1、 引言
隨著計算機和通訊技術的發展，移動通訊得到了巨大的發展，其發展速度令人驚嘆。移動通訊已成為人們生活的一部分，移動使用者的數量與日俱增。第二代移動通訊系統（2g）向第三代移動通訊系統（3g）的演進，促進了技術相融，促進了全球統一標準的形成。
隨著3g服務的提供，移動**的普及率還進一步擴大，它可以使使用者在任何時候，從任何地方接入系統，以獲取所需資訊。總之，移動通訊系統是乙個不斷演進的系統，各種新技術的發展和應用將推動下一代移動通訊系統不斷的向前邁進。
移動通訊是指通訊雙方至少有一方在移動狀態中進行資訊的傳輸和交換，這包括移動體（車輛、船舶、飛機或行人）和移動體之間的通訊，移動體與固定點之間的通訊。移動通訊是利用無線電波進行資訊傳輸的。移動通訊的執行環境十分複雜，電波不僅會隨著傳播距離的增加而發生瀰散損耗，而且受到地形、地物的遮蔽而發生「陰影效應」，而且訊號經過多點放射，會從多條路徑到達接收地點，這種多徑訊號的幅度、相位和到達時間都不一樣，他們相互疊加會產生電瓶衰落和時延擴充套件。
移動通訊通常在快速移動中進行，這不僅會引起都卜勒頻移，產生隨機調頻，而且會使得電波傳輸特性發生快速的隨機起伏，嚴重影響通訊質量。不僅如此，移動通訊在複雜的干擾環境中執行，有同道干擾、互調干擾、領導干擾、多址干擾等，在移動通訊系統中，將採用多種抗干擾、抗衰落技術措施以減少這些干擾訊號的影響。
本實驗用ads軟體來設計模擬**移動通訊系統，並觀測接受訊號。
ads電子設計自動化室美國agilent公司所生產擁有的電子自動化軟體，ads功能十分強大，包含時域電路**，頻域電路**，三維電磁**，通訊系統**和數字訊號處理**設計，並且支援射頻和系統設計工程師開發所有型別的rf設計。
2、 實驗目的
（1）、了解移動通訊系統的特點和構成；
（2）、了解各種調製解調，編碼解碼技術；
（3）、了解多徑衰落以及各種干擾對通訊質量的影響；
（4）、學會用dsp圖式格式執行agilent ptolemy模擬器模擬移動通訊系統；
（5）、運用tkxy plots和tk plots分別觀察是座圖與眼圖；
3、實驗儀器
電腦一台
ads軟體一套
4、 實驗原理
通訊系統主要組成部分包括信源、信源編碼、通道編碼、調製、傳送機、無線通道，接收機、解調、通道解碼器、信源解碼器以及收信者。信源編碼器是使信源送入的訊號變成合適的數字編碼訊號。信源編碼是將對模擬訊號進行抽樣，量化，編碼之後變成數碼訊號，完成魔術轉化。
如果信源輸出的是數碼訊號，這時信源編碼器的作用是提高數碼訊號傳輸的有效性，去掉冗餘度和壓縮原始訊號的資料率。通道編碼的作用是提高通訊的可靠性，它對訊號進行差錯控制編碼，即按照一定的規則加入多餘碼元，以便在接收端對訊號進行檢錯和糾錯，從而減低差錯概率，提高正確識別訊號的能力，提高訊號的可靠性。調製器的作用是將通道編碼器輸出的訊號經過適當的變換，使之始於通道傳輸。
變換前的訊號是基帶訊號，基帶訊號是低通型訊號，要使低通型的訊號適於在帶通訊道上傳輸。訊號經通道到達接收端，解調器將調製後的訊號還原成基帶訊號，通道編碼器對傳輸中帶來的誤碼進行糾錯、檢錯，經解碼器後的訊號送到信源解碼器，再送到受信者，從而完勝整個通訊過程。
移動通訊通道具有以下基本特徵：頻寬有限；干擾和雜訊訊號影響大；存在著多徑衰落。針對移動通訊通道的特點，已調訊號應具有高地頻譜利用率和較強的抗干擾、抗衰落的能力。
移動通訊最具特色的無線電波現象就是多徑效應。無線電波在傳輸過程中，受到各種外界因素的影響，產生反射、繞射、散射等，從而使電波沿著各種不同的路徑傳播。由於多徑傳播使得接收端接收到的訊號在幅度、相位、頻率和到達時間不盡相同的多條路徑上訊號的合成訊號，因而會產生訊號的頻率選擇性衰落而和時延擴充套件等現象。
能夠正確反映接收訊號質量的指標包括功率譜密度，眼圖等。
星座圖中定義了一種調製技術的兩個基本引數a，訊號分布；b，與調製數字位元之間的對映關係。星座圖可用於表徵一種調製技術的特性。
眼圖是指利用實驗的方法估計和改善傳輸系統效能時在示波器上觀察到的一種圖形，一般從「眼圖」中可以觀察出碼間串擾和雜訊的影響。
5、 實驗步驟
（1）、開啟工程「d:\users\ads\***msys_lab9prj」；
（2）、開啟圖式視窗，開啟設計「a_pi4dqpsk_sys_new」；
（3）、開啟圖式視窗，將其命名為「b_dsp_modulator」，並通過edit> copy/paste> paste from buffer複製於其中；
（4）、從「timed linear」中新增「splitterrf」，按下圖連線。
（5）、從「timed linear」中放置乙個「usamplerf」，設定引數：type為sampleandhold，ratio為10；
