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通信仿真課程設(shè)計初稿-在線瀏覽

2024-11-04 12:43本頁面
  

【正文】 道往往被分成信道編碼器、信道本身和信道譯碼器。但這種劃分或多或少是隨意的,可按具體情況規(guī)定。信息通過信道傳輸,由于物理介質(zhì)的干擾和無法避免噪聲,信道的輸入和輸出之間僅具有統(tǒng)計意義上的關(guān)系,在做出唯一判決的情況下將無法避免差錯,其差錯概率完全取決于信道特性。視頻信號在傳輸前都會經(jīng)過高度壓縮以降低碼率,傳輸錯誤會對最后的圖像恢復(fù)產(chǎn)生極大的影響,因此信道編碼尤為重要。接收設(shè)備:從受到減損的接收信號中正確恢復(fù)出原始電信號。 相移鍵控原理數(shù)字相位調(diào)制(phase shift keying,PSK)又稱相移鍵控。如果數(shù)字基帶信號g(t)的的幅度是p相分別代表“1”寬度為Tb的矩形脈沖,則2PSK信號可表示為:j2PSK(t)=Acos(w0t+q)q取0時代表“1”,取p時代表“0”由于2PSK信號相當于DSB信號,因而不能采用包絡(luò)解調(diào),要采用相干解調(diào);但必須在DSB解調(diào)后加一抽樣判決以便恢復(fù)原數(shù)字信號。它用多個相位狀態(tài)的正弦震蕩分別表示不同的數(shù)字信息,通常相位用M=2n計算,有2,4,8,16相制等,M取不同的相位,分別于n為二進制碼元的不同組合相對應(yīng)。if((ss1(1,1))amp。(ss1(1,2)))s1(1,1)=1。s=exp(1i*(pi/4))。s1(1,2)=1。elseif((ss1(1,1)elses1(1,1)=1。s=exp(1i*pi*(7/4))。(3)高斯噪聲的產(chǎn)生n=sqrt(1/2)*(randn(1,1)+1i*randn(1,1))。(5)接收信號的還原y=r/ray。else y1=1。elsey2=1。amp。sre=exp(1i*(pi/4))。amp。sre=exp(1i*pi*(3/4))。amp。sre=exp(1i*pi*(5/4))。sre=exp(1i*pi*(7/4))。y1=r/ray。n1=sqrt(1/2)*(randn(1,1)+1i*randn(1,1))。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 100 M進制相位調(diào)制誤碼率—信噪比曲線圖8PSK101QPSKBPSKber(誤碼率)1021031041050 ***0snr(信噪比)圖51:M進制相位調(diào)制信噪比—誤碼率曲線圖100對比加不同跳數(shù)中繼是信噪比與誤碼率的關(guān)系加三跳中繼加兩跳中繼加一跳中繼101誤碼率102103012345678910信噪比(dB)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仿真模型分析圖51所示為M進制相位調(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。因此為提供較高的服務(wù)質(zhì)量,在實際的運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。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。 本文對MPSK信號經(jīng)高斯信道傳輸?shù)慕邮苷`碼率進行蒙特卡羅仿真,仿真過程取了1000000個點,得到了較為準確的信噪比—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)系曲線也沒有和實際的曲線進行對比,數(shù)據(jù)的說服力還不夠強。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。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,并在錯誤中學會了進步。大家都表示在這個自主學習的過程中受益匪淺。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。而對于這歷時兩個月的自我學習和共同學習,我們意識到學習有時候不是一個人的過程,它可以是一群人共同進步的過程。在老師的幫助、在理解的基礎(chǔ)上、在實踐和理論相結(jié)合的基礎(chǔ)上學習,無疑是進步和積極的。過程是艱辛的,但成果是美麗的。附錄部分程序代碼: 8PSK信噪比—誤碼率作圖代碼clear all。snrindb=0:1:20。xigma=1。ber8PSK=zeros(1,length(snrindb))。if((ss1(1,1))amp。(ss1(1,2))amp。(ss1(1,3)))s1=[1,1,1]。elseif((ss1(1,1))amp。(ss1(1,2))amp。(ss1(1,3)s1=[1,1,0]。elseif((ss1(1,1))amp。(ss1(1,3)s1=[0,1,0]。elseif((ss1(1,1))amp。(ss1(1,3)))s1=[0,1,1]。elseif((ss1(1,1)))s1=[0,0,1]。elseif((ss1(1,1)s1=[0,0,0]。elseif((ss1(1,1))amp。(ss1(1,2)s1=[1,0,0]。elseif((ss1(1,1))amp。(ss1(1,2)))s1=[1,0,1]。end ray=sqrt(1/2)*(randn(1,1)+1i*randn(1,1))。r=s*(snr(L)*xigma)*ray+n。a=real(y)。c=atan(b/a)。amp。amp。amp。elseif(a0amp。b0amp。c=(pi/4)amp。crs=[1,1,0]。amp。amp。elseif(a0amp。c=(pi/4)amp。celseif(a=0amp。crs=[0,0,1]。amp。elseif(a0amp。b=(pi/2)amp。crs=[1,0,0]。amp。amp。endif(rs(1,1)~=s1(1,1)||rs(1,2)~=s1(1,2)||rs(1,3)~=s1(1,3))count(L)=count(L)+1。endsemilogy(snrindb,ber8PSK,39。)。8PSK39。QPSK信噪比—誤碼率作圖代碼snrindb=0:1:20。xigma=1。berQPSK=zeros(1,length(snrindb))。