通信软件基础实验01

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写在前面

本次通信软件基础实验可作为C语言复健的一个小项目，所以将其记录下来，总体实验原理并不难，仅涉及基础语法以及文件操作。

以下为实验报告内容（偷个懒），有删改。

一. 引言

  1. 移动通信中的数字信号往往是复数信号a+bi，储存时只储存a、b也称I、Q。

  2. 终端在每个地点收到的是多个基站信号的叠加，需要依据强度，根据门限判断选择接入哪个基站。

  3. 信号强度（N为序列个数）：

  1. 正常通信中，不是把所有信号接收完成之后再计算信号强度，不是随便取一段数据计算，而是在一定时间范围内的平均强度。

二. 系统设计要求

总体要求：计算12个候选小区的强度，找出大于强度门限的小区，并进行从强到弱的排序。强度门限自行设定。

  1. 输出中间过程的信息。

  2. 打印各小区强度以及小区排序的结果（小区ID即文件名）。

  3. 打印设置的强度门限。

三. 设计思路与方案

1. 流程图

2.全局变量及结构体

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#define MAX 30000
#define NUM 12

struct Area//小区结构体
{
	char ID[15]; //小区ID
	double avg_strength;//小区平均信号强度
};

struct Area Areas[NUM];//小区结构体数组

3.各类函数

小区初始化函数

在此可以根据文件名称来对小区ID进行修改

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void initialization()//初始化小区ID
{
	strcpy(Areas[0].ID, "data12.txt");
	strcpy(Areas[1].ID, "data13.txt");
	strcpy(Areas[2].ID, "data14.txt");
	strcpy(Areas[3].ID, "data15.txt");
	strcpy(Areas[4].ID, "data16.txt");
	strcpy(Areas[5].ID, "data17.txt");
	strcpy(Areas[6].ID, "data18.txt");
	strcpy(Areas[7].ID, "data19.txt");
	strcpy(Areas[8].ID, "data20.txt");
	strcpy(Areas[9].ID, "data21.txt");
	strcpy(Areas[10].ID, "data22.txt");
	strcpy(Areas[11].ID, "data23.txt");
}

计算核心函数

对数据进行计算并最终给小区结构体的平均信号强度赋值

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int kqlt(struct Area *area,double Q,double I)//求平均强度函数
{
	static double sum; //利用static对数据进行累加
	static int i = 0; //利用static对计算次数进行统计
	sum = sum + sqrt(Q * Q + I * I); //信号强度计算公式并对结果求和
	i++;//计算次数累加
	if (i == MAX/2)//当执行到MAX/2次时执行以下代码
	{
		area->avg_strength = sum / MAX * 2;//求平均信号强度并写入结构体
		sum = 0;//总和清零
		i = 0;//次数清零
		return 0;//返回0表示计算完成
	}
	return 1;//返回1表示计算未完成
}

数据读取处理函数

读取文件中的数据并调用kqlt函数计算数据

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void fileop(int num)//读取文件并计算
{
	FILE* fp;
	double Q, I;
	int flag;//设置旗标flag
	if((fp = fopen(Areas[num].ID, "r")) == NULL)//打开文件
	{ 
		printf("打开文件错误");
	}
	for (int i = 0;; i++)
	{
		fscanf(fp, "%lf %lf", &Q, &I);//读取文件，并将数值写入Q、I
		flag = kqlt(&Areas[num], Q, I);//通过kqlt函数返回值判断是否计算完成
		if (flag == 0)//flag=0时计算完成
		{
			fclose(fp);//关闭文件
			break;//跳出循环
		}		
	}
}

冒泡排序函数

依据小区平均信号强度对小区进行排序

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void sort()//冒泡算法排序
{
	struct Area temp;
	for (int j = 0; j < NUM - 1; j++)
	{
		for (int i = 0; i < NUM - 1 - j; i++)
		{
			if (Areas[i].avg_strength > Areas[i + 1].avg_strength)
			{
				temp = Areas[i] ;
				Areas[i] = Areas[i + 1];
				Areas[i + 1] = temp;
			}
		}
	}
}

主函数

显示提示信息、调用相关函数、输出结果

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 void main()
{
	double lim;
	initialization();//调用初始化函数，对结构体进行初始化
	printf("计算数据中...\n");
	for (int i = 0; i < NUM; i++)//利用for循环计算多个文件信号平均强度
	{
		fileop(i);
		printf("ID：%s \t信号平均强度：%lf\n", Areas[i].ID, Areas[i].avg_strength);
	}
	sort();//对数据进行排序
	printf("\n排序后结果：\n");
	for (int i = 0; i < NUM; i++)
	{
		printf("ID：%s \t信号平均强度：%lf\n",Areas[i].ID, Areas[i].avg_strength);
	}
	printf("请输入门限：");
	scanf("%lf", &lim);//输入门限条件
	printf("满足门限条件的小区：\n");
	for (int i = 0; i < NUM; i++)
	{
		if(Areas[i].avg_strength>=lim)//如果满足门限条件打印相关信息
			printf("ID：%s \t信号平均强度：%lf\n", Areas[i].ID, Areas[i].avg_strength);
	}
}

