litceysel.ru
добавить свой файл
1


Міністерство освіти і науки України


Національний технічний університет України

"Київський політехнічний інститут"

Інститут телекомунікаційних систем




Програмні засоби в телекомунікаційних системах 2


Методичні вказівки

до виконання лабораторних робіт


для студентів напрямків підготовки:

«Телекомунікації»,

«Телекомунікаційні системи та мережі»,

«Інформаційні мережі зв‘язку»


Затверджено на засіданні кафедри засобів телекомунікацій

Протокол N ___ від « ___ » вересня 2012 р.


КИЇВ

НТУУ «КПІ»

2012

СОДЕРЖАНИЕ



1

Лабораторная работа № 1. Моделирование цифровых каналов передачи информации в Matlab. Модуляция та демодуляция. ………

3

2

Лабораторная работа № 2. Моделирование цифровых каналов передачи информации в Matlab. Помехоустойчивое кодирование с прямой коррекцией ошибок …………………………………………...

6

6

Пример оформления титульного листа………………………………..






Лабораторная работа 1


Моделирование цифровых каналов передачи информации в Matlab. Модуляция та демодуляция.

1 Цель работы



Целью работы является приобретение навыков построения моделей цифровых каналов передачи информации в среде MatLab.


2 Состав рабочего места


2.1 Оборудование: IBM-совместимый персональный компьютер (ПК).


2.2 Программное обеспечение: операционная система Windows ХР и выше, система MatLab версии R2006a и выше.


3 Краткие теоретические сведения


В лабораторной работе моделируется канал передачи информации в составе источника информации, получателя информации, модулятора, демодулятора, канала с белым гауссовским шумом.

Теоретические сведения по используемым функциям в данной лабораторной работе приведены в лекции 2.

4 Порядок выполнения работы



4.1 Создать скрипт-файл модели канала передачи информации, содержащий:

  • исходные данные для моделирования и параметры канала (приведены в таблице 1), варианты заданий выбираются согласно порядковому номеру в списке группы.

  • непрерывный источник случайных данных, длина последовательности выбирается произвольно, но не меньше 10000 бит и уточняется при выполнении п. 4.5;

  • процедуру модуляции и демодуляции посредством обращения к файл-функциям модулятора и демодулятора;

  • канал с белым гауссовским шумом;

  • средства отображения результатов моделирования.

4.2 Создать файл-функции, реализующие цифровой модулятор и демодулятор согласно варианта задания с использованием класса modem. Возможно создание одной файл-функции. Тип декодера для всех вариантов с «жесткими решениями»

4.3 Провести моделирование канала передачи информации для фиксированного отношения сигнал шум, результатом моделирования должен быть коэффициент битовых ошибок (BER). Сравнить полученный результат с теоретическими значениями коэффициент битовых ошибок, полученными с использованием функции berawgn.

4.4 Модернизировать скрипт-файл канала передачи информации (можно создать новый) для получения характеристик помехоустойчивости заданного в задании вида модуляции в диапазоне значений BER 10-2-10-5. Сравнить полученную характеристику с теоретической. Для построения теоретической характеристики использовать возможности интерактивного средства исследования помехоустойчивости bertool.


Таблица 1 – Варианты заданий.



Тип

модуляции

Отображение

Рекомендуемые

Функции Матлаб, класс modem

Отношение

Сигнал/шум, дБ

1

DQPSK

binary

dpskmod, dpskdemod

6

2

DQPSK

gray

dpskmod, dpskdemod

6

3

8-DPSK

binary

dpskmod, dpskdemod

9

4

8-DPSK

gray

dpskmod, dpskdemod

9

5

8-PSK

binary

pskmod, pskdemod

9

6

8-PSK

gray

pskmod, pskdemod

9

7

OQPSK

binary

oqpskmod, oqpskdemod


6

8

OQPSK

gray

oqpskmod, oqpskdemod

6

9

QPSK

binary

pskmod, pskdemod

6

10

QPSK

gray

pskmod, pskdemod

6

11

QAM16

binary

qammod, qamdemod

12

12

QAM16

gray

qammod, qamdemod

12

13

QAM64

binary

qammod, qamdemod

15

14

QAM64

gray

qammod, qamdemod

15

15

PAM 16

binary

pammod, pamdemod

16

16

PAM 16

gray

pammod, pamdemod


16



5 Содержание отчета



В отчете должны быть представлены:



6 Вопросы для самоконтроля


6.1 Класс modem и правила работы с ним.

6.2 Функции модуляции и демодуляции, параметры и их назначение.

6.3 Функции для теоретического исследования помехоустойчивости
berawgn.

6.4 Параметры модели канала с белым гауссовским шумом, функция .

6.5 Интерактивное средство исследования помехоустойчивости bertool.

Лабораторная работа 2


Моделирование цифровых каналов передачи информации в Matlab. Помехоустойчивое кодирование с прямой коррекцией ошибок.

1 Цель работы



Целью работы является приобретение навыков построения моделей цифровых каналов передачи информации в среде MatLab.


