基于matlab的通信系統(tǒng)仿真報(bào)告(編輯修改稿)
2024-10-01 15:21 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 。 021V D D?? 0 1 2 32V D D D D? ? ? ? 譯碼原理 卷積碼譯碼方法主要有兩類(lèi)：代數(shù)譯碼和概率譯碼。代數(shù)譯碼主要根據(jù)碼本身的代數(shù)特性進(jìn)行譯碼，而信道的統(tǒng)計(jì)特性并沒(méi)有考慮在內(nèi)。目前，代數(shù)譯碼的主要代表是大數(shù)邏輯解碼。該譯碼方法對(duì)于約束長(zhǎng)度較短的卷積碼有較好的效果，并且設(shè)備較簡(jiǎn)單。概率譯碼，又稱(chēng)最大似然譯碼，是基于信道的統(tǒng)計(jì)特性和卷積碼的特點(diǎn)進(jìn)行計(jì)算。在現(xiàn)代通信系統(tǒng)中，維特比譯碼是目前使用最廣泛的概率譯碼方法。 維特比譯碼算法基本原理是：將接收到的信號(hào)序列和所有可能的發(fā)送信號(hào)序列比較，選擇其中漢明距離最小的序列認(rèn)為是當(dāng)前發(fā)送序列。 維特比譯碼的前提是建立合 適的網(wǎng)格圖，以便尋找最優(yōu)路徑?；蛘呖梢哉J(rèn)為，維特比譯碼的關(guān)鍵是尋找最優(yōu)路徑。在實(shí)際的譯碼操作過(guò)程中，怎樣建立網(wǎng)格以及建立網(wǎng)格后的路徑的選擇是譯碼的關(guān)鍵問(wèn)題。 調(diào)制與解調(diào) BPSK 的調(diào)制原理 在二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制中，當(dāng)正弦載波的相位隨二進(jìn)制數(shù)字基帶信號(hào)離散變化時(shí)，則產(chǎn)生二進(jìn)制移相鍵控 2PSK 信號(hào)。通常用已調(diào)信號(hào)載波的 0 度和 180 度分別表示二進(jìn)制數(shù)字基帶信號(hào)的 1 和 0。二進(jìn)制移相鍵控信號(hào)的時(shí)域表達(dá)式為 其中， na 與 2ASK 和 2FSK 時(shí)的不同，在 2PSK 調(diào)制中， na 應(yīng)選擇雙極性，即當(dāng)發(fā)送概率為 P， 1a?n ，當(dāng)發(fā)送概率為 1P, 1??na 。若 g(t) 是脈寬為 ST 、高度為1 的矩形脈沖，則有 當(dāng)發(fā)送概率為 P 時(shí)， )co s ()(2 twte cP SK ? （式 2— 2） 發(fā)送概率為 1P 時(shí)， )cos (2 twe cP SK ?? （式 2— 3） 由（式 2—2）和（式 2—3）可以看出，當(dāng)發(fā)送二進(jìn)制符號(hào) 1時(shí)，已調(diào)信號(hào) )(e2 tPSK取 0 度相位，當(dāng)發(fā)送二進(jìn)制符號(hào)為 0 時(shí)， )(e2 tPSK 取 180 度相位，則有)c o s (2 ncP S K twe ??? ，其中發(fā)送符號(hào) 1， 00?n? ，發(fā)送符號(hào) 0， 0180?n? 。 這種以載波的不同相位直接表 示相應(yīng)二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制信號(hào)的調(diào)制方式，稱(chēng)為二進(jìn)制絕對(duì)移向方式。