MATLAB实现GSM全速话音信道基带传输仿真系统

资 源 简 介

本MATLAB项目仿真GSM TCH/FS话音信道的完整基带传输流程，涵盖话音编码、信道编码、交织、调制与解调等关键模块，支持在加性高斯噪声环境下评估通信系统性能，适用于教学与通信算法研究。

详 情 说 明

GSM TCH/FS 话音信道基带传输仿真系统

项目介绍

本项目实现GSM全速话音信道（TCH/FS）的基带传输链路完整仿真。系统模拟从原始话音信号数字化到信道传输，再到接收端重建的全程处理，重点展示GSM系统中正则脉冲激励长时预测（RPE-LTP）编码、信道编码与交织、高斯最小频移键控（GMSK）调制等关键技术。通过仿真可分析系统在加性高斯白噪声（AWGN）信道下的抗噪声性能，并为通信系统教学与研究提供可视化分析工具。

功能特性

• 完整链路仿真：涵盖话音编码、信道编码、交织、调制、信道传输、解调、解交织、信道译码及话音重建全流程
• 标准算法实现：采用GSM规范的RPE-LTP话音编码、1/2码率卷积编码与块交织、GMSK基带调制
• 性能评估：支持比特误码率（BER）与帧误码率（FER）随信噪比变化曲线生成
• 多维可视化：提供原始与重建话音信号对比、编码比特流、星座图、眼图等中间信号分析
• 主观音质评估：输出重建语音文件，支持直接听觉比较

使用方法

1. 准备输入音频：将8kHz采样率、13bit线性量化的WAV格式语音文件置于指定目录
2. 配置仿真参数：在主配置区设置信噪比范围、多普勒频移、交织深度等参数
3. 运行仿真系统：执行主程序启动自动化仿真流程
4. 查看结果：在输出目录查看误码率性能图、信号对比图及重建音频文件

系统要求

• MATLAB R2018b或更高版本
• 信号处理工具箱
• 通信工具箱（用于GMSK调制解调及卷积编解码）
• 约500MB磁盘空间用于中间数据存储

文件说明

主程序文件实现了系统的核心调度与处理流程，主要包括：参数初始化与配置管理、话音信号的RPE-LTP编解码处理、信道编码与交织的结构化实现、GMSK调制解调的基带波形生成、AWGN信道的高斯噪声注入、接收端的同步与均衡处理、比特误码与帧错误的统计计算，以及各类诊断信息的可视化输出生成。