【正文】 elseif(a0amp。amp。amp。amp。c0) rs=[0,1,1]。c=(pi/4)amp。b0amp。 elseif(a0amp。amp。amp。amp。c(pi/2)) rs=[1,1,0]。c=(pi/4)amp。b0amp。 elseif(a0amp。amp。amp。amp。 c=atan(b/a)。 a=real(y)。 r=s*(snr(L)*xigma)*ray+n。 end ray=sqrt(1/2)*(randn(1,1)+1i*randn(1,1))。(ss1(1,3))) s1=[1,0,1]。(ss1(1,2))amp。 elseif ((ss1(1,1))amp。(ss1(1,3))) s1=[1,0,0]。(ss1(1,2))amp。 elseif ((ss1(1,1))amp。(ss1(1,3))) s1=[0,0,0]。(ss1(1,2))amp。 elseif ((ss1(1,1))amp。(ss1(1,3))) s1=[0,0,1]。(ss1(1,2))amp。 elseif ((ss1(1,1))amp。(ss1(1,3))) s1=[0,1,1]。(ss1(1,2))amp。 elseif ((ss1(1,1))amp。(ss1(1,3))) s1=[0,1,0]。(ss1(1,2))amp。 elseif ((ss1(1,1))amp。(ss1(1,3))) s1=[1,1,0]。(ss1(1,2))amp。 elseif ((ss1(1,1))amp。(ss1(1,3))) s1=[1,1,1]。(ss1(1,2))amp。 if ((ss1(1,1))amp。 ber8PSK=zeros(1,length(snrindb))。 xigma=1。 snrindb=0:1:20。黃開枝譯 .MAtlab基礎(chǔ)教程 .清華大學(xué)出版社 附錄 部分程序代碼： 1 8PSK 信噪比 — 誤碼率作圖代碼 clear all。過程是艱辛的，但成果是美麗的。在老師的幫助、在理解的基礎(chǔ)上、在實(shí)踐和理論相結(jié)合的基礎(chǔ)上學(xué)習(xí)，無疑是進(jìn)步和積極的。 而對于這歷時兩個月的自我學(xué)習(xí)和共同學(xué)習(xí)，我們意識到學(xué)習(xí)有時候不是一個人的過程，它可以是一群人共同進(jìn)步的過程。同時由于不同的調(diào)制方式對誤碼率也有一定的影響，我們在基于多進(jìn)制調(diào)制方式仿真上做了一個單信道的 8PSK,QPSK,BPSK 不同調(diào)制方式對接受端誤 碼率的影響的仿真，并對結(jié)果進(jìn)行了對比得出了相同信噪比時 BPSK 的誤碼率最低， QPSK 其次， 8PSK 的誤碼率最高的仿真結(jié)果。大家都表示在這個自主學(xué)習(xí)的過程中受益匪淺。其次，由于在本專業(yè)的推薦課表中未導(dǎo)入通信原理等相關(guān)課程，使得我們對于調(diào)制解調(diào)，信道，編碼，接受判別等方面并不了解，大家一起查閱相關(guān)書籍，積極交流，積極主動的詢問老師，自己嘗試編碼，錯誤共享，成果共享，在老師的幫助下將上述模糊的概念一一攻克，并在錯誤中學(xué)會了進(jìn)步。 這次軟件課程設(shè)計的開展，其目的在于讓我們了解通信過程是如何實(shí)現(xiàn)的，以及讓我們深入了解 matlab 是如何作為仿真軟件仿真通信過程并結(jié)合相關(guān)的實(shí)例讓我們在原有了解的基礎(chǔ)上設(shè)計完成老師布置的課題。 模型優(yōu)缺點(diǎn)分析及改進(jìn)方案 優(yōu)缺點(diǎn)分析 本文 對 MPSK信號經(jīng)高斯信道傳輸?shù)慕邮苷`碼率進(jìn)行蒙特卡羅仿真，仿真過程取了 1000000個點(diǎn)，得到了較為準(zhǔn)確的信噪比 — 誤碼率的關(guān)系曲線；同時本文還考慮了加入中繼時的情況 ，對比了加不同跳數(shù)中繼對信噪比 — 誤碼率曲線的影響獲得了比較正確的結(jié)論 ；當(dāng)然本模型也有一些不足之處，例如通信系統(tǒng)比較簡單沒有加入編碼和解碼的過程，算法的設(shè)計也還不是特別簡化，所獲得的信噪比與誤碼率的關(guān)系曲線也沒有和實(shí)際的曲線進(jìn)行對比，數(shù)據(jù)的說服力還不夠強(qiáng)。 圖 52 所示為 在 信號的總增益相同的 情況下 對比 QPSK 信號加不同跳數(shù)中繼時信噪比與誤碼率的關(guān)系的曲線圖 。因此為提供較高的服務(wù)質(zhì)量，在實(shí)際的運(yùn)用中需均衡考慮信號的誤碼率及發(fā)送速率， 因而 MPSK 系統(tǒng)一般很少取較大的 M值，一般取 M 163。 