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西安工业大学北方信息工程学院毕业设计(论文) f. ode23t:自由内插方法的梯形算法,对刚性、又要求解没有数值衰减时,可以用此法。
g. ode23tb:采用T R-BDF2算法,在龙-库第一阶段用梯形法,第二阶段用二阶BDF算法。结构上,两个阶段估计使用的是同一矩阵。容差比较大时, ode23tb和ode23t都比ode15s好。 h. Discrete:处理离散系统算法。 固定步长算法有:
a. ode5: D-P算法,也就是固定步长的ode45。 b. ode4:四价龙-库法。
c. ode3: Bogacki-Shampine算法。 d. ode2:改进的欧拉算法。 e. ode1:欧拉算法(Euler)。
f. Discrete:不含积分的固定步长解法。
目前没有一种对所有的模型都有效的方法,在做Simulink仿真时要根据各种模型的特点,各种数值积分方法的特点和范围,选择正确的算法而在本仿真研究中我选择ode45步长算法。Ode45特别适用于仿真线性化程度高的系统,这种系统模型主要有传递函数,状态空间,零极点,增益等标准功能模块构成,由于期算法速度较快,所以仿真时一般把其作为默认算法。解法器参数设置如图4.9所示。
图4.9 解法器参数
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西安工业大学北方信息工程学院毕业设计(论文) 设置仿真参数和选择解法器之后,就可以启动仿真而运行。选择Simulink菜单下的start选项来启动仿真,如果模型中有些参数没有定义,则会出现错误信息提示框。如果一切设置无误,则开始仿真运行。
在仿真结束后仿真结果信号输入到“To Workspace”模块中,即保存到Matlab工作空间里。为了得到直观性的误码率曲线图,即循环码仿真系统信号误码率与信道差错概率之间的曲线图,在接下来则需要编写一个M文件对上面的循环码仿真模型进行仿真即可得到误码率曲线图,其中M文件程序见附录3。在仿真之前必须将二进制均衡信道的信道差错率0.05该为一个变量,在这里我设置变量errB。其M文件语言命令运行如图4.10所示。
图4.10 M文件语言命令
保存且执行后得到二进制均衡信道的差错概率与经过差错控制后仿真系统的误码率坐标曲线图。通过对普通线性码信道差错控制编码条件下的误码率与二进制均衡信道的差错概率之间的关系比较可以看出,当差错概率为0.050时(默认未经过差错控制循环编码的误码率为0.050,且忽略量化时所产生误差。)而经过差错控制编码后,误码率仅为0.023。因此,采用了普通线性编码差错控制后,系统的码误码率得到了明显的改善,其误码率明显下降。误码率曲线图
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西安工业大学北方信息工程学院毕业设计(论文) 如图4.11所示。
图4.11 线性分组码差错控制误码率曲线图
4.2循环码差错控制仿真
4.2.1循环码仿真步骤
在完成了线性分组码差错控制编码仿真后,接下来便要来做循环码差错控制编码仿真,同样的在实现循环码差错控制编码技术仿真上可以分为以下几个大步骤:
a. 产生二进制码元; b. 对其进行循环码编码; c. 经过模拟信道; d. 进行译码;
e. 进行对原码与经过模拟信道信息码进行差错率.检错等运算; f. 得到线性码的信号误码率与信道差错率之间的曲线图,仿真完成。 4.2.2循环码差错控制仿真系统模型
在这里也将会简单的介绍下循环码差错控制编码技术的仿真系统框图的组成。同线性码差错控制编码系统框图相似。信号发生器,循环码编码器,模拟信道,循环码解码器,差错率运算器,再加上运算结果存储器共同组成了系统框图。下面对这七个模块功能进行简单介绍:
信号发生器模块:用来产生随机二进制码元。
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西安工业大学北方信息工程学院毕业设计(论文) 循环码编码器模块:将产生的随机二进制码元进行线性循环编码,即差错控制编码。
模拟信道模块:用来模拟信号传输通道,为二进制均衡信道,其中生成可控噪声干扰。
循环码相干解码器模块:将经过模拟信道的信号进行相干解码。 差错率运算模块器:将未进过差错控制编码和经过差错控制编码的信号进行码字差错运算,经过计算得到其传输误码率。
运算结果存储模块:在数学建模中,此模块是可以无需存在的,故此我用虚线箭头来绘制,在Simulink仿真中,最终得到的仿真结果是以Display模块进行数字显示的,而为了方便观看结果,我决定将最终仿真结果以曲线图直观的表示出来。而在期间需要调用M函数,所以需要将运算结果提前存储起来以供后用。
结果显示模块:显示仿真结果。
实现循环码差错控制编码技术的仿真系统流程图见附录2。 4.2.3循环码仿真流程及结果分析
根据循环码差错控制编码系统图进行Simulink建模,得到Simulink平台的仿真模型如图4.12所示。
图4.12 循环码差错控制编码仿真图
由于伯努利随机信号发生器的产生信号是以概率来执行的,则所生成的随
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