if((ss1(1,1))amp。(ss1(1,2)))s1(1,1)=1。s=exp(1i*(pi/4))。s1(1,2)=1。elseif((ss1(1,1)s1(1,1)=0。s=exp(1i*pi*(5/4))。s1(1,2)=0。endray=sqrt(1/2)*(randn(1,1)+1i*randn(1,1))。r=s*(snr(L)*xigma)*ray+n。if(real(y)0)y1=1。endif(imag(y)0)y2=1。endif((y1==1)amp。(y2==1))rs=[1,1]。elseif((y1==1)amp。(y2==1))rs=[0,1]。elseif((y1==1)amp。(y2==1))rs=[0,0]。elsers=[1,0]。endif((rs(1,1)~=s1(1,1))||rs(1,2)~=s1(1,2))count(L)=count(L)+1。endsemilogy(snrindb,berQPSK,39。)。QPSK39。BPSK信噪比—誤碼率作圖程序snrindb=0:1:20。xigma=1。ber=zeros(1,length(snrindb))。if ss1s1=1。elseif ss1s1=0。endray=sqrt(1/2)*(randn(1,1)+1i*randn(1,1))。r=s*(snr(L)*xigma)*ray+n。if(real(y)0)rs=1。endif(rs~=s1)count(L)=count(L)+1。endsemilogy(snrindb,ber,39。)。BPSK39。QPSK加三跳中繼作圖程序clear all。snrindb=0:1:10。xigma=1。ber=zeros(length(snrindb))。G2=3。for L=1:length(snr)for num=1:100000ss1=rand(1,2)。amp。s1(1,2)=1。elseif((ss1(1,1)))s1(1,1)=0。s=exp(1i*pi*(3/4))。s1(1,2)=0。elses1(1,1)=1。s=exp(1i*pi*(7/4))。n=sqrt(1/2)*(randn(1,1)+1i*randn(1,1))。y1=r/ray。n1=sqrt(1/2)*(randn(1,1)+1i*randn(1,1))。y2=r1/ray1。n2=sqrt(1/2)*(randn(1,1)+1i*randn(1,1))。y3=r2/ray2。n3=sqrt(1/2)*(randn(1,1)+1i*randn(1,1))。y=r3/ray3。elsey1=1。elsey2=1。amp。sre=exp(1i*(pi/4))。amp。sre=exp(1i*pi*(3/4))。amp。sre=exp(1i*pi*(5/4))。sre=exp(1i*pi*(7/4))。endendber(L)=count(L)/100000。hold on。snr=10.^(*snrindb)。count=zeros(length(snrindb))。G1=3。for L=1:length(snr)for num=1:100000ss1=rand(1,2)。amp。s1(1,2)=1。elseif((ss1(1,1)))s1(1,1)=0。s=exp(1i*pi*(3/4))。s1(1,2)=0。elses1(1,1)=1。s=exp(1i*pi*(7/4))。n=sqrt(1/2)*(randn(1,1)+1i*randn(1,1))。y1=r/ray。n1=sqrt(1/2)*(randn(1,1)+1i*randn(1,1))。y2=r1/ray1。n2=sqrt(1/2)*(randn(1,1)+1i*randn(1,1))。y=r2/ray2。elsey1=1。elsey2=1。amp。sre=exp(1i*(pi/4))。amp。sre=exp(1i*pi*(3/4))。amp。sre=exp(1i*pi*(5/4))。sre=exp(1i*pi*(7/4))。%205。188。180。206。bit202。endendber(L)=count(L)/100000。hold on。snr=10.^(*snrindb)。count=zeros(length(snrindb))。G=36。if((ss1(1,1))amp。(ss1(1,2)))s1(1,1)=1。s=exp(1i*(pi/4))。s1(1,2)=1。elseif((ss1(1,1)s1(1,1)=0。s=exp(1i*pi*(5/4))。s1(1,2)=0。endray=sqrt(1/2)*(randn(1,1)+1i*randn(1,1))。r=s*(snr(L)*xigma)*ray+n。ray1=sqrt(1/2)*(randn(1,1)+1i*randn(1,1))。r1=y1*ray1*G+n1。if(real(y)0)y1=1。endif(imag(y)0)y2=1。endif((y1==1)amp。(y2==1))rs=[1,1]。elseif((y1==1)amp。(y2==1))rs=[0,1]。elseif((y1==1)amp。(y2==1))rs=[0,0]。elsers=[1,0]。endif((rs(1,1)~=s1(1,1))||rs(1,2)~=s1(1,2))count(L)=count(L)+1。endsemilogy(snrindb,ber)。第二篇:通信原理課程設(shè)計_(基于MATLAB的_2PSK_2DPSK仿真)江西農(nóng)業(yè)大學通信原理課程設(shè)計報告題 目 基于Matlab的相移鍵控仿真設(shè)計專 業(yè) 電子信息工程學生姓名 曾凡文學 號 20121206江西農(nóng)業(yè)大學課程設(shè)計報告 二 0 一五 年 六 月基于Matlab的2PSK,2DPSK仿真摘要:現(xiàn)代通信系統(tǒng)要求通信距離遠、通信容量大、傳輸質(zhì)量好,作為其關(guān)鍵技術(shù)之一的調(diào)制技術(shù)一直是研究的一個重要方向。進一步學習了MATLAB編程軟件,將MATLAB與通信系統(tǒng)中數(shù)字調(diào)制知識聯(lián)系起來,為以后在通信領(lǐng)域?qū)W習和研究打下了基礎(chǔ)在計算機上,運用MATLAB軟件來實現(xiàn)對數(shù)字信號調(diào)制技術(shù)的仿真。關(guān)鍵詞:數(shù)字調(diào)制與解調(diào);M
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