MATLAB GSM物理层端到端通信链路仿真平台

资 源 简 介

本项目基于MATLAB实现完整的GSM物理层通信系统仿真，涵盖GMSK调制、多径瑞利衰落信道、帧同步与信道估计、维特比均衡及卷积码编译码功能，适用于无线通信教学与算法验证。

详 情 说 明

GSM物理层端到端通信系统仿真平台

项目介绍

本项目实现了一个完整的GSM物理层通信链路仿真平台，能够对GSM系统的物理层传输过程进行端到端的建模与性能评估。系统包含从信源生成、信道编码、调制、信道传输、同步与信道估计、均衡解调到信道译码的全链路仿真，支持在不同信道条件（信噪比、多径衰落、多普勒频移）下进行误码率性能分析。

功能特性

• 完整链路仿真：实现GSM物理层全流程仿真，包括卷积码编码、交织、GMSK调制、多径瑞利衰落信道、帧同步、信道估计与均衡、解交织及维特比译码
• 信道编码：采用(2,1,5)卷积码进行前向纠错，配合块交织增强抗突发错误能力
• GMSK调制：实现高斯最小频移键控调制与相干解调，BT=0.3符合GSM标准
• 信道模拟：支持多径瑞利衰落信道，可配置时延剖面和多普勒频移
• 信道估计与均衡：基于GSM标准26位训练序列，采用最小二乘算法进行信道估计，结合维特比算法进行均衡
• 性能评估：可计算系统误码率，支持BER随SNR变化的性能分析
• 可视化输出：提供信道冲击响应估计、均衡前后星座图等关键信号的可视化

使用方法

1. 参数配置：在运行前设置仿真参数，包括信噪比范围、多径信道参数、数据帧长度等
2. 运行仿真：执行主程序启动仿真过程，系统将自动生成测试数据并完成全链路传输
3. 结果分析：查看输出的误码率性能曲线、信道估计结果和星座图，评估系统在不同条件下的性能

系统支持批量仿真，可自动遍历指定的信噪比范围，生成完整的性能分析图表。

系统要求

• MATLAB R2018b或更高版本
• 信号处理工具箱
• 通信工具箱（推荐）

文件说明

主程序文件整合了GSM物理层通信系统的核心处理流程，实现了信源数据生成、信道编码与交织、GMSK调制解调、多径信道传输模拟、基于训练序列的帧同步与信道估计、维特比均衡以及卷积码译码等关键功能。该文件负责协调各模块顺序执行，完成端到端通信链路的仿真，并计算系统误码率性能，同时生成信道响应估计和星座图等可视化结果用于性能分析。