1.5.2.Используя интерфейс BERTool, проведите оценку выигрыша кодирования для кода Рида – Соломона при параметрах кода, используемых в лабораторной работе.
1.5.3.Закройте все окна и исследуемую модель
Содержание отчета по лабораторной работе:
1.Схема исследуемой модели.
2.Результаты анализа помехоустойчивости в виде графиков.
3.Выводы по результатам проведенного анализа.
Контрольные вопросы:
1.Поясните основные понятия и принципы помехоустойчивого кодирова-
ния
2.Особенности кода Рида-Соломона
3.Параметры сверточных кодов
4.Объяснить понятие «выигрыш за счет применения помехоустойчивого кодирования»
2.5.Лабораторная работа №5 «Исследование помехоустойчивости методов модуляции в цифровых системах радиосвязи»
Цель работы
1.Изучение алгоритмов формирования 2-х позиционных и многопозиционных модулированных сигналов;
2.Анализ влияния методов модуляции на помехоустойчивость ЦСРС в канале с AWGN;
Подготовка к работе
1.По указанной литературе изучить алгоритмы формирования сигналов с фазовой (BPSK, PSK-8, PSK-16) и квадратурной амплитудной (QPSK, QAM- 16,QAM-64) модуляцией, а также сигналов с BFSK;
2.Подготовить бланк отчета по лабораторной работе;
3.Подготовить ответы на контрольные вопросы.
4.
Выполнение лабораторной работы
1. Сборка модели цифровой системы радиосвязи и установка исходных параметров
1.1. Запустите MATLAB;
76
1.2. Используя блоки библиотеки Simulink соберите базовую схему модели для проведения исследования приведена на рисунке 5.1
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Tx |
|
|
|
Bernoulli |
|
|
|
M-PSK |
|
|
|
AWGN |
|
|
|
M-PSK |
|
Error |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
Binary |
|
|
|
Modulator |
|
|
|
|
|
|
Demodulator |
|
|
|
Rate |
||||
|
|
|
|
|
|
Channel |
|
|
|
|
Rx |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
Generator |
|
|
|
Baseband |
|
|
|
|
|
|
Baseband |
|
Calculation |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Discrete Time |
|
Discrete Time |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Scatter Plot |
|
Scatter Plot |
|
|
|
|
Scope |
|
Scope |
|
|
Display |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
Рисунок 5.1. – Схема базовой модели для проведения исследований
Модель содержит следующие блоки:
Имитатор цифрового сигнала (блок Bernoulli Binary Generator:
Communications Blockset – Com Souerces – Random Data Souerces);
Блок универсального модулятора в основной полосе частот M-PSK Modulator Baseband (М – позиционность модуляции): Communications Blockse t– Modulation – Digital Basedand Modulation – PM;
Блок универсального демодулятора в основной полосе частот M-PSK Demodulator Baseband (М – позиционность модуляции): Communications Blockset– Modulation – Digital Basedand Modulation – PM;
Блок AWGN Channel: Communications Blockset – Channels.
Блок наблюдения сигнальных созвездий Discrete-Time Scatter Plot Scope: Communications Blockset – Comm Sinks;
Счетчик ошибок (блок Error Rate Calculation): Communications Blockset
– Comm Sinks;
Индикатор значений коэффициента ошибок (блок Display): Simulink –
Sinks.
