【正文】 a]=qpskdemod(X2,Y2,para,L2,ml)。 % 將解調(diào)后的信號通過 viterbi解碼器解碼 % 參考序列誤碼率計算 output_add1=undatainput。% 找出差矩陣中的非零元素 bit_error_count1=size(bit_errors1,2)。% 誤碼個數(shù)除以輸入序列長度，得到誤碼率 % 經(jīng)過卷積編碼的序列誤碼率計算 output_add2=decoder_outputinput。% 找出差矩陣中的非零元素 bit_error_count2=size(bit_errors2,2)。% 誤碼個數(shù)除以輸入序列長度，得到誤碼率 p=p+1。 華僑大學(xué) 2021屆本科畢業(yè)論文 TDSCDMA系統(tǒng)信道編碼技術(shù)研究 20 m=0::6。r39。hold on。 xlabel(39。)。BER39。 legend(39。,39。)。 這是 信噪比較低時， 卷積碼的整體趨勢。這種現(xiàn)象可以解釋為：當環(huán)境 極其 惡劣時，誤碼率本身已經(jīng)很高了（圖中大于 10%），此時解調(diào)出的信號中存在大量錯誤，超出了卷積編碼的糾錯能力。需要指出的是，現(xiàn)實中人們并不會令通信系統(tǒng)工作在如此高的誤碼率條件下（如此高誤碼率的通信系統(tǒng)沒有實際意義；即使信噪比確實很低，人們也會通過分集接收、聯(lián)合檢測等技術(shù)改善系統(tǒng)性能） 。 信噪比趨于 5dB 以上 時 ，噪聲功率很小，對信息的干擾也很小，信息加噪后只產(chǎn)生了少量誤碼，再經(jīng)過解調(diào)與 Viterbi 解碼，對其誤 碼進行糾錯后，誤碼個數(shù)進一步降低甚至接近于 0。為了使仿真結(jié)果準確性更高，隨機輸入數(shù)據(jù)個數(shù)要達到一定的數(shù)量，本次仿真將隨機產(chǎn)生 10萬個輸入數(shù)據(jù)，并繪制其通過卷積編碼， QPSK調(diào)制， AWGN信道，解調(diào)， Viterbi解碼后所得輸出 序列 的信噪比 誤碼率曲線 。 源程序如下： clc clear all。% 產(chǎn)生隨機輸入序列 LL=length(input)。% 輸入端個數(shù) k0=1 p=1。% qpsk調(diào)制器輸入矩陣行數(shù)為 1 ml=2。1,1,0,1,1,0,0,1,1。% 1/3碼率生成矩陣 [iout1,qout1]=qpskmod(input,para,LL,ml)。 output=v_code(G,k0,input)。% 經(jīng)過編碼后的序列的長度為 dataL [iout2,qout2]=qpskmod(output,para,dataL,ml)。 for SNR=0::6 Z1=AWGN([iout1,qout1],SNR)。 Y1=Z1(L1+1:length(Z1))。% 對已編碼已調(diào)制信號加噪 X2=Z2(1:L2)。 undata=qpskdemod(X1,Y1,para,L1,ml)。% 對加噪后的信號解調(diào) [decoder_output,survivor_state,cumulated_metric]=viterbi(G,k0,demodata)。% 解碼器輸出矩陣減去輸入矩陣得到差矩陣 bit_errors1=find(output_add1)。% 非零元素的個數(shù)即為誤碼個數(shù) ber1(p)=bit_error_count1/LL。% 解碼器輸出矩陣減去輸入矩陣得到差矩陣 bit_errors2=find(output_add2)。% 非零元素的個數(shù)即為誤碼個數(shù) ber2(p)=bit_error_count2/LL。 end % 畫出誤碼率曲線 figure(2)。 