QPSK基帶系統(tǒng)仿真.docx

白噪聲下QPSK基帶系統(tǒng)仿真一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、信噪比 214dB，步進(jìn)2dB。2、系統(tǒng)誤比特率性能10-4。二、實(shí)驗(yàn)原理四相相移調(diào)制（QPSK）是利用載波的四種不同相位差來(lái)表征輸入的數(shù)字信息。相似的，QPSK基帶調(diào)制解調(diào)把輸入的二進(jìn)制數(shù)據(jù)信息映射到坐標(biāo)為，的四個(gè)點(diǎn)上，完成調(diào)制過(guò)程；由于映射之后信號(hào)變?yōu)閺?fù)信號(hào)，本試驗(yàn)中加的白噪聲為復(fù)白噪聲；接收端，先對(duì)加有復(fù)白噪聲的信號(hào)相位進(jìn)行判決，再對(duì)判決后的信號(hào)進(jìn)行逆映射得到二進(jìn)制數(shù)據(jù)，與原始數(shù)據(jù)比較得出誤比特率。三、實(shí)驗(yàn)流程圖及程序系統(tǒng)程序流程圖如圖1所示：圖1 QPSK 基帶系統(tǒng)程序流程圖系統(tǒng)程序如下：1、復(fù)高斯白噪聲 function sig_noise,snr_dB = fu_awgn (Sig,SNR,Num_signal)L_SNR = 10.(SNR/10); % 轉(zhuǎn)換為線性信噪比Eb = sum(abs(Sig).2)/Num_signal; % 每比特的能量N0 = Eb*2/L_SNR; % 噪聲功率譜密度noise_R1 = randn(1,length(Sig); % 實(shí)際產(chǎn)生均值為0，方差為1的隨 機(jī)高斯序列，功率譜密度是1noise_R2 = noise_R1-mean(noise_R1); % 讓均值再更接近0 noise_R3 = noise_R2./std(noise_R2); % 標(biāo)準(zhǔn)差歸一化 讓均值等于0noise_R = noise_R3*sqrt(N0/4); % 使得功率譜密度是N0/2noise_I1 = randn(1,length(Sig); % 實(shí)際產(chǎn)生均值為0，方差為1的隨機(jī)高斯序列，功率譜密度是1noise_I2 = noise_I1-mean(noise_I1); % 讓均值再更接近0 noise_I3 = noise_I2./std(noise_I2); % 標(biāo)準(zhǔn)差歸一化 讓均值等于0noise_I = noise_I3*sqrt(N0/4); % 使得功率譜密度是N0/2x = noise_R + j*noise_I; % 生成復(fù)噪聲sig_noise = Sig+x; % 此時(shí)加入的就是Eb/N0snr=sum(abs(Sig).2)/sum(abs(x).2);snr_dB=10*log10(snr); % 實(shí)際加入的信噪比SNRend 2、主程序% QPSK基帶系統(tǒng)clear all;close all;clcPe_bit_check = ;Pe_bit_ideal = ;Pe_symbol_check = ;Pe_symbol_ideal = ;for SNR=2:2:14;% 產(chǎn)生基帶信號(hào)Num_signal=1e6;Sig= randsrc(Num_signal,2,0 1);% QPSK映射a1,b1=find(Sig(:,1)=0&Sig(:,2)=0); message(a1)=-1-j;a2,b2=find(Sig(:,1)=0&Sig(:,2)=1);message(a2)=-1+j;a3,b3=find(Sig(:,1)=1&Sig(:,2)=0);message(a3)=1-j;a4,b4=find(Sig(:,1)=1&Sig(:,2)=1);message(a4)=1+j;% 加入復(fù)高斯白噪聲 Sig_noise,snr_dB = fu_awgn (message,SNR,Num_signal);% 判決和逆映射 resum=0;total=0;m1=find(angle(Sig_noise)0); remessage(1,m1)=1+j; redata(m1,1)=1; redata(m1,2)=1;m2=find(angle(Sig_noise)pi/2&angle(Sig_noise)-pi&angle(Sig_noise)-pi/2&angle(Sig_noise)=0); remessage(1,m4)=1-j; redata(m4,1)=1; redata(m4,2)=0;% 計(jì)算誤比特率和誤符號(hào)率resum,ratio1=symerr(Sig,redata); %symerr計(jì)算錯(cuò)誤符號(hào)的個(gè)數(shù)和誤符號(hào)率 resum錯(cuò)誤符號(hào)的個(gè)數(shù) ratio 誤符號(hào)率； beterr用于計(jì)算錯(cuò)誤比特的個(gè)數(shù) Pe_bit=resum/(Num_signal*2); Pe_bit_check = Pe_bit_check,Pe_bit; Pbit=1/2*erfc(sqrt(10.(SNR/10)/2); %理論誤比特率 Pe_bit_ideal = Pe_bit_ideal,Pbit;% total,ratio2=symerr(message,remessage);% Pe_symbol=total/Num_signal;% Pe_symbol_check = Pe_symbol_check,Pe_symbol;% Psymbol=1-(1-1/2*erfc(sqrt(10.(snr_dB/10)/2).2; %理論誤符號(hào)率% Pe_symbol_ideal = Pe_symbol_ideal,Psymbol; endfigure(3)SNR=2:2:14;semilogy(SNR,Pe_bit_check,-kd,SNR,Pe_bit_ideal,-r*)legend(QPSK仿真誤比特率,QPSK理論誤比特率,1);xlabel(信噪比/dB);ylabel(誤比特率);axis(2 14 1e-6 1);四、實(shí)驗(yàn)結(jié)果圖2 QPSK基帶系統(tǒng)誤比特曲線五、總結(jié)在本實(shí)驗(yàn)的映射和逆映射中的對(duì)應(yīng)關(guān)系是1映射為1,0映射為-1。由于映射之后的信號(hào)是復(fù)信號(hào)，所以加入的白噪聲