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1、第三章 信源、信道容量和信源编码3.1信源、信宿和误差分析3.1.1信号产生设备通信工具箱的仿真模块库包含高斯、瑞利、泊松和均匀分布的噪声发生器。3.1.1信号产生设备3.1.1信号产生设备⑴高斯噪声发生器n维高斯噪声的概率密度函数（pdf）表达式为：均值方差不同的Initialseed对应于不同的输出，相同的Initialseed产生相同的输出。只要设置相同的Initialseed就能够再现相同的随机过程3.1.1信号产生设备（2）瑞利噪声发生器瑞利分布等效于一个二维零均值高斯变量的均方和(Rss—Root
2、sumsquares)。假设y1和y2是两个独立的高斯随机变量，均值为零，方差为σ2，则服从瑞利分布的随机变量x的表达式为：瑞利分布的概率密度函数为：Sigma（衰减包络）用于确定瑞利随机过程的参数，对应于公式中的σ。Initialseed(随机数种子3.1信源、信宿和误差分析3.1.1信号产生设备（3）均匀分布噪声发生器uniformnoisegenerator当a>b时，均匀分布的随机变量x的概率密度函数为：该分布的均值为：1/2(a+b)方差为：1/12(a+b)2输出噪声被均匀分布的上限和下限贝努利分
3、布泊松分布3.1信源、信宿和误差分析3.1.1信号产生设备（4）泊松随机整数发生器泊松分布的概率密度函数为：lambda指定泊松参数λ。当它是标量时，输出矢量的每一分量具有相同的λ值。当它是矢量时，此矢量长度须与“种子”的矢量长度相等②seed初始化“种子”值。3.1.2信号观测设备观测设备包括示眼图、散列图(scatterplot)和错误率计算(error-ratecomputation)设备。通信工具箱对生成这些观测设备的SIMULINK模块和MATLAB函数均提供支持。3.1.2信号观测设备1眼图生成眼
4、图的方法：用一个滤波器以1/T的频率对信号进行扫描，这里T为码元周期，则扫描信号的连续叠加就会生成输出的眼图。基带传输系统中，接收滤波器的输出信号加到示波器的垂直轴，调节示波器的水平扫描周期，使之与信号码元的周期同步。3.1.2信号观测设备1眼图二进制信号传输时的眼图只有一只“眼睛”，当传输三元码时，会显示两只“眼睛”。眼图是由各段码元波形叠加而成的，眼图中央的垂直线表示最佳抽样时刻，位于两峰值中间的水平线是判决门限电平3.1.2信号观测设备1眼图最佳抽样时刻最大信号失真量斜率＝对定时误差的敏感度可以抽样的时
5、间噪声容限过零点失真3.1.2信号观测设备1眼图eyediagram函数eyediagram(x,n) eyediagram(x,n,period) eyediagram(x,n,period,offset) eyediagram(x,n,period,offset,plotstring) eyediagram(x,n,period,offset,plotstring,h) h=eyediagram(...)3.1.2信号观测设备1眼图M=16;Fs=10;Pd=100;Fd=1;%定义计算的点数msg_d=
6、randint(Pd,1,M);%[0,M-1]中生成整数消息%QAM调制msg_a=qammod(msg_d,M);%假设信道等效于一个升余弦滤波器rcv_a=rcosflt(msg_a,Fd,Fs,'fir/normal');%输出接收信号的眼图eyediagram(rcv_a,Fs/Fd,1/Fd,2);Fs是输入观察信号x的抽样频率;Fd是信号观察窗口时间的倒数。一般要求Fs＞Fd，且Fs/Fd为一正整数。randintrandintRandomintegermatrixgenerator.OUT=R
7、ANDINT(N)generatesanN-by-Nmatrixofrandombinarynumbers.Theappearanceof"0"and"1"haveevenprobability.OUT=RANDINT(N,M)generatesanN-by-Mmatrixofrandombinarynumbers.Theappearanceof"0"and"1"haveevenprobability.OUT=RANDINT(N,M,RANGE)generatesanN-by-Mmatrixofrandomi
8、ntegernumbers.[RANGE(1),RANGE(2)]evenprobability[0,RANGE-1].randintrandint(2,2,[03])ans=3201QuadratureamplitudemodulationSyntaxy=qammod(x,M) y=qammod(x,M,ini_phase) y=qammod(x,M,ini_phase,symbol_order)
