基于matlab的通信系統(tǒng)仿真-在線瀏覽
2025-08-05 16:02本頁面
【正文】 號，因此這一過程又稱“基帶成形濾波”。下面給出平方根升余弦濾波器的沖激響應(yīng)曲線，如圖5所示。然而造成這一后果的原因在于，當(dāng)我們引入平方根升余弦濾波器的時候，就是認(rèn)為整個信道，也就是說，包括信號發(fā)送端的濾波器和信號接收端的濾波器，總體的效果是避免了符號間干擾（ISI），所以，單獨看這每一個濾波器，勿庸置疑，它們都是存在著符號間干擾（ISI）的。源代碼如下%xx2是兩路輸入信號，fd是信號信息位的頻率，fs是信號的采樣頻率function [y1,y2]=rise_cos(x1,x2,fd,fs)%生成平方根升余弦濾波器[yf, tf]=rcosine(fd,fs, 39。)。filter/Fs39。[y2, to2]=rcosflt(x2, fd,fs,39。, yf)。由于在仿真的過程中，只圖6 通過平方根升余弦濾波器后的兩路信號能用離散的點來模擬連續(xù)信號，因而為了能夠顯示出一個正弦曲線，至少需要在一個正弦周期內(nèi)采樣到4個以上的點，這里，我們在一個周期內(nèi)采10個點。按照前面的假設(shè)。源代碼如下%載波調(diào)制%x1,x2代表兩路輸入信號，f是輸入信號的頻率，hf是載波的頻率function [t,y]=modulate_to_high(x1,x2,f,hf)%產(chǎn)生兩個中間變量，用來存儲插值后的輸入信號yo1=zeros(1,length(x1)*hf/f*10)。n=1:length(yo1)。yo2(n)=x1(floor((n1)/(hf/f*10))+1)。%生成載波調(diào)制信號y=yo1.*cos(2*pi*hf*t)yo2.*sin(2*pi*hf*t)。圖7 載波調(diào)制信號展開圖圖8 載波調(diào)制信號整體圖加入高斯白噪聲將通過成形濾波器后的信號送到具有高斯白噪聲特征的加性信道中，相當(dāng)于在原信號上加入高斯白噪聲。當(dāng)我們把仿真得到的誤碼率曲線同理論的誤碼率曲線相比較的時候，兩者的信噪比的定義必須是一致的。對于第二點，由于所有信號的平均功率和信息點上的信號的平均功率不同，所以需要在加入高斯噪聲的時候進(jìn)行糾正，具體的公式推導(dǎo)如下。 即兩個信噪比的比值就是平均能量的比值。 %算出所有信號的平均功率ss=var(x1+i*x2,1)。measured39。y1=real(y)。給出加入高斯白噪聲的兩路信號波形。濾波器的一個作用是使基帶信號頻譜成形，例如為了滿足奈奎斯特第一準(zhǔn)則，基帶信號頻譜通常采用升余弦滾降形狀，這一點在波形成形部分已經(jīng)有了較詳細(xì)的介紹。為了能夠使濾波器輸出信噪比在信息抽樣時刻的信噪比最大，所以引入了匹配濾波器。濾波器輸入為發(fā)送信號與噪聲的疊加，即這里，為信號，它的頻譜函數(shù)為。濾波器的輸出為其中信號部分為在時刻輸出的信號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。傳遞函數(shù)的時域響應(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)的信號能量。結(jié)合上式可以得到匹配濾波器實質(zhì)上是一個具有與發(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。它與基帶成形濾波器共同構(gòu)成了一個奈奎斯特濾波器。信號通過匹配濾波器后的波形如圖10所示圖10 經(jīng)過匹配濾波器后的波形從上邊的波形可以看出來，經(jīng)過匹配濾波器后的信號明顯很平滑，這正好反映了低通濾波器的特性，濾掉了高頻分量，為了明顯的反映這一特點，將一段高斯白噪聲經(jīng)過匹配濾波器。圖11 高斯白噪聲經(jīng)過匹配濾波器后的波形經(jīng)過仿真，發(fā)現(xiàn)高斯白噪聲經(jīng)過一個平方根濾波器后方差保持不變。我們知道，當(dāng)給定snr時，需要加入的高斯噪聲的功率譜密度，其中，在具體使用AWGN函數(shù)時，snr值是建立在當(dāng)前輸入信號的平均功率的基礎(chǔ)上的，所以。從匹配濾波器出來時，首先要剔除卷積過程中冗余的點，接著抽取現(xiàn)在信號中的第1個，第9個，……，第8k＋1個點，源代碼如下：function [y1,y2]=pick_sig(x1,x2,ratio)y1=x1(ratio*3*2+1:ratio:length(x1))。將這時的數(shù)據(jù)畫到星座圖上。具體在本仿真系統(tǒng)中，判斷為各個信號的門限如表2所示。表2 判決電平對應(yīng)表判決前的信號的幅度對應(yīng)的判決后的幅度－3－113源代碼如下function y=demodulate_sig(x1,x2)%對x1路信號進(jìn)行判決xx1(find(x1=2))=3。(x1=0)))=1。(x10)))=1。%對x2路信號進(jìn)行判決xx2(find(x2=2))=3。(x2=0)))=1。(x20)))=1。%將x1路信號按格雷碼規(guī)則還原成0、1信號temp1=zeros(1,length(xx1)*2)。temp1(find(xx1==1)*21)=1。temp1(find(xx1==3)*21)=1。temp2(find(xx2==1)*2)=1。temp2(find(xx2==1)*2)=1。%將兩路0、1信號合成一路y=zeros(1,length(temp1)*2)。y(2:2:length(y))=temp2。為了得到誤碼率曲線，需要得到在不同的信噪比下的誤碼率。對于16QAM信號星座圖等效為在兩個正交載波上的兩個PAM信號，其中每一個具有4個信號點。16QAM系統(tǒng)的正確判決概率是式中，是4元PAM的錯誤概率，在等效QAM系統(tǒng)的每一個正交信號中，4元PAM具有一半的平均功率
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