五二进制通信系统的蒙特卡罗仿真

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1、实验五二进制通信系统的蒙特卡罗仿真一、实验目的以求二进制通信系统的差错误码率来理解二进制通信系统。了解二进制通信系统在高低信噪比下得到的不同结果的原因。二、实验预习要求预习教材中二进制调制系统的原理、抗噪声性能、性能比较等内容，理解差错误码率和信噪比的概念。二、实验原理对于大多数的数字传输系统来说，由于数字基带往往具有丰富的低频成分，而实际的通信信道有具有带通特性，胡不少的信道都不能直接传送基带信号，而必须用基带信号来控制高频载波的某些参量，这种把基带数字信号变换为频带数字信号的过程称为数字调制，反之，称为数字解调。我

2、们把数字调制与解调合起来称为数字调制，把包括调制和解调过程的传输系统叫做数字信号的频带传输系统或数字调制系统。数字调制可分为二进制调制和多进制调制。在二进制时有振幅键控（ASK）、频移键控（FSK）、移相键控（PSK）调制方式。频带传输系统的基本结构如图所示。基带脉冲输入基带脉冲输出解调器信道调制器二进制振幅键控（2ASK）系统的抗噪声性能具有普遍意义：在P（1）=P（0）条件下，包络检波的解调制时系统的误码率为同步检测法解调时系统的误码率为二进制移频键控（2FSK）系统的抗噪声性能：包络检波法解调时系统的误码率为同步

3、检测法解调时系统的误码率为在大信噪比条件下，为三、实验内容用蒙特卡罗仿真估计使用相关器或匹配滤波器的二进制通信系统的误码率，并画出对SNR的图。该系统模型如图所示解：比值称为信号比（SNR）。我们要产生随机变量的作为判决器的输入。首先产生一个由0和1组成的等概率且相互统计独立的二进制序列。使用一个随机数发生器在（0，1）范围内产生均匀分布随机数。如果产生数在（0，0.5）范围内，二进制信源的输出就是0；否则输出为1。如果产生0，则。且。如果产生1，则且。高斯随机数发生器均匀随机数发生器输出数据检测器10/二进制数据源1

4、/——高斯随机数发生器比较差差计数器一、实验步骤M文件：echoonSNRindB1=0:1:12;SNRindB2=0:0.1:12;fori=1:length(SNRindB1)%仿真误码率smld_err_prb(i)=smldPe54(SNRindB1(i));end;fori=1:length(SNRindB2)SNR=exp(SNRindB2(i)*log(10)/10);%理论误码率theo_err_prb(i)=Qfunct(sqrt(SNR));end;%随后为绘图命令semilogy(SNRindB

5、1,smld_err_prb,'*');holdsemilogy(SNRindB2,theo_err_prb);function[p]=smldPe54(SNRindB1)%[p]=smldPe54(snr_in_dB)%SMLDPE54findstheprobabilityoferrorforthegiven%snr_in_dB,signaltonoiseratioindB.E=1;SNR=exp(SNRindB1*log(10)/10);sgma=E/sqrt(2*SNR);N=10000;%gengrationo

6、fthebinarydatasourcefori=1:Ntemp=rand;if(temp<0.5)dsource(i)=0;elsedsource(i)=1;end;end;%detection,andprobabilityoferrorcalculationnumoferr=0;fori=1:N%matchedfilteroutputsif(dsource(i)==0)r0=E+gngauss(sgma);r1=gngauss(sgma);elser0=gngauss(sgma);r1=E+gngauss(sgma

7、);end;%detectorfollowsif(r0>r1)decis=0;elsedecis=1;end;if(decis~=dsource(i)),numoferr=numoferr+1;end;end;p=numoferr/N;%probabilityoferrorestimatefunction[y]=Qfunct(x)y=(1/2)*erfc(x/sqrt(2));%高斯函数function[gsrv1,gsrv2]=gngauss(m,sgma)ifnargin==0m=0;sgma=1;elseifna

8、rgin==1sgma=m;m=0;endu=rand;z=sgma*(sqrt(2*log(1/(1-u))));u=rand;gsrv1=m+z*cos(2*pi*u);gsrv2=m+z*sin(2*pi*u);波形：