三、实验项目
实验一 Okumura-Hata模型的计算机仿真
一、实验类型：验证性实验 二、实验目的
1、了解无线电波传播的特点
2、了解移动通信系统中的信号传播环境及特点。
3、在对Okumura-Hata模型进行模拟仿真的基础上，对电波传播加深感性的认识。
三、实验内容及要求
1、比较不同地形下的衰减情况：
针对市区、郊区和开阔区，比较在相同条件（基站天线高度、移动台天线高度、传播距离）下，随着频率的改变，电波传播衰减的情况。
2、比较相同地形不同城市类型下的衰减情况：
针对市区、郊区或者开阔区任一种地形，比较在相同条件（基站天线高度、移动台天线高度、传播距离）下，不同城市类型（大城市或者中、小城市），随着频率的改变，电波传播衰减的情况。
3、在仿真的过程中可相对灵活进行程序设计，仿真结果要求能反映不同参数变化时对总的路径损耗的影响。为简单起见，可预先确定Hm和Hb的高度，令其他参数改变来计算，如频率f，距离d，区域类型（市区、郊区、开阔区），城市类型（大、中、小城市）等。可对比不同环境，不同频率，不同距离下的信号衰减，只要能反映不同地形地物下的路径损耗即可。
四、实验原理
移动通信中电波传播的实际情况是复杂多变的。实践证明，任何试图使用一个或几个理论公式计算的结果，都将引入较大误差。甚至与实测结果相差甚远。为此，人们通过大量的实地测量和分析，总结归纳了多种经验模型。通常在一定情况下，使用这些模型对移动通信电波传播特性进行估算，都能获得比较准确的预测结果。
目前应用较为广泛的是OM模型（Okumura模型），为了在系统设计时，使Okumura模型能采用计算机进行预测，Hata对Okumura模型的基本中值场强曲线进行了公式化处理，所得基本传输损耗的计算公式如下：
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Lb(市区)?69.55?26.16lgf?13.82lghb?a(hm)?(44.9?6.55lghb)lgd2(dB)
??f??Lb(郊区)?Lb(市区)?2?lg????5.4(dB)
??28??Lb(开阔区)?Lb(市区)?4.78(lgf)?18.33lgf?40.942(dB)
式中：d为收发天线之间的距离，km； hb为基站天线有效高度，m；
。a（hm）由下式计算： a（hm）为移动台天线高度校正因子，hm为移动台天线高度（m）
?(1.1lgf?0.7)hm?1.56lgf?0.8?2a(hm)??8.29(lg1.54hm)?1.1(f?300MHz)
?23.2(lg11.75h)?4.97(f?300MHz)m?这套公式的适用范围为：150 MHz≤f≤1500 MHz，30 m≤hb≤200 m，1 m≤hm≤10 m，
1 km≤d≤20 km，准平坦地形。
五、实验器材
每人一台安装Matlab编程环境的PC机。
六、预习要求
自学Matlab编程语言，对教材中第三章（无线电波的传播）的内容进行系统复习，熟悉Okumura-Hata模型的数学公式及含义。
七、实验步骤
1、编写Okumura-Hata信道模型的Matlab程序。
2、通过改变不同参数，得到在相同条件（基站天线高度、移动台天线高度、传播距离）下，随着频率的改变，电波传播衰减的情况。
3、保存图形，并打印。
八、实验思考题
1、目前描述移动无线信道的方法包括哪几种。采用Okumura-Hata模型描述属于那种方法？
2、说明Okumura-Hata信道模型的适用范围。
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九、实验报告要求
1、对改变不同参数，得到在相同条件（基站天线高度、移动台天线高度、传播距离）下，随着频率的改变，电波传播衰减的情况结果图进行分析。
2、完成实验思考题
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实验二 QPSK/DQPSK调制解调实验
一、实验类型：验证性实验 二、实验目的
1、掌握QPSK/DQPSK调制解调原理。
2、掌握QPSK/DQPSK调制解调实现的基本方法。 3、理解QPSK/DQPSK的特点。
三、实验内容及要求
1、用Matlab软件编程实现QPSK/DQPSK调制解调过程。 2、信道采用信噪比为0的dB的高斯白噪声信道。
3、编程绘制QPSK/DQPSK调制/解调过程中各信号波形并记录。 4、绘制信噪比与误码率的关系曲线。
四、实验原理
调制解调的原理见教材。
五、实验器材
计算机 一台
六、预习要求
1、复习Matab语言编程方法。
2、QPSK/DQPSK调制解调的基本原理。 3、QPSK/DQPSK调制解调部分的工作原理。
七、实验步骤
1、按照要求编写程序。
2、记录调制过程的信号图包括：原始数字信号图，调制信号图，调制后的星座图，经过信道后的信号图。
3、记录解调过程的信号图包括：解调后的信号图，解调后的星座图。 4、记录解调后的误码率，试改变信噪比观察误码率的变化。
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八、实验思考题
1、QPSK/DQPSK还可以采用其它的方法实现吗？
2、观察QPSK/DQPSK调制解调中的X－Y波形（即星座图），并分析A方式和B方式的不同点？
3、解调中的关键问题是什么？
九、实验报告要求
1、分析实验电路的工作原理，叙述其工作过程。
2、根据实验测试记录，在坐标纸上画出QPSK/DQPSK调中的各测量点的波形图。要标明频率、峰峰值等参数，图形要规范。
3、画出QPSK/DQPSK在调制解调中的X－Y波形图（即星座图）。 4、对实验思考题加以分析。
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