課程設(shè)計(jì)論文-基于matlab的m-qam通信系統(tǒng)的仿真(編輯修改稿)
2025-09-07 07:35 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 高斯噪聲的時(shí)候進(jìn)行糾正，具體的公式推導(dǎo)如下。設(shè)是最后理論計(jì)算中的信噪比，是加入高斯白噪聲后的整體信號(hào)（包括插值后的點(diǎn)）的信噪比,是每bit信息點(diǎn)的平均能量，是每bit信號(hào)的平均能量，是噪聲的平均功率，現(xiàn)在需要推導(dǎo)出與的關(guān)系。 。 即兩個(gè)信噪比的比值就是平均能量的比值。源程序如下:%對(duì)輸入的兩路信號(hào)加高斯白噪聲，返回處理后的兩路信號(hào)，信息點(diǎn)等效bit信噪比為snr的值function [y1,y2]=generate_noise(x1,x2,snr)%snr1代表snr對(duì)應(yīng)的符號(hào)信噪比snr1=snr+10*log10(4)。 %算出所有信號(hào)的平均功率ss=var(x1+i*x2,1)。 %加入高斯白噪聲y=awgn([x1+j*x2],snr1+10*log10(ss/10),39。measured39。)。y1=real(y)。y2=imag(y)。給出加入高斯白噪聲的兩路信號(hào)波形。匹配濾波器在數(shù)字傳輸系統(tǒng)中，濾波器是不可缺少的。濾波器的一個(gè)作用是使基帶信號(hào)頻譜成形，例如為了滿足奈奎斯特第一準(zhǔn)則，基帶信號(hào)頻譜通常采用升余弦滾降形狀，這一點(diǎn)在波形成形部分已經(jīng)有了較詳細(xì)的介紹。而濾波器的另一個(gè)重要作用是在接收端限制白噪聲，將信號(hào)頻帶外的噪聲濾掉，減少它對(duì)信號(hào)正確判決的影響。為了能夠使濾波器輸出信噪比在信息抽樣時(shí)刻的信噪比最大，所以引入了匹配濾波器。假設(shè)匹配濾波器的頻率傳遞函數(shù)為，時(shí)域沖激響應(yīng)為。濾波器輸入為發(fā)送信號(hào)與噪聲的疊加，即 這里，為信號(hào)，它的頻譜函數(shù)為。為白色高斯噪聲，其雙邊功率譜密度為。濾波器的輸出為其中信號(hào)部分為在時(shí)刻輸出的信號(hào)抽樣值為濾波器輸出噪聲的功率譜密度為平均功率為因此，時(shí)刻的輸出信噪比為匹配濾波器的傳遞函數(shù)使達(dá)到最大。在這里利用Schwartz不等式求解，最后得到傳遞函數(shù)的表達(dá)式為即傳遞函數(shù)與信號(hào)頻譜的復(fù)共軛成正比。傳遞函數(shù)的時(shí)域響應(yīng)為匹配濾波器的最大輸出信噪比為其中，為觀察間隔內(nèi)的信號(hào)能量。具體到這個(gè)通信系統(tǒng)中，由于信號(hào)的時(shí)域響應(yīng)為其中是平方根升余弦濾波器的沖激響應(yīng)。結(jié)合上式可以得到匹配濾波器實(shí)質(zhì)上是一個(gè)具有與發(fā)射端的基帶成形濾波器相同的滾降系數(shù)的平方根升余弦濾波器。接收端的“匹配濾波”是針對(duì)發(fā)射端的成形濾波而言，與成形濾波相匹配實(shí)現(xiàn)了數(shù)字通信系統(tǒng)的最佳接收。它與基帶成形濾波器共同構(gòu)成了一個(gè)奈奎斯特濾波器。源代碼同平方根升余弦濾波器的源代碼相同。采樣由于從匹配濾波器出來(lái)的信號(hào)的點(diǎn)數(shù)8倍于原來(lái)信息的點(diǎn)數(shù)，為了恢復(fù)出原信號(hào)，所以需要對(duì)該信號(hào)進(jìn)行采樣。從匹配濾波器出來(lái)時(shí)，首先要剔除卷積過(guò)程中冗余的點(diǎn)，接著抽取現(xiàn)在信號(hào)中的第1個(gè)，第9個(gè)，……，第8k＋1個(gè)點(diǎn)，源代碼如下：function [y1,y2]=pick_sig(x1,x2,ratio)y1=x1(ratio*3*2+1:ratio:length(x1))。y2=x2(ratio*3*2+1:ratio:length(x1))。判決解調(diào)經(jīng)過(guò)前邊的匹配濾波器解調(diào)或者稱為相關(guān)解調(diào)產(chǎn)生了一組向量，在這里就是一個(gè)一維的向量，根據(jù)最大后驗(yàn)概率（MAP）準(zhǔn)則（由于各個(gè)信號(hào)的先驗(yàn)概率相等，所以頁(yè)可以認(rèn)為是最大似然準(zhǔn)則），得到了最小距離檢測(cè)。具體在本仿真系統(tǒng)中，判斷為各個(gè)信號(hào)的門(mén)限如表2所示。判決后得到的數(shù)據(jù)再按照格雷碼的規(guī)則還原成0、1信號(hào)，最終將兩路0、1信號(hào)合成一路0、1信號(hào)，用來(lái)同最初的信號(hào)一起決定誤碼率。表2 判決電平對(duì)應(yīng)表判決前的信號(hào)的幅度對(duì)應(yīng)的判決后的幅度－3－113源代碼如下：function y=demodulate_sig(x1,x2)%對(duì)x1路信號(hào)進(jìn)行判決xx1(find(x1=2))=3。xx1(find((x12)amp。(x1=0)))=1。xx1(find((x1=2)amp。(x10)))=1。xx1(find(x12))=3。%對(duì)x2路信號(hào)進(jìn)行判決xx2(find(x2=2))=3。xx2(find((x22)amp。(x2=0)))=1。xx2(find((x2=2)amp。(x20)))=1。xx2(find(x22))=3。%將x1路信號(hào)按格雷碼規(guī)則還原成0、1信號(hào)temp1=zeros(1,length(xx1)*2)。temp1(find(xx1==1)*2)=1。temp1(find(xx1==1)*21)=1。temp1(find(xx1==1)*2)=1。temp1(find(xx1==3)*21)=1。%將x2路信號(hào)按格雷碼規(guī)則還原成0、1信號(hào)
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