基于多径时变信道的无线通信全链路仿真系统
项目介绍
本项目是一个完整的无线通信链路仿真系统,旨在模拟信号从发送到接收的整个处理过程。系统集成了信号生成、调制、扩频、多径时变信道传输、接收端解扩、解调与信号恢复等核心环节。通过随机生成多径信道参数,该系统能够有效模拟真实通信环境中的时变衰落效应,并最终评估系统的误码率等关键性能指标,为无线通信系统的设计与分析提供支持。
功能特性
- 完整链路仿真:涵盖从信源生成到信宿接收的全过程,包括QPSK调制/解调、直接序列扩频(DSSS)、多径时变信道建模等。
- 先进信道模型:采用瑞利衰落信道模型,可模拟包含时延、衰落和多普勒频移效应的复杂多径环境。
- 全面的性能评估:系统能够计算并绘制误码率随信噪比变化的曲线,直观展示系统性能。
- 丰富的可视化分析:提供调制前后波形、功率谱、信道冲激响应、星座图等多种图形化输出,便于深度分析信号特征与系统行为。
使用方法
- 参数配置:在运行主脚本前,根据仿真需求设置相关参数,包括:
* 原始二进制数据流的长度。
* 扩频码的类型与长度(如伪随机序列)。
* 多径信道的具体参数(路径数、时延、衰减、多普勒频移)。
* 仿真所需的信噪比范围。
* 载波频率与符号速率等物理层参数。
- 运行仿真:执行主脚本。系统将依据预设参数自动完成整个通信链路的仿真。
- 结果分析:仿真完成后,系统将自动生成并显示多项结果,包括恢复的数据流、误码率曲线以及各类分析图。用户可据此评估系统在不同信道条件下的性能。
系统要求
- 操作系统:Windows / Linux / macOS
- 软件环境:MATLAB (推荐 R2018a 或更高版本)
- 必要工具包:MATLAB 基础安装即可运行,无需特殊工具箱。
文件说明
主程序文件承载了整个仿真系统的核心流程与控制逻辑。它负责协调各个功能模块的调用顺序,依次实现了二进制信源数据的生成、QPSK数字调制、直接序列扩频、信号通过多径时变信道的传输、接收端的解扩与QPSK解调,并最终完成信号恢复与误码率计算。此外,该文件还集成了结果可视化功能,用于生成并展示关键的波形图、功率谱、星座图以及系统性能曲线。