2.Исследование энергетической эффективности методов фазовой модуляции
2.1.Установите параметры блоков модели, соответствующие методу модуляции BPSK (таблица 5.1);
77
Таблица 5.1. – Исходные параметры блоков модели
Блок Bernoulli Binary Generator
|
M – ary number |
|
2 |
|
|
Initial seed |
|
61 |
|
|
Sample time |
|
1 |
|
|
Frame based outputs |
|
|
флажок |
|
Samples per Frame |
|
3 |
|
|
Output data type |
|
|
double |
|
Блок M-PSK Modulator Baseband |
|||
|
|
|
|
|
|
Вкладка Main: |
|
|
|
|
M-ary Number |
|
2 |
|
|
Phase offset (rad) |
|
0 |
|
|
Constellation ordering |
|
|
Binary |
|
Input type |
|
|
Bit |
|
Вкладка Data Types: |
|
|
double |
|
Output data type |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Блок M-PSK Demodulator Baseband |
|||
|
|
|
|
|
|
Вкладка Main: |
|
|
|
|
M-ary Number |
|
2 |
|
|
Phase offset (rad) |
|
0 |
|
|
Constellation ordering |
|
|
Binary |
|
Output type |
|
|
Bit |
|
Decision type |
|
|
Hard decision |
|
Вкладка Data Types: |
|
|
|
|
Output |
|
|
Inherit via internal rule |
|
Derotate factor |
|
|
Same Word length as input |
|
|
Блок AWGN |
||
|
|
|
|
|
|
Initial seed |
|
67 |
|
|
Mode |
|
|
Signal to noise ratio |
|
Eb/N0, дБ |
|
|
По ходу выполнения работы |
|
Number of bits per symbol |
|
1 |
|
|
Symbol period |
|
1 |
|
|
Блоки Discrete Time Scatter Plot |
|||
|
|
|
||
|
Samples per Symbol |
|
1 |
|
|
Off set |
|
0 |
|
|
Points displayed |
|
400 |
|
|
New poits per display |
|
1 |
|
Блок Error Rate Calculation
78
Receive delay |
|
0 |
Computation delay |
|
0 |
Computation mode |
|
Entire frame |
Output data |
|
Port |
Stop simulation |
|
Галочка |
Target number of erros |
|
1000 |
Maximum number of symbols |
|
1e5 |
Блок Display |
|
|
Format |
|
Short_e |
Параметры модели (Simulation) |
||
|
|
|
Start time |
|
0.0 |
Stop time |
|
inf |
Type |
|
Variable-step |
|
|
|
2.1.1.Снимите зависимость Кош = f(Eb/No), изменяя отношение Eb/No в пределах от 0 до 9 дБ с шагом 1 дБ;
2.1.2.Остановите работу модели;
2.1.3.В отчете по работе постройте полученную зависимость Кош =
f(Eb/No);
2.1.4.Установите значение Eb/No = 8 дБ;
2.1.5.Запустите модель и проанализируйте сигнальные созвездия на выходе модулятора и выходе канала с AWGN. Зафиксируйте в отчет полученные диаграммы.
2.1.6.Остановите работу модели.
2.2.Установите параметры блоков модели, соответствующие методу модуляции PSK – 8, для чего внесите изменения параметров блоков базовой модели (таблица 5.2);
Таблица 5.2. – Параметры блоков базовой модели для PSK - 8
Блок Bernoulli Binary Generator
|
Initial seed |
|
61 |
|
|
Sample time |
|
1 |
|
|
Frame based outputs |
|
флажок |
|
|
Samples per Frame |
|
3 |
|
|
Output data type |
|
double |
|
|
Блок M-PSK Modulator Baseband |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Вкладка Main: |
|
|
|
|
M-ary Number |
|
8 |
|
|
Phase offset (rad) |
|
0 |
|
|
Constellation ordering |
|
Binary |
|
|
|
|
|
|
|
79 |
|
|
|
Input type |
|
Bit |
Вкладка Data Types: |
|
|
Output data type |
|
double |
Блок M-PSK Demodulator Baseband |
||
|
|
|
Вкладка Main: |
|
|
M-ary Number |
|
8 |
Phase offset (rad) |
|
0 |
Constellation ordering |
|
Binary |
Output type |
|
Bit |
Decision type |
|
Hard decision |
Вкладка Data Types: |
|
|
Output |
|
Inherit via internal rule |
Derotate factor |
|
Same Word length as input |
Блок AWGN |
|
|
Initial seed |
|
67 |
Mode |
|
Signal to noise ratio |
Eb/N0, дБ |
|
По ходу выполнения работы |
Number of bits per symbol |
|
3 |
Symbol period |
|
3 |
Блоки Discrete Time Scatter Plot |
||
|
|
|
Samples per Symbol |
|
1 |
Off set |
|
0 |
Points displayed |
|
400 |
New poits per display |
|
1 |
Блок Error Rate Calculation |
||
|
|
|
Receive delay |
|
0 |
Computation delay |
|
0 |
Computation mode |
|
Entire frame |
Output data |
|
Port |
Stop simulation |
|
Галочка |
Target number of erros |
|
1000 |
Maximum number of symbols |
|
1e5 |
Блок Display |
|
|
Format |
|
Short_e |
Параметры модели (Simulation) |
||
|
|
|
Start time |
|
0.0 |
Stop time |
|
inf |
Type |
|
Variable-step |
|
|
|
80 |
|
|