噪声信道与误码率的仿真模拟

姓名 学号

实验成绩 年级、班 安阳师范学院计算机与信息工程学院

综合性、设计性实验报告书

实

实验指导教师： 实

实

验 课 程： 3G/4G通信原理

验 时 间：

验 题 目： 噪声信道与误码率的仿真模拟

实验类型：  综合性 □ 设计性

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一、实验目的

1、了解噪声产生原因。 2、掌握噪声信道的模拟 3、了解噪声干扰对信号的影响。 二、实验环境

硬件：windows XP PC机一台 软件：MATLAB 7.0 三、实验原理

MATLAB中产生高斯白噪声非常方便，可以直接应用两个函数，一个是WGN，另一个是AWGN。WGN用于产生高斯白噪声，AWGN则用于在某一信号中加入高斯白噪声。

1. WGN：产生高斯白噪声

y = wgn(m,n,p) 产生一个m行n列的高斯白噪声的矩阵，p以dBW为单位指定输出噪声的强度。

y = wgn(m,n,p,imp)以欧姆(Ohm)为单位指定负载阻抗。y = wgn(m,n,p,imp,state) 重置RANDN的状态。 在数值变量后还可附加一些标志性参数：

y = wgn(…,POWERTYPE)指定p的单位。POWERTYPE可以是dBW’, ‘dBm’或’linear’。线性强度(linear power)以瓦特(Watt)

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为单位。

y = wgn(…,OUTPUTTYPE)指定输出类型。OUTPUTTYPE可以是’real’或’complex’。

2. AWGN：在某一信号中加入高斯白噪声

y = awgn(x,SNR) 在信号x中加入高斯白噪声。信噪比SNR以dB为单位。x的强度假定为0dBW。如果x是复数，就加入复噪声。

y = awgn(x,SNR,SIGPOWER) 如果SIGPOWER是数值，则其代表以dBW为单位的信号强度；如果SIGPOWER为’measured’，则函数将在加入噪声之前测定信号强度。

y = awgn(x,SNR,SIGPOWER,STATE) 重置RANDN的状态。 y = awgn(…,POWERTYPE) 指定SNR和SIGPOWER的单位。POWERTYPE可以是’dB’或’linear’。如果POWERTYPE是’dB’，那么SNR以dB为单位，而SIGPOWER以dBW为单位。如果POWERTYPE是’linear’，那么SNR作为比值来度量，而SIGPOWER以瓦特为单位。 四、实验代码

clear clc N=10000; x=randn(1,N);

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for nt = 1:N if x(nt)>0

xt_transmit(nt)=1; else

xt_transmit(nt)=-1; end end

error_rate = zeros(1,6); for Nt=1:6

Noise = sqrt(1/2^(Nt-1))*randn(1,N); rt = xt_transmit+Noise; for nr = 1:N if rt(nr)>0 rt_rec(nr)=1; else

rt_rec(nr)=-1; end end

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error_rate(Nt)=sum(xt_transmit~=rt_rec)/N; end

plot(error_rate)

五、实验结果及分析

一般情况下,加性高斯白噪声信道的典型信噪比为6dB,从曲线中可以看出,此时的误码率在10-3~10-2之间,小于0.05,认为通信未受干扰。弱干扰时,从曲线中可看出,当信干比较大,介于3~6dB之间时,Pe在0.02~0.08之间,误码率较小,可认为系统受到轻度干扰或未受干扰。强干扰时,从曲线中可看出:当信干比较小,介于-10~0dB之间时,Pe>0.2,误码率很大,系统受到三级干扰。

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六、总结

通过本次实验使我了解了白噪声产生原因；了解了噪声干扰对信号的影响，达到了语预期的实验目的。本次实验内容较少，相对来说比较容易，按照实验的操作步骤，通过自己的观察，最终得到了较理想的实验结果，实验误差也在实验允许范围之内。本次实验让我进一步熟悉了白噪声信道的相关知识，加深了我对课本知识的掌握程度，为我接下来的相关实验顺利进行具有很大帮助。