МСиП_лабораторные

Блок оценки вероятности ошибки (рисунок 46):

oзадержка приема (Receive delay) должна быть равна числу бит в символе, т.е. 4;

Рисунок 46 – Настройки блока Error Rate Calculation

Визуализатор диаграммы рассеяния (двойным щелчком на изображении блока откройте окно визуализатора, затем щелкните на кнопке Configuration Properties (крайняя слева) (рисунок 47) в панели инструментов этого окна) (рисунки 48-49):

oвкладка Main число отображаемых точек (Symbols to display) — 400;

oвкладка Reference constellation снимите флажок показа незашумленного созвездия (Show reference constellation).

31

Рисунок 47 – Окно визуализатора

Рисунок 48 – Настройки блока Constellation Diagram

32

Рисунок 49 – Настройки блока Constellation Diagram

Общие параметры процесса моделирования (рисунок 50):

o тип решателя (Solver options) — дискретный с фиксированным шагом (Type: Fixed-step, Solver: discrete (no continuous states));

o время окончания работы (Stop time) — inf (бесконечность).

Рисунок 50 – Общие настройки процесса моделирования

33

В результате должна получиться модель, как на рисунке 51.

Рисунок 51 – Модель с амплитудной модуляцией и применёнными настройками

Установите в блоке AWGN Channel бесконечное значение отношения

С/Ш (Eb/N0), запустите модель и убедитесь в том, что ошибки передачи отсутствуют.

Снимите зависимость вероятности битовой ошибки от отношения Eb/N0, изменяя последнее в диапазоне 11…21 дБ с шагом 1 дБ. Результаты занесите в таблицу 2.

Таблица 2 – Зависимость вероятности битовой ошибки от отношения Eb/N0

/0 , дБ ош

Замените модулятор и демодулятор на аналогичные блоки для фазовой модуляции (Communications Toolbox Modulation Digital Baseband Modulation PSK M-PSK (De)Modulator Baseband). Задайте для этих блоков такие же настройки, как в случае амплитудной модуляции (рисунки 52-53).

34

Рисунок 52 – Настройки блока M-PSK Modulator Baseband

Рисунок 53 – Настройки блока M-PSK Demodulator Baseband

В блоках модулятора и демодулятора фазовой модуляции (ФМ) всегда используется средняя мощность сигнала, равная единице, поэтому параметр Normalization method у этих блоков отсутствует. В результате должна получиться модель, как на рисунке 54.

35

Рисунок 54 – Модель с модулятором и демодулятором ФМ

Снимите зависимость вероятности битовой ошибки от отношения /0, изменяя последнее в диапазоне 6…16 дБ с шагом 1 дБ. Результаты занесите в такую же таблицу, как ранее для случая амплитудной модуляции.

Замените модулятор и демодулятор на аналогичные блоки для квадратурной модуляции с квадратным созвездием (Communications Toolbox

Modulation Digital Baseband Modulation PAM/QAM Rectangular QAM (De)Modulator Baseband). Задайте для этих блоков такие же настройки, как в предыдущих случаях (рисунки 55-56).

Рисунок 55 – Настройка блока Rectangular QAM Modulator Baseband

36

Рисунок 56 – Настройка блока Rectangular QAM Demodulator Baseband

Окончательная модель с квадратурной модуляцией (КМ) изображена на рисунке 57.

Рисунок 57 – Модель с модулятором и демодулятором КМ

Снимите зависимость вероятности битовой ошибки от отношения /0, изменяя последнее в диапазоне 2…12 дБ с шагом 1 дБ. Результаты занесите в такую же таблицу, как ранее.

37

2.Исследование влияния способа раскладки битовых комбинаций по точкам созвездия на помехоустойчивость системы связи.

Вмодели с квадратурной модуляцией в блоках модулятора и демодулятора измените способ раскладки битовых комбинаций по точкам созвездия, выбрав для параметра Constellation ordering вариант Binary.

Снимите зависимость вероятности битовой ошибки от отношения/ 0, изменяя последнее в том же диапазоне 2…12 дБ с шагом 1 дБ. Результаты занесите в такую же таблицу (таблица 2), как ранее.

3.Исследование влияния числа точек в созвездии на помехоустойчивость системы связи.

Вмодели с квадратурной модуляцией восстановите использование кода Грея для способа раскладки битовых комбинаций по точкам созвездия, выбрав для параметра Constellation ordering модулятора и демодулятора вариант Gray.

Снимите зависимость вероятности битовой ошибки от отношения/ 0 для разного числа точек созвездия КАМ-модуляции: четыре точки (−2…8 дБ с шагом 1 дБ) и 64 точки (6…16 дБ с шагом 1 дБ).

Результаты заносите в таблицы такой же формы, как и ранее. Для изменения числа точек созвездия необходимо настраивать следующие параметры модели:

буфер: размер буфера должен соответствовать числу бит, содержащихся в одном символе, т.е. для 4-точечного созвездия быть равным log2 4 = 2, а для 64-точечного — log2 64 = 6;

модулятор и демодулятор: необходимо задать нужное число точек в созвездии (M-ary number);

АБГШ-канал: число бит в символе (Number of bits per symbol) и

длительность символов сигнала (Symbol period) должны быть равны числу бит, содержащихся в одном символе, т.е. совпадать с размером буфера (см. выше);

блок оценки вероятности ошибки: задержка приема (Receive delay) должна быть равна числу бит в символе.

4.Исследование процедуры формирования спектра сигнала.

Аналогично тому, как это делалось в работе 1, добавьте в модель

формирующий и приемный фильтры. Для этого после блока модулятора повышается частота дискретизации (блок DSP System Toolbox Signal Operations Upsample, задайте повышение в 16 раз и выберите вариант

38

Allow multirate processing для параметра Rate options) (рисунок 58),

после чего ставится блок дискретного нерекурсивного фильтра (SimulinkDiscrete Discrete FIR Filter). Сначала реализуйте прямоугольную ИХ, введя в строку Coefficients выражение (1, 16) (в MATLAB оно возвращает вектор из 16 единиц) (рисунок 59).

Рисунок 58 – Настройка блока Upsample

Рисунок 59 – Настройка блока Discrete FIR Filter

После АБГШ-канала (но до точки подключения визуализатора диаграммы рассеяния) поставьте точно такой же фильтр, но с уменьшенными в 16 раз значениями ИХ ( (1, 16)/16) (рисунок 60), а потом понизьте частоту

39

дискретизации в 16 раз с помощью блока DSP System Toolbox Signal Operations Downsample (в блоке необходимо разрешить многоскоростную обработку сигнала). Сдвиг моментов выборки в этом блоке (Sample offset) должен быть равен 15 (рисунок 61).

Рисунок 60 – Настройка блока Downsample

Рисунок 61 – Настройка блока Discrete FIR Filter

Наконец, необходимо учесть в блоке оценки вероятности ошибки дополнительную задержку на два символа (для КАМ-64 это 6 бит), вносимую процедурами фильтрации, изменив значение параметра Receive delay с 6 на 12 (рисунок 62).

40