移動通訊
課程實驗報告
姓名：李春彥
班級：計科四班
學號：20060810411
一，實驗名稱：
位同步**實驗
二，實驗要求：
a) 資訊傳送端傳送的資訊碼序列的一段為
1100,1110,1010,0001;0011,0011,0011,1100,
1111,0001,1000,0111,1011,0000,0011,1001,…
其中:分號表示前一幀的結束;0011,0011,0011為位同步位元,用於幫助接收端確定每個調製脈衝的起點
調製脈衝寬度tb=(1/105)秒,調製方式:16-qam
假設接收端中頻處理的頻率為 fc=2mhz[中頻調製頻率]
計算機**時的時間取樣頻率為: fs=16mhz
x(n)=3*21/2*cos[2f**/fs+3/4] (n=1,2,…,160)
x(n)=101/2*cos[2f**/fs-+0.32175] (n=161,162,…,320)
x(n)=21/2*cos[2f**/fs-3/4] (n=321,322,…,480)
x(n)=101/2*cos[2f**/fs-0.32175] (n=481,482,…,640)
x(n)= 3*21/2*cos[2f**/fs-/4] (n=641,642,…,800)
x(n)= 3*21/2*cos[2f**/fs-/4] (n=801,802,…,960)
x(n)= 3*21/2*cos[2f**/fs-/4] (n=961,962,…,1120)
x(n)=101/2*cos[2f**/fs+-0.32175] (n=1121,1222,…,1280)
x(n)=3*21/2*cos[2f**/fs+3/4] (n=1281,1282,…,1440)
x(n)=101/2*cos[2f**/fs+0.32175] (n=1441,1442,…,1600)
x(n)=101/2*cos[2f**/fs+/2+0.32175](n=1601,1602,…,1760)
x(n)=101/2*cos[2f**/fs-/2+0.32175](n=1761,1762,…,1920)
x(n)=101/2*cos[2f**/fs-/2-0.32175](n=1921,1922,…,2080)
x(n)=3*21/2*cos[2f**/fs+/4] (n=2081,2082,…,2240)
x(n)=3*21/2*cos[2f**/fs-/4] (n=2241,2242,…,2400)
x(n)=21/2*cos[2f**/fs+3/4] (n=2401,2402,…,2560)
b) 通道雜訊訊號的**
仿照上機實驗1的方法.不同的是:此處**2560點雜訊資料,同樣用乙個2560維的陣列儲存; 雜訊資料與a)中得到的中頻調製訊號資料相加,得到含噪的調製訊號取樣資料y(n)|n=1,2,…,2560}.
c) 位同步
假設接收端進行位同步處理時,接收到的一段調製訊號為:
z(n)=x(n+20)
用計算機語言的繪圖語句畫出z(n)的波形圖.
根據同步碼構造本地訊號序列:
w(n) = cos[2f**/fs-/4] [n=1,2,…,480]
[注:0011對應的調製相位為/4,連續3個同步脈衝的資料長度為480]
對於 m=0,1,…,800,計算:
u(m) = n=1480 w(n)*z(n+m)
求 m = arg maximun [使u(m)達到最大的m值
三，實驗原理：
位同步也稱為位定時恢復或碼元同步。在任何形式的數字通訊系統中，位同步都是必不可少的，無論數字基帶傳輸系統還是數字頻帶傳輸系統，無論相干解調還是非相干解調，都必須完成位同步訊號的提取，即從接收訊號中設法恢復出與發端頻率相同的碼元時鐘訊號，保證解調時在最佳時刻進行抽樣判決，以消除雜訊干擾所導致的解調接收訊號的失真，使接收端能以較低的錯誤概率恢復出被傳輸的數字資訊。因此，位同步訊號的穩定性直接影響到整個數字通訊系統的工作效能。
位同步的實現方法分為外同步法和自同步法兩類。由於目前的數字通訊系統廣泛採用自同步法來實現位同步，故在此僅對位同步中的自同步法進行介紹。採用自同步法實現位同步首先會涉及兩個問題：
（1）如果數字基帶訊號中確實含有位同步資訊，即訊號功率譜中含有位同步離散譜，就可以直接用基本鎖相環提取出位同步訊號，供抽樣判決使用；（2）如果數字基帶訊號功率譜中並不含有位定時離散譜，怎樣才能獲得位同步訊號。
當訊號功率限定的情況下,當且僅當 z(n+m) = c*w(n) (c為常數) 情況下,
取得最大值。
即：對於某個m，
與完全同步時，相關累積函式u(m)的值達到最大。完全同步時，z(n+m) = c*w(n)，u(m)=c*w(n)*w(n).這時z(n)和w(n)是同步的，此時才能保證u(m)>0,所以此時是最大值。
四，實驗過程：
fc=2mhz,fs=16mhz,由於後續步驟都需要這兩個資料，並且在分析中頻調製訊號資料中均要用到資料2*pi*fc/fs,所以在開始的時候就將該數值賦給k，方便後面的步驟。然後分別利用不同的n值對應的不同調製訊號計算公式將訊號用影象表示出來，此時的訊號x（n）是沒有雜訊的。
然後通過隨機函式rand產生一系列隨機數，同時通過雜訊的b(n)=0.01*1/2*cos[2a(n+1024)]， n=1,2,…,2048
模擬產生雜訊，並將雜訊資料與無雜訊調製訊號x(n)相加，得到的是含有雜訊的調製訊號y(n).
接下來接收端進行位同步處理時,接收到的一段調製訊號
z(n)=x(n+20) n=1,2,…,1280
根據同步碼構造本地訊號序列:
w(n) = cos[2f**/fs-/4] [n=1,2,…,480]
對於 m=0,1,…,800,計算:
u(m) = n=1480 w(n)*z(n+m)
求 m = arg maximun [使u(m)達到最大的m值]
則 n=m為某個調製脈衝的起點
n= m k*160 都是調製脈衝的起點
五，實驗**：
1）產生中頻調製訊號資料
>> k=2*pi/8;
>> n1=1:160;
>> x1(n1)=3*sqrt(2)*cos(k*n1+3*pi/4);
>> n2=161:320;
>> x2(n2)=sqrt(10)*cos(k*n2-pi+0.32175);
>> n3=321:480;
>> x3(n3)=sqrt(2)*cos(k*n3-3*pi/4);
>> n4=481:640;
>> x4(n4)=sqrt(10)*cos(k*n4- 0.32175);
>> n5=641:800;
>> x5(n5)=3*sqrt(2)*cos(k*n5-pi/4);
>> n6=801:960;
>> x6(n6)=3*sqrt(2)*cos(k*n6-pi/4);
>> n7=961:1120;
>> x7(n7)=3*sqrt(2)*cos(k*n7-pi/4);
>> n8=1121:1280;
>> x8(n8)=sqrt(10)*cos(k*n8+pi-0.32175);
>> n9=1281:1440;
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