通信系统建模-第9章

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1、通信系统建模与仿真第二部分基本概念与方法第9章蒙特卡罗方法导论主要内容：MonteCarlo方法基本概念MonteCarlo方法在通信系统中的应用AWGN信道上的例子MonteCarlo积分9.1基本概念面积已知的方形区域中任意形状区域面积的估计问题Asunburst9.1.4圆周率的估计MonteCarlo仿真的特点MonteCarlo仿真过程中包括：一个测试条件，至少2个计数器。每进行1次随机试验，第1个计数器加1；当随机试验的结果满足测试条件时，第2个计数器加1。当进行数字通信系统仿真时，通常需要估计的是误比特（符号）率。每传送1个比特（

2、符号），第1个计数器加1；测试条件是每个比特（符号）是否出错，当比特出错（符号）时，第2个计数器加1。9.2蒙特卡罗仿真在通信系统中的应用差错概率估计器该估计器的性能如何？需要注意，以上结果假定每次发送符号时所出现的差错概率彼此独立。当信道上传送符号出现的错误概率不独立时，上述结论不再成立。但是，当错误具有相关性时，以下错误概率估计式仍成立。9.2.2两个简单的蒙特卡罗仿真在此考虑AWGN信道上的数字信息传输，为了简单，假定通信系统具有以下特点：发送机中不使用成型滤波器；信道噪声为加性高斯白噪声；信源输出的符号为独立等概序列；接收机中未使用接收滤

3、波器，因此系统中不存在符号间干扰。根据以上假定，发送符号d[n]与接收到的符号之间的时延为0。简单通信系统的符号级仿真模型信号空间分量xd[n]和xq[n]只要用每个发送符号的一个采样就可给出系统中引起比特错误的唯一原因是信道噪声例9-3BPSK系统仿真BPSK的信号空间表示SNR增加时，差错发生的次数减少，因此BER估计器的可靠度会下降。解决方法：连续运行仿真程序，直到对每个SNR都记录到相同数目的差错为止例9-4BFSK系统仿真SNR增加时，差错发生的次数减少，BER估计器的可靠度下降。9.3蒙特卡罗积分通信系统差错率的估计等同于积分值的估计

4、。高斯噪声条件下二进制信号的条件概率密度函数检测器输出V是高斯随机变量，其均值由数据符号决定，方差由信道噪声决定用蒙特卡罗方法估计定积分，并说明蒙特卡罗积分估计器的收敛性9.3.1基本概念定积分的蒙特卡罗估计称作蒙特卡罗积分例9-5利用蒙特卡罗积分估计值Pi的估计值是一个随机变量Xi=g(Ui)9.3.2收敛性9.3.3置信区间估计器的性能常常用置信区间表示置信区间表明：估计值以(1)的概率落在数值范围之内。1置信区间Q()=/2例9-6求蒙特卡罗积分的置信区间本章小结蒙特卡罗估计的基本概念蒙特卡罗仿真建立在随机试验的基础之上蒙特卡

5、罗估计器的性能无偏性一致性置信区间