Контрольная по дисциплине: Компьютерное моделирование. Вариант 04

Задание на контрольную работу

Заданы модели систем связи с:
- битовой скоростью передачи Rb, Мбит/с;
- модуляцией 4 PSK, 256-QAM;
- фильтром с коэффициентом сглаживания ROF;
- каналом с шумом AWGN с отношением Eb/N0, dB.

Варианты задания (по двум последним цифрам пароля)
№ вар: 4
Скорость Rb, Мбит/с: 0.7
Модуляция: 4 PSK; 256-QAM
ROF: 0.5; 0.9

1 Изучить структурные схемы моделей, пояснить назначение элементов схемы. Ознакомится с основными сведениями по работе с моделью.

2 Пронаблюдать и привести скриншоты вектограмм (с заполненной легендой) на выходе модулятора для заданных видов модуляции. По вектограммам определить и записать расстояние между соседними точками созвездий. По полученным расстояниям сделать вывод, какая из двух систем более помехоустойчивая. Пояснить полученные результаты.

3 Изучить влияние позиционности модуляции на полосу частот, занимаемую модулированным сигналом.
3.1 При одинаковых значениях Rolloff factor (любом из двух заданных) по спектрограммам (привести скриншоты с курсорами, установленными на уровне минус 20 дБ и с заполненной легендой) для двух видов модуляции определить и записать полосы частот, занимаемые модулированными сигналами.
3.2 Сравнить их с полосами частот, определёнными по теоретической формуле d=(R(1+ROF))/(log2(M)). Пояснить полученные результаты.

4 Изучить влияние величины Rolloff factor (ROF) на полосу частот, занимаемую модулированным сигналом.
4.1 Для одного из двух заданных видов модуляции при двух заданных значениях Rolloff factor по спектрограммам (привести скриншоты с курсорами, установленными на уровне минус 20 дБ и с заполненной легендой) определить и записать полосы частот, занимаемые модулированными сигналами.
4.2 Сравнить их с полосами частот, определёнными по теоретической формуле d=(R(1+ROF))/(log2(M)). Пояснить полученные результаты.

5 Изучить влияние аддитивного белого Гауссовского шума (AWGN) на параметры вектограмм. Вектограммы наблюдаются после блока AWGN Channel на выходе Raised Cosine Receive Filter.
5.1 Установите в блоке AWGN Channel Eb/N0 = 10 дБ и для двух заданных видов модуляции приведите скриншоты вектограмм с заполненной легендой. Для этих вектограмм запишите значения Avg MER (dB).
5.2 Измените установленный уровень шума в канале Eb/N0 = 20дБ и для двух заданных видов модуляции приведите скриншоты вектограмм с заполненной легендой. Для этих вектограмм запишите значения Avg MER (dB).
5.3 Сравните выполненные измерения и поясните полученные результаты.

6 Построение зависимостей коэффициента ошибок (BER) от отношения Eb/N0.
6.1 Для определения исследуемого диапазона отношения Eb/N0 откройте специализированный графический пользовательский интерфейс Bit Error Rate Analysis и постройте графики для двух заданных видов модуляции, в режиме Theoretical путём нажатия кнопки Plot.
6.2 По полученным теоретическим графикам определить для значений BER = 10-2, 10-4 и 10-6 три значения Eb/N0 для каждого вида модуляции.
для 4-PSK это 4.3, 8.4 и 10.5 дБ;
для 256- QAM это 16.4, 21.2 и 23.5 дБ.
6.3 Откройте окно модели для первого вида модуляции 4-PSK, установите одно из заданных значений ROF = 0.5 и первое из определённых выше значение Eb/N0 = 4.3 дБ, заполните аннотацию на модели и запустите симуляцию. Симуляцию остановить при общем количестве бит не менее 107 (нижнее окно дисплея на выходе Error Rate Calculation). После окончания симуляции сделать скриншот модели.
6.4 Проделайте п. 6.3 для остальных двух значений Eb/N0 (скриншот модели не делать).
6.5 Откройте окно модели для второго заданного вида модуляции, установите одно из заданных значений ROF и первое из определённых выше значение Eb/N0 , заполните аннотацию на модели и запустите симуляцию. Далее проделайте тоже, что и в п.п. 6.3 и 6.4.
6.6 По трём точкам постройте графики зависимости BER от Eb/N0, сравните их с теоретическими (п.6.1) и поясните полученные результаты.

Список литературы

Без замечаний.
2021 год
Преподаватель: Носов В.И.