2 Состав рабочего места



2.1 Оборудование: IBM-совместимый персональный компьютер (ПК).

2.2 Программное обеспечение: операционная система Windows ХР и выше, система MatLab версии R2006a и выше.

3 Краткие теоретические сведения

В лабораторной работе моделируется канал передачи информации в составе источника информации, получателя информации, модулятора, демодулятора, кодера и декодера канала с функцией помехоустойчивого кодирования, канала с белым гауссовским шумом. Моделируются сверточное кодирование и блочное кодирование с использованием кода Рида-Соломона.


Теоретические сведения по используемым функциям в данной лабораторной работе приведены в лекции 3.


4 Порядок выполнения работы



4.1 В модели канала передачи информации используются созданные в лабораторной работе №1 скрипт-файлы и файл-функции.

4.2 Создать файл-функции, реализующие кодер сверточного кода и декодер сверточного кода, работающий по алгоритму Витерби. Возможно создание одной файл-функции.

4.3 Добавить в модель канала передачи информации функции помехоустойчивого кодирования (перед модулятором и после демодулятора). Параметры кода: сверточный код - перфорированный на основе порождающего многочлена [171 133], начальная задержка кодера - 7, количество путей декодера Витерби (traceback) – 5, векторы пунктурирования [1 0 1 1] для скорости 2/3; [1 0 1 1 1 0 ] для скорости ¾. Остальные параметры согласно варианта задания из таблицы 1. Тип декодера для всех вариантов с «жесткими решениями».

4.4 Провести моделирование канала передачи информации в диапазоне значений отношения сигнал/шум, получить характеристику помехоустойчивости в диапазоне значений BER 10-2-10-5. Сравнить полученную характеристику с теоретической и с характеристикой для канала без помехоустойчивого кодирования.

4.5 Создать файл-функции, реализующие кодер Рида-Соломона и декодер Рида-Соломона.

4.6 Модернизировать скрипт-файл модели канала для работы с пакетами данных. Длина пакета определяется параметрами кода Рида-Соломона.

4.7 Добавить в модель канала передачи информации функции помехоустойчивого кодирования кодом Рида-Соломона, (перед кодером сверточного кода и после декодера Витерби). Параметры кода: Рида-Соломона перфорированный на основе систематического кода (255,239,16), остальные параметры согласно таблице 1.

4.8 Провести моделирование канала передачи информации для фиксированного отношения сигнал/шум, результатом моделирования должен быть коэффициент битовых ошибок (BER). Сравнить полученную характеристику с полученными ранее характеристиками помехоустойчивости.


Таблица 1 – Варианты заданий.



Тип

модуляции

Отобра-жение

Рекомендуемые

Функции Матлаб, класс modem

Скорость

СК

Код РС

1

DQPSK

binary

dpskmod, dpskdemod

2/3

(64,48,16)

2

DQPSK

gray

dpskmod, dpskdemod

3/4

(96,80,16)

3

8-DPSK

binary

dpskmod, dpskdemod

2/3

(64,48,8)

4

8-DPSK

gray

dpskmod, dpskdemod

3/4

(96,88,8)

5

8-PSK

binary

pskmod, pskdemod

2/3

(128,112,16)

6

8-PSK

gray


pskmod, pskdemod

3/4

(48,40 ,8)

7

OQPSK

binary

oqpskmod, oqpskdemod

2/3

(64,48,16)

8

OQPSK

gray

oqpskmod, oqpskdemod

3/4

(96,80,16)

9

QPSK

binary

pskmod, pskdemod

2/3

(64,48,8)

10

QPSK

gray

pskmod, pskdemod

3/4

(96,88,8)

11

QAM16

binary

qammod, qamdemod

2/3

(128,112,16)

12

QAM16

gray

qammod, qamdemod

3/4

(96,80,16)

13

QAM64

binary

qammod, qamdemod

2/3

(128,120,8)


14

QAM64

gray

qammod, qamdemod

3/4

(96,80,16)

15

PAM 16

binary

pammod, pamdemod

2/3

(128,112,16)

16

PAM 16

gray

pammod, pamdemod

3/4

(96,88,8)



5 Содержание отчета


В отчете должны быть представлены:



6 Вопросы для самоконтроля



6.1 Конструктор кодера кода Рида-Соломона fec.rsenc

6.2 Конструктор декодера кода Рида-Соломона fec.rsenc

6.3 Функция кодера сверточного кода convenc

6.4 Функция декодера сверточного кода vitdec

6.5 Функции кодера/декодера блочных кодов encode/decode..

Национальный технический университет Украины

«Киевский политехнический институт»


Институт телекоммуникационных систем


Дисциплина «Программные средства в телекоммуникационных системах 2»


Лабораторная работа №___


(название работы)


Выполнил: студент группы _________


______________________________

(ФИО)

Проверил: ст.преподаватель

_______________ Кайденко Н.Н.

«_____»_______________2012г.


Киев 2012