通信原理实验-qpsk通信系统的montecarlo仿真

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1、QPSK通信系统的MonteCarlo仿真16一、实验目的1、提高独立学习的能力；2、培养发现问题、解决问题和分析问题的能力；3、学习Matlab的使用；4、掌握4PSK通信系统的MonteCarlo仿真方法；5、掌握4PSK通信系统的的组成原理；6、比较编码信号和为编码信号在随机信道中的传输，加深对纠错编码的理解；二、系统框图及编程原理实验原理PSK是利用载波的不同相位表示相应的数字信息。对于二进制相位调制（M=2)来说，两个载波相位是0和π。对于M相相位调制来说M=2k，这里k是每个传输符号的信息比特数。4PSK是M=4的载波相位

2、调制。这里，将理论差错概率与仿真的差错概率比较，进一步观察仿真与理论值之间的差别。同时，用不同的判决准则对接受信号进行判决。并比较两种判别方法的差别。一．QPSK调制原理1．信号能量分析一组M载波相位调制信号波形的一般表示式为m=[0，M-1]式中是发送滤波器的脉冲形状，它决定了传输信号的频谱特性，A是信号的幅度。注意到，PSK信号对所有m都具有相等的能量，即代表每个传输符号的能量。2．噪声分析传输信号的信道假设被加性噪声n(t)所污损，这样信号在接收端将产生误码。因为n(t)是功率谱为的白高斯过程的一个样本函数，所以噪声分量就是零均

3、值高斯型的，即163．信号判决分析最佳检测器将接收信号向量r投射到M个可能的传输信号向量{}之一上去，并选取对应于最大投影的向量。据此，得到相关准则为m=[0,M-1]检测器观察到接收信号向量，并计算r在4种可能的信号向量上的投影。根据选取对应于最大投影的信号点作为判决，从而判决出信号。同时，检测器的判决准则也可采用最小距离法，即利用星座图上符号间的距离进行判决，从而得到判决结果。二．MonteCarlo仿真过程仿真框图如图（一）图（一）用于MonteCarlo仿真的4PSK系统的方框图16如图所示，利用一个随机数发生器，产生（0，1

4、）范围内的随机数。再将这个范围分成四个相等的区间（0，0.25），（0.25，0.5），（0.5，0.75），（0.75，1.0），这些子区间分别对应于00，01，11，10信息比特对，再用这些比特对来选择信号相位向量。加性噪声的同相分量和正交分量，在上面讨论过，即为零均值，方差为的统计独立的高斯随机变量。在检测器观察到的接收信号向量，利用上面讨论的两种检测方法，得到判决结果，并与传输符号作比较，最后对符号差错和比特差错计数三、实验内容及程序分析（以下程序皆以N=1000为例）%映射比较子函数%函数分为四步第一步产生随机序列，进行4P

5、SK映射。%第二步：调用高斯高斯噪声子函数，产生正交两路高斯噪声，与输出符号序列相加%第三步：检测接受信号%第四步：计算误码率和误比特率N=1000;%符号长度E=1;%计算噪声方差sgma=input('方差=');sgma=sqrt(sgma);%4PSK比特映射s00=[10];s01=[01];s11=[-10];s10=[0-1];%第一步产生随机序列，进行4PSK映射。生成随机信源fori=1:N,%生成随机信源temp=rand;if(temp<0.25),%Withprobability1/4,sourceoutput

6、is"00."dsource1(i)=0;dsource2(i)=0;elseif(temp<0.5),%Withprobability1/4,sourceoutputis"01."dsource1(i)=0;dsource2(i)=1;elseif(temp<0.75),%Withprobability1/4,sourceoutputis"10."dsource1(i)=1;dsource2(i)=0;else%Withprobability1/4,sourceoutputis"11."dsource1(i)=1;dsource2(

7、i)=1;end;end;numofsymbolerror=0;%检测错误并计算错误率numofbiterror=0;16%第二步：调用高斯高斯噪声子函数，产生正交两路高斯噪声，与输出符号序列相加fori=1:N,[gsrv1,gsrv2]=gnguass(0,sgma);%调用高斯噪声子函数n(1)=gsrv1;n(2)=gsrv2;if((dsource1(i)==0)&(dsource2(i)==0)),r=s00+n;elseif((dsource1(i)==0)&(dsource2(i)==1)),r=s01+n;elsei

8、f((dsource1(i)==1)&(dsource2(i)==0)),r=s10+n;elser=s11+n;end;%第三步：检测接受信号c00=sqrt((r(1)-s00(1))^2+(r(2)-s00(2))