semilogy(m,ber1,39。)。 semilogy(m,ber2)。SNR39。 ylabel(39。)。參考序列 39。(3,1)卷積碼 39。 grid on 在 matlab中運行后，得到參考序列的誤碼率曲線與 (3,1)卷積碼的誤碼率曲線圖如圖 0 1 2 3 4 5 6105104103102101100S N RBER 參考序列( 3 , 1 ) 卷積碼 圖 (3,1)卷積碼的誤碼率曲線 華僑大學(xué) 2021屆本科畢業(yè)論文 TDSCDMA系統(tǒng)信道編碼技術(shù)研究 23 由圖可知， 當碼率一定時（本次仿真碼率為 1/3）， 隨著噪聲功率的 減小 ，信噪比 (SNR)逐漸 升高 ，誤碼率 逐漸減小， 這是 信噪比較低時， 卷積碼的整體趨勢。 信噪比趨于 4dB以上時，噪聲功率很小，對信息的干擾也很小，信息加噪后只產(chǎn)生了少量誤碼，再經(jīng)過解調(diào)與Viterbi解碼，對其誤碼進行糾錯后，誤碼個數(shù)進一步降低甚至接近于 0。 (2,1)卷積碼與 (3,1)卷積碼的星座圖 當信噪比 很 高時， 卷積編碼的誤碼率 接近于 0， 從信噪比 誤碼率曲線圖上無法 觀察 其誤碼性能。 本次仿真選取 SNR=6dB和 SNR=10dB兩種不同 情況下的星座圖進行對比。 input=randint(1,1000)。% 輸入端個數(shù) k0=1 SNR=6。% qpsk調(diào)制器輸入矩陣行數(shù)為 1 ml=2。 G=[1,0,1,1,1,0,0,0,1。% 1/2碼率生成矩陣 output=v_code(G,k0,input)。% 經(jīng)過編碼后的序列的長度為 dataL [iout2,qout2]=qpskmod(output,para,dataL,ml)。 L2=length(iout2)。% 對已編碼已調(diào)制信號加噪 X2=Z2(1:L2)。 % 畫高斯干擾下的星座圖 for i=1:L2 T(i)=plex(X2(i),Y2(i))。 華僑大學(xué) 2021屆本科畢業(yè)論文 TDSCDMA系統(tǒng)信道編碼技術(shù)研究 24 figure(3)。b*39。title(39。)。 end。rd39。 grid on。 input=randint(1,1000)。% 輸入端個數(shù) k0=1 SNR=6。% qpsk調(diào)制器輸入矩陣行數(shù)為 1 ml=2。 G=[1,0,1,1,0,1,1,1,1。1,1,1,0,0,1,0,0,1]。% 對輸 入序列進行卷積編碼 dataL=size(output,2)。% 對已編碼序列進行 qpsk調(diào)制 T=zeros(1,length(iout2))。 Z2=AWGN([iout2,qout2],SNR)。 華僑大學(xué) 2021屆本科畢業(yè)論文 TDSCDMA系統(tǒng)信道編碼技術(shù)研究 26 Y2=Z2(L2+1:length(Z2))。 end。 for i=1:L2 plot(T(i),39。)。高斯干擾下的星座圖 (10dB 1/3碼率 )39。 hold on。 plot(s,39。)。 在 matlab中運行后，結(jié)果如圖 3 2 1 0 1 2 33210123高斯干擾下的星座圖 ( 6 d B 1 / 3 碼率 ) 圖 高斯干擾下的星座圖 (6dB 1/3碼率 ) 華僑大學(xué) 2021屆本科畢業(yè)論文 TDSCDMA系統(tǒng)信道編碼技術(shù)研究 27 將程序中的 SNR=6dB改成 SNR=10dB， 再在 matlab中運行 ，結(jié)果如圖 2 1 . 5 1 0 . 5 0 0 . 5 1 1 . 5 2 2 . 52 1 . 51 0 . 500 . 511 . 