下面為 2PSK 信號(hào)調(diào)制原理框圖 所示： 圖 :2PSK 信號(hào)的調(diào)制原理圖（模擬調(diào)制方法） BPSK 解調(diào)原理 2PSK 信號(hào)的解調(diào)通常都采用相干解調(diào)，解調(diào)器原理如圖 所示，在相干解調(diào)過(guò)程中需要用到和接收的 2PSK 信號(hào)同頻同相的想干載波。 圖 ： BPSK 相干解調(diào) 圖 BPSK解調(diào)各點(diǎn)時(shí)間波形 Ts 1 0 1 0 t b 1 \ t t t tt 1 1 1 0 0 a d e c S(t) 碼型變換 乘法器 )(cos twc )(e2 tPSK )(e2 tPSK 帶通濾波器 相乘器 )(cos twc 低通濾波器 抽樣 判決器 定時(shí)脈 沖 輸出 a b c d e QPSK 調(diào)制與解調(diào) （ 1） QPSK 的調(diào)制原理： 四相相移鍵控是 MPSK 的一種特殊情況，它是利用載波的 4 個(gè)不同相位來(lái)描述數(shù)字信息的調(diào)制方式，具有較強(qiáng)的抗干擾能力。 QPSK 的表達(dá)式可以寫(xiě)為： 其中， 是角頻率， 是第 K 個(gè)碼元的載波相位取值， TS是一個(gè)發(fā)送碼元的持續(xù)時(shí)間，它將取可能的四種相位之一， g（ t）是發(fā)送的波形函數(shù)。 將上式展開(kāi)可以得到： 從式中可以看出，四相調(diào)制的波形，可以看成是對(duì)兩個(gè)正交載波進(jìn)行二進(jìn)制幅度調(diào)制信號(hào)之和。從 XN 和 YN 的取值，容易發(fā)現(xiàn)兩者具有一定的適量約束關(guān)系。保證兩者合成的矢量點(diǎn)落在同一圓周上。這個(gè)關(guān)系意 味著，系統(tǒng)的非線性失真對(duì)QPSK 系統(tǒng)的可靠性影響很小。 （ 2） QPSK 的解調(diào)原理： 正交電路和同相電路分別設(shè)置兩個(gè)相關(guān)器（或匹配濾波器），得到 I(t)和 Q(t)，經(jīng)過(guò)電平判決和串并轉(zhuǎn)換即可恢復(fù)原始信號(hào)。 信道 加性高斯白噪聲信道 加性高斯白噪聲（ AWGN）從統(tǒng)計(jì)上而言是隨機(jī)無(wú)線噪聲，其特點(diǎn)是其通信信道上的信號(hào)分布在很寬的頻帶范圍內(nèi)。 加性高斯白噪聲在通信領(lǐng)域中指的是一種各頻譜分量服從均勻分布（即白噪聲），且幅度服從高斯分布的噪聲信號(hào)。因其可加性、幅度服從高斯分布且為白噪聲的一種而 得名。該噪聲信號(hào)為一種便于分析的理想噪聲信號(hào)，實(shí)際的噪聲信號(hào)往往只在某一頻段內(nèi)可以用高斯白噪聲的特性來(lái)進(jìn)行近似處理。由于 AWGN信號(hào)易于分析、近似，因此在信號(hào)處理領(lǐng)域，對(duì)信號(hào)處理系統(tǒng)（如濾波器、低噪音高頻放大器、無(wú)線信號(hào)傳輸?shù)龋┑脑肼曅阅艿暮?jiǎn)單分析 (如：信噪比分析 )中，一般可假設(shè)系統(tǒng)所產(chǎn)生的噪音或受到的噪音信號(hào)干擾在某頻段或限制條件之下是高斯白噪聲。這種噪聲假設(shè)為在整個(gè)信道帶寬下功率譜密度 (PDF)為常數(shù)，并且振幅符合高斯概率分布。 瑞利信道 在無(wú)線通信信道中，由于信號(hào)進(jìn)行多徑傳播達(dá)到接收點(diǎn)處的場(chǎng)強(qiáng)來(lái)自不同傳播的路徑，各條路徑延時(shí)時(shí)間是不同的，而各個(gè)方向分
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