4. 整体代码

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/*
设计概览
1、设置小区结构体，包含：ID，平均信号强度
2、读取文件
3、计算数据（边读取边计算）
4、对相关数据进行排序
5、打印相关信息
*/

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <math.h>

#define MAX 30000
#define NUM 12

struct Area//小区结构体
{
	char ID[15]; //小区ID
	double avg_strength;//小区平均信号强度
};

struct Area Areas[NUM];//小区结构体数组

void initialization()//初始化小区ID
{
	strcpy(Areas[0].ID, "data12.txt");
	strcpy(Areas[1].ID, "data13.txt");
	strcpy(Areas[2].ID, "data14.txt");
	strcpy(Areas[3].ID, "data15.txt");
	strcpy(Areas[4].ID, "data16.txt");
	strcpy(Areas[5].ID, "data17.txt");
	strcpy(Areas[6].ID, "data18.txt");
	strcpy(Areas[7].ID, "data19.txt");
	strcpy(Areas[8].ID, "data20.txt");
	strcpy(Areas[9].ID, "data21.txt");
	strcpy(Areas[10].ID, "data22.txt");
	strcpy(Areas[11].ID, "data23.txt");
}


int kqlt(struct Area *area,double Q,double I)//求平均强度函数
{
	static double sum; //利用static对数据进行累加
	static int i = 0; //利用static对计算次数进行统计
	sum = sum + sqrt(Q * Q + I * I); //信号强度计算公式并对结果求和
	i++;//计算次数累加
	if (i == MAX/2)//当执行到MAX/2次时执行以下代码
	{
		area->avg_strength = sum / MAX * 2;//求平均信号强度并写入结构体
		sum = 0;//总和清零
		i = 0;//次数清零
		return 0;//返回0表示计算完成
	}
	return 1;//返回1表示计算未完成
}

void fileop(int num)//读取文件并计算
{
	FILE* fp;
	double Q, I;
	int flag;//设置旗标flag
	if((fp = fopen(Areas[num].ID, "r")) == NULL)//打开文件
	{ 
		printf("打开文件错误");
	}
	for (int i = 0;; i++)
	{
		fscanf(fp, "%lf %lf", &Q, &I);//读取文件，并将数值写入Q、I
		flag = kqlt(&Areas[num], Q, I);//通过kqlt函数返回值判断是否计算完成
		if (flag == 0)//flag=0时计算完成
		{
			fclose(fp);//关闭文件
			break;//跳出循环
		}		
	}
}

void sort()//冒泡算法排序
{
	struct Area temp;
	for (int j = 0; j < NUM - 1; j++)
	{
		for (int i = 0; i < NUM - 1 - j; i++)
		{
			if (Areas[i].avg_strength > Areas[i + 1].avg_strength)
			{
				temp = Areas[i] ;
				Areas[i] = Areas[i + 1];
				Areas[i + 1] = temp;
			}
		}
	}
}


 void main()
{
	double lim;
	initialization();//调用初始化函数，对结构体进行初始化
	printf("计算数据中...\n");
	for (int i = 0; i < NUM; i++)//利用for循环计算多个文件信号平均强度
	{
		fileop(i);
		printf("ID：%s \t信号平均强度：%lf\n", Areas[i].ID, Areas[i].avg_strength);
	}
	sort();//对数据进行排序
	printf("\n排序后结果：\n");
	for (int i = 0; i < NUM; i++)
	{
		printf("ID：%s \t信号平均强度：%lf\n",Areas[i].ID, Areas[i].avg_strength);
	}
	printf("请输入门限：");
	scanf("%lf", &lim);//输入门限条件
	printf("满足门限条件的小区：\n");
	for (int i = 0; i < NUM; i++)
	{
		if(Areas[i].avg_strength>=lim)//如果满足门限条件打印相关信息
			printf("ID：%s \t信号平均强度：%lf\n", Areas[i].ID, Areas[i].avg_strength);
	}
}

四. 调试

在用VS调试代码时，出现报错

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错误CXXXX 'XXX': This function or variable may be unsafe. Consider using XXX_s instead. To disable deprecation, use _CRT_SECURE_NO_WARNINGS. See online help for details.

可将项目–>属性–>C/C++–>常规中的SDL检查设置成否

调试时，发现无法正常打开文件以及代码陷入死循环，排查检测发现是将判断语句中的‘==’写成‘=’。

五. 心得体会

虽然C语言上学年学习过，还通过了计算机二级，但是时间久了，相关算法和语法还是有些遗忘，接下来应该在多看看C语言的书籍和资料，巩固加强自身能力。

六. 结果展示

七.相关资源

实验数据

有什么问题在下面留言吧~~~

（附一张edgerunners David & Lucy 的好结局图）

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