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1、3基于蒙特卡罗方法的通信系统误码率的仿真张(西北政法大学信息网络中心,西安710063)摘要:本文利用蒙特卡罗方法原理仿真验证了通信系统在采用GMSK、QPSK的调制方式下,受高斯白噪声信道影响的误码率;进一步阐明了蒙特卡罗方法的原理与其在通信系统中的应用;通过仿真可以得到蒙特卡罗方法与理论推算的结果基本一致。说明可以利用该方法分析验证通信系统的设计。关键词:蒙特卡罗方法;调制解调;GMSK;QPSK;误码率(BER)中图分类号:TN914文献标识码:A文章编号:100328329(2010)0120020203ResearchonCommunicati
2、onSystembasedonMonteCarloMethodZHANGTing(NetworkInformationCenter,NothwestUniversityofPolitics&Law,Xi'an710063,China)Abstract:ThispapersimulatetheBERunderGMSK/QPSKmodulationwaysincommunicationsys2tembasedonMonteCarloMethod.FurtheritascribetheprincipleofMonteCarloMethodanditsappli
3、cationincommunicationsystem.Itshowsthatthesimulationresultandthetheoryresultaresimilarsothatwecanverifythedesignofsystem.Keywords:MonteCarloMethod;modulation/demodulation;GMSK;QPSK;BER学问题,首先建立一个与所求解有关的概率模型,使1蒙特卡罗思想概述所求的解就是我们所建立模型的概率分布或数学期望;然后对其进行随机抽样观察,即产生随机变量;蒙特卡罗方法也称为随机模拟方法,有时也
4、称最后用其算术平均值作为所求解的近似估计值。第为随机抽样技术或统计实验方法。它的基本思想二类是随机性问题,被考察的元素更多的受到随机是:为了求解数学、物理、工程技术以及生产管理等性的影响,一般情况下采用直接模拟方法,即根据实方面的问题,首先建立一个概率模型或随机过程,使际物理情况的概率法则,用电子计算机进行抽样试它的参数等于问题的解;然后通过对模型或过程的验。观察或抽样试验来计算所求参数的统计特征,最后在应用蒙特卡罗方法解决实际问题的过程中,给出所求解的近似值。而解得精确度可用估计值的大体有如下几个内容:标准误差来表示。(1)对求解的问题建立简单而又便于
5、实现的概蒙特卡罗方法可以解决各种类型的问题,但总率统计模型,使所求的解恰好是所建立模型的概率的来说,视其是否涉及随机过程的性态和结果,该方分布或数学期望。法处理的问题可以分为两类:第一类是确定性的数(2)根据概率统计模型的特点和计算实践的需3作者简介:张(1981-),男,西安人,研究生,西北政法大学信息网络中心网络实验管理员,主要研究方向为无线通信,计算机网络。—20—《无线通信技术》2010年第1期要,尽量改进模型,以便减小方差和费用,提高计算示。效率。(3)建立对随机变量的抽样方法,其中包括建立产生伪随机数的方法和建立对所遇到的分布产生随机变量的随
6、机抽样方法。(4)给出获得所求解的统计估计值及其方差或标准误差的方法。本文基于上述蒙特卡罗的思想原则和应用特征,结合通信中调制解调理论,考察了利用蒙特卡罗思想在通信系统建模的应用,并给出仿真结果。2蒙特卡罗方法在通信研究中的应用2.1蒙特卡罗方法研究误码率性能的仿真设计图1通信系统仿真模型本文给出了蒙特卡罗方法在通信系统设计仿真2.2GMSK和QPSK调制、AWGN信道的原理介绍过程中的应用。因为对于通信系统来说,不确定性主要是由于传输过程中信道噪声(本文假设加性噪为了更清楚的理解本文通信系统的模型,下面声)干扰下,发送信号有可能在接收端处理后发生介绍一
7、下GMSK和QPSK调制方式以及高斯白噪声错误的变化,而其作为性能的衡量指标就是误码率AWGN信道的理论知识。(BER),所以蒙特卡罗方法在通信仿真中的典型应(1)GMSK调制:GMSK(高斯最小频移键控调用就是仿真通信系统的误比特率(BER)。并且通制)是最小频移键控调制MSK的改进型。其原理是过误码率分析验证所采用信号处理设计方案(如调将基带脉冲信号经过高斯低通滤波器后成形为高斯脉冲后,再进行MSK调制。相比MSK调制,GMSK制解调方式、编译码方式等)的性能,具体思路如有更窄的带宽,更快的功率谱旁瓣衰落,可以有效抑下:制MSK的带外辐射功率,很好的
8、满足移动通信中对(1)系统假设:信源符号的产生;并假设发射机邻道干扰的要求,一般