（6）、運用公升余弦濾波器近似長方形的頻譜訊號減小其頻譜頻寬以便於通道傳輸。從「時域濾波器」庫中選擇低通公升余弦濾波器，並設定引數如下：
corner freq to filt_nuquist_freq excess bw to 0.35
type to model with pulse equalization square root to yes
delay to filter_delay_time
增加「公升余弦濾波器」到「splitter」的兩個輸出端。
（7）、從「時域模型」庫選擇「qam_mod」並設定引數如下：
fcarrier to if_freq dower to +10dbm
聯結i、q訊號分別經過公升余弦濾波器的輸出端分別新增到qam模組的輸入端，如圖：
（8）、儲存；
建立頂層設計檔案
（1）、從「file>new…」中開啟乙個圖式視窗，命名為「c_final_pi4dqpsk_sys」；
（2）、按下圖所示連線電路，
（3）、從「circuit cosimulation」庫中選擇「envoutshort」，設定引數如下：
outfreq to rf_freq - units set to none
（4） 、從「antennas & propagation」中分別新增「antmobile」放於
後面，引數設定如下：
t gain to 6 _dbx to 75 meter
y to 0 meterheight to2 meter
speedtype to km/hrvx to100
vy to 0
（5）、從「antennas & propagation」中分別新增「propnadctdma」放於後面，引數設定如下：
type to nomultipathpathloss to yes
envto typicalurbandelay to 0
pwrto 0
（6）、從「antennas & propagation」中分別新增「antbase」放於後面，引數設定如下：
gain to 6 _dbxto 0 meter
yto 0 meterheight to 10 meter
（8）、將「receiver」接於「antbase」後面，接收機結構圖如下所示：
（9）、按下圖連線電路
（10） 從「sinks」庫中新增「beris」，引數設定如下：
instance name to pe_actual startto dfstart usec
symboltimeto sym_timenbwto 1/sym_time
systemto qpskesoverno to 6.0
（11） 最後實驗圖如附錄所示，執行**；
（12） 改變調製方式，重新**；
（13） 改變「propnadctdma」中「type」的值，重新**；
6、 實驗結果及分析
●多徑效應（以下分別為理想情況、平坦衰落通道、兩徑通道的各**結果圖）
（1）、evm
evm（誤差向量幅度）是指誤差向量(包括幅度和相位的向量)是在乙個給定時刻理想無誤差基準訊號與實際發射訊號的向量差。
通常與qpsk等調製方案有關，且常以解調符號的i/q星座圖表示。
從上圖的實驗結果可看出，兩徑衰落時的evm小於平坦衰落時的值，而理想通道的evm遠小於兩徑和平坦時的值。
（2）功率譜密度
原始訊號的功率譜密度
傳送機的功率譜密度
經通道傳輸後到達接收機的功率譜密度
無多徑平坦通道兩徑衰落
接收端輸出訊號的功率譜密度（無多徑時）
接收端輸出訊號的功率譜密度（平坦通道）
接收端輸出訊號的功率譜密度（兩徑時）
待傳送的已調訊號的功率主要集中在70m的頻率上，混頻器的載波頻率為766.5m，故發射的射頻訊號為836.5m.
由於傳送機中的混頻器、放大器等的存在引入了非線性的干擾，故傳送機發射出的訊號出現了三階交調等失真，使得功率在其他頻率點也有。觀察到達接收機接收端的輸入訊號的功率譜密度（對比無多徑時）可以看出平坦衰落和兩徑衰落通道都引入了其它的頻率分量，造成了頻率選擇性衰落，但是多徑衰落的影響更為明顯。
接收端的輸出功率譜密度如上圖所示，從圖上可看出，平坦衰落通道和無多徑時的解調輸出的訊號基本相同，且於原輸入訊號的功率譜密度對比可看出，訊號還是引入了一定的失真，但這種失真可以忽略的。但對比兩徑衰落時的解調輸出訊號，該訊號明顯引入了其他的頻率分量，輸出訊號失真較大。
（3）、星座圖
無多徑時的星座圖平坦衰落時的星座圖
兩徑衰落時的星座圖
由上圖可看出，後兩兩種情況相對無多徑，在對應的相態上圖形出現了一些變形，其中兩徑時最嚴重，由此可知，多徑衰落是影響無線通道的主要因素。
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