5 仿真結(jié)果 仿真結(jié)果如下圖所示 ： 圖 51為 8PSK， QPSK,BPSK信號加高斯白噪聲經(jīng)過相同信道，其誤碼率與信噪比的關(guān)系曲線 圖 52為 QPSK信號分別經(jīng)過一跳中繼，兩跳中繼及三跳中繼后信噪比與誤碼率的關(guān)系曲線 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20105104103102101100M 進(jìn)制相位調(diào)制誤碼率 — 信噪比曲線圖sn r ( 信噪比 )ber(誤碼率) BPSKQ P S K8 P S K 圖 51： M 進(jìn)制相位調(diào)制信噪比 — 誤碼率曲線圖 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10103102101100信噪比 ( d B )誤碼率對比加不同跳數(shù)中繼是信噪比與誤碼率的關(guān)系加三跳中繼加一跳中繼加兩跳中繼 圖 52：對比加不同跳數(shù)中繼時信噪比與誤碼率的關(guān)系 6 仿真模型分析 模型結(jié)果分析 圖 51所示 為 M進(jìn)制相位調(diào)制信號誤碼率 — 信噪比的關(guān)系曲線 由圖可知： 誤碼率隨著信噪比的增大而減小，即要想減小信號在傳輸過程中的失真度必須增加信號的發(fā)射功率以減小信號的誤碼率；對于 BPSK、 QPSK 及 8PSK 相位調(diào)制，在相 同信噪比的情況下 BPSK 的誤碼率 最小 QPSK 次之， 8PSK 的誤碼率最大 ；同時 ， 要想實(shí)現(xiàn)想同的誤碼率， 8PSK 調(diào)制時必須提 供 更大的信號功率， QPSK 次之，BPSK 所需的信號功率最小。 n1=sqrt(1/2)*(randn(1,1)+1i*randn(1,1))。 y1=r/ray。 sre=exp(1i*pi*(7/4))。 sre=exp(1i*pi*(5/4))。amp。sre=exp(1i*pi*(3/4))。amp。sre=exp(1i*(pi/4))。amp。 else y2=1。 else y1=1。 （ 5）接收信號的還原 y=r/ray。 （ 3）高斯噪聲的產(chǎn)生 n=sqrt(1/2)*(randn(1,1)+1i*randn(1,1))。 s=exp(1i*pi*(7/4))。 else s1(1,1)=1。 s1(1,2)=0。amp。 s=exp(1i*pi*(3/4))。(ss1(1,2))) s1(1,1)=0。 elseif ((ss1(1,1))amp。 s1(1,2)=1。amp。 其信號的產(chǎn)生于 BPSK類似只是維度不同在處理時略有差別，在此不再詳細(xì)介紹 圖 33 和圖 34 分別為 QPSK 信號及 8PSK 信號的矢量圖 011011000π /4 相 π /4 相3 π /4 相 3 π /4 相110111101100000001011010π /8 相3 π /8 相5 π /8 相7 π /8 相 π /8 相 3 π /8 相 7 π /8 相 5 π /8 相0 圖 33:QPSK 信號矢量圖 圖 34:8PSK 信號矢量圖 4 仿真 過程 基于 Matlab 的實(shí)現(xiàn) 仿真條件及符號說明 仿真條件： (1) 整個通信的等效高斯白噪聲方差為 1； （ 2）假設(shè)信道估計是理想的； (3) 經(jīng)過不同跳數(shù)中繼的 QPSK信號總的增益相同 符號說明 (1) ray為瑞利衰落信道 （ 2） n為高斯噪聲 (3) r為信號經(jīng)過瑞利衰落信道后的接受信號 （ 4） y為接收端對接收信號還原處理后的信號 （ 5） snr為信噪比 （ 6） xigma為噪聲方差 （ 7） ber為誤碼率 （ 8） li為單位虛數(shù) i （ 9） s為調(diào)制信號的相位 （ 10） G為經(jīng)過中繼轉(zhuǎn)發(fā)是信號的增益 （ 1）調(diào)制信號的產(chǎn)生 （以 QPSK為例） 產(chǎn)生兩個（ 0,1）的隨機(jī)數(shù)，根據(jù)兩個數(shù)的范圍，規(guī)定發(fā)送的兩位原碼的值及其相位 ss1=rand(1,2)。其判決準(zhǔn)則為：抽養(yǎng)值大于 0，判為 1 ；抽養(yǎng)值小于 0，判為 0 下圖為 2PSK 信號的波形圖及矢量圖 圖 31： 2PSK信號波形圖 圖 32:2PSK信號矢量圖 多進(jìn)制相移鍵控調(diào)制原理 多進(jìn)制相移鍵控 是二進(jìn)制的推廣。二進(jìn)制相移鍵控記做2PSK 是相移鍵控最簡單的形式，還有多進(jìn)制相移鍵控 MPSK 是二進(jìn)制相移鍵控的推廣，本次仿真實(shí)驗(yàn)主要用到了二進(jìn)制相移鍵控（ BPSK），四進(jìn)制相移鍵控（ QPSK）及八進(jìn)制相移鍵控（ 8PSK）三種調(diào)制方式 二進(jìn)制相移鍵控原理 二進(jìn)制 相移鍵控是用二進(jìn)制數(shù)字信號去控制載波的相位，使已調(diào)等幅、恒定載波的載波相位與待發(fā)數(shù)字信號相對應(yīng)；只有兩種 對應(yīng) 狀態(tài) ，例如載波相位以 0相與p 相分別代表“ 1”（傳號）和“ 0”（空號）。 受信者（信宿）：把原始電信號還原成相應(yīng)的消息，如揚(yáng)聲器 等。 噪聲源：集中表示分布于通信系統(tǒng)中各處的噪聲。因此，一個完整、實(shí)用 的通信系統(tǒng)通常包括信道編譯碼模