52高斯干擾下的星座圖 ( 1 0 d B 1 / 3 碼率 ) 圖 高斯干擾下的星座圖 (10dB 1/3碼率 ) 比較 兩種信噪比下的 星座圖可以看出， 無論是 1/2碼率還是 1/3碼率下， 信噪比為 10dB時 的星座圖點分布 比 6dB時 的 更加集中，說明高斯干擾 的強度越低， 產(chǎn)生的 錯誤 越 小，即證明 相同碼率下，隨著信道噪聲的逐漸減小，系統(tǒng)的誤碼率也逐漸減小 這一結(jié)論在高信噪比下同樣成立。以后，糾錯碼受到了越來越多的通信和數(shù)學(xué)工作者，特別是數(shù)學(xué)家的重視，使糾錯碼無論在理論上還是在實際中都得到了飛速發(fā)展。通過對誤碼率的分析，得出結(jié)論：當碼率一定時，隨著信道噪聲的逐漸減小，系統(tǒng)的 誤碼率 也逐漸減小 ，而且這一結(jié)論在 信噪比較高時 樣成立 ； 當 信噪比一定時 ，隨著卷積碼碼率的逐漸提高，系統(tǒng)的 誤碼率 也呈 現(xiàn)出增大的趨勢，也就是說碼率越低，系統(tǒng)的 誤碼率 就越小， 糾錯性能就越好。信道編碼的應(yīng)用領(lǐng)域主要包括深空通信、衛(wèi)星通信、數(shù)據(jù)傳輸、移動通信、文件傳輸和數(shù)字音頻 /視頻傳輸?shù)?。在衛(wèi)星通信中，碼率為 1/2和 1/3的卷積碼 己經(jīng)成為商業(yè)衛(wèi)星通信系統(tǒng)中的標準編碼方法。在碼速率不增加的條件下，無人機系統(tǒng)控制指令傳輸可靠性得到明顯改善。G 薩勒赫 ， 現(xiàn)代通信系統(tǒng) —— 使用 MATLAB， 西安交通大學(xué)出版社 [3].王琦，曹磊， TDSCDMA 第三代移動通信系統(tǒng)標準，第一版， 人民郵電出版社 2021 [4].李世鶴， TDSCDMA 通信技術(shù)原理，數(shù)字通信世界 2021 [5] 王立寧 .Matlab 與通信仿真 [M].人民郵電出版社 .2021 [6] 陳桂明 .應(yīng)用 Matlab 建模與仿真 [M].科學(xué)出版社 .2021 [7] 徐超穎 .“三種實用的糾錯編碼技術(shù)及其軟件實現(xiàn)” .西安交通大學(xué)碩士論文 .20215 [8] 鄂煒 .“大約束度卷積碼的 Viterbi 譯碼器的實現(xiàn)” .北京理工大學(xué)碩士論文 .20212 [9] Michael Riiser 著 .信息論與編碼理論 (第 2 版 ) 英文版 .電子工業(yè) 出版社 202181 [10] 曹雪虹 ,張宗橙 編 .信息論與編碼 [M].北京郵電大學(xué)出版社 .202171 [11] 博斯 著，武傳坤 譯 .信息論、編碼與密碼學(xué) —— 計算機科學(xué)叢書 [M].機械工業(yè)出版社 . 202111 [12] Michael Ellies 著，李斗等 譯 .信息論與編碼理論（第二版） [M].電子工業(yè)出版社 [13] 王新梅 ,肖國鎮(zhèn) .糾錯碼 —— 原理與方法 [M].西安電子科技大學(xué)出版社 .2021 [14] 郭文彬 ,桑林 .通信原理 —— 基于 Matlab 的計算機仿真 [M].北京郵 電大學(xué)出版社 .20216 [15] 鄧華 .Matlab 通信仿真及應(yīng)用實例詳解 [M].人民郵電出版社 .20219 [16] 徐明遠，邵玉斌 .Matlab 仿真在通信與電子工程中的應(yīng)用 [M].西安電子科技大學(xué)出版社 .20216 [17].羅鵬飛， TDSCDMA 干擾工程指導(dǎo)書，中興通訊股份有限公司 [18].彭木根，王文博， TDSCDMA 移動通信系統(tǒng) 第三版 [19] A. 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