物理層仿真 實(shí)驗(yàn)

1、物理層仿真實(shí)驗(yàn)系別：通信工程系專(zhuān)業(yè)：通信工程系x級(jí)學(xué)號(hào)：姓名： 呂XX實(shí)驗(yàn)時(shí)間：2014年6月30日撰寫(xiě)日期：2014年7月3日實(shí)驗(yàn)一：隨機(jī)信號(hào)的產(chǎn)生1.1實(shí)驗(yàn)?zāi)康恼莆崭鞣N偽隨機(jī)序列的產(chǎn)生方法。1.2實(shí)驗(yàn)原理1.2.1 Wichmann-Hill算法產(chǎn)生均勻分布隨機(jī)變量該算法是通過(guò)將3個(gè)周期相近的隨機(jī)數(shù)發(fā)生器產(chǎn)生的數(shù)據(jù)序列進(jìn)行相加，進(jìn)而得到更大的周期的數(shù)據(jù)序列。定義三個(gè)隨機(jī)數(shù)發(fā)生器：以上三式中均需要設(shè)定一初始值，這三個(gè)初始值一般稱(chēng)為種子。產(chǎn)生的三個(gè)序列的周期分別是：30269、30307、30323。將這三個(gè)序列組合相加即可得到一個(gè)周期更大的均勻分布隨機(jī)序列：1.2.2 逆變換發(fā)產(chǎn)生Rayle

2、igh分布隨機(jī)變量逆變換法的基本思想如圖1.1所示，條件是產(chǎn)生的隨機(jī)變量的分布函數(shù)具有閉合表達(dá)式。圖1.1 將一個(gè)不相關(guān)均勻分布的隨機(jī)序列U映射到一個(gè)具有概率分布函數(shù)Fx(x)的不相關(guān)序列隨機(jī)序列XRayleigh分布的分布函數(shù)：根據(jù)上面的逆變換方法有：因此，根據(jù)上式即可將均勻分布的隨機(jī)變量映射為Rayleigh分布的隨機(jī)變量。1.2.3 根據(jù)Rayleigh分布隨機(jī)變量產(chǎn)生Gaussian分布隨機(jī)變量基于Rayleigh隨機(jī)變量，可以方便的產(chǎn)生Gaussian分布隨機(jī)變量。關(guān)系如下：或者其中u1和u2分別是兩個(gè)（01）之間均勻分布的隨機(jī)變量，產(chǎn)生的X和Y均為高斯隨機(jī)變量。1.3 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容根據(jù)

3、實(shí)驗(yàn)原理部分，完成以下實(shí)驗(yàn)任務(wù)。任務(wù)一：采用Willmann-Hill算法產(chǎn)生10000個(gè)均勻分布的隨機(jī)變量，根據(jù)兩組種子做出隨機(jī)序列的直方圖（命令hist），兩組種子自行設(shè)定。任務(wù)2：使用逆變換法產(chǎn)生其它分布的隨機(jī)變量（Rayleigh）設(shè)定sigma2為0.5、1和2，分別做出Rayleigh隨機(jī)變量序列的直方圖，觀察圖形。任務(wù)3：通過(guò)Rayleigh分布隨機(jī)變量產(chǎn)生Gaussian分布隨機(jī)變量，設(shè)定sigma2為1產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布的隨機(jī)變量，計(jì)算其方差并做直方圖。改變sigma2值觀察直方圖的變化。1.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析任務(wù)一：均勻分布兩組直方圖如下由上圖可看出，產(chǎn)生的隨機(jī)序列滿足（01

4、）均勻分布。任務(wù)二：Rayleigh分布直方圖由這三張圖可看出，圖像大致滿足瑞利分布，且方差不同，瑞利分布的橫坐標(biāo)不同。方差越大，圖像在橫坐標(biāo)軸上的跨度越大任務(wù)三：通過(guò)瑞利分布隨機(jī)變量產(chǎn)生高斯隨機(jī)分布變量，方差為1計(jì)算其方差得：varx =1.0033；vary =1.0079與所設(shè)定的sigma2=1的值相接近。實(shí)驗(yàn)二：QPSK系統(tǒng)仿真2.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康恼莆蘸?jiǎn)單調(diào)制方法的基帶仿真實(shí)現(xiàn)，以及AWGN信道和Rayleigh平坦衰落信道的建模，并完成在這兩種信道下的誤碼率仿真。2.2 實(shí)驗(yàn)原理QPSK發(fā)射信號(hào)的等效基帶格式和星座圖Sk = A(cosk+jsink)其中A為信號(hào)幅度，k為調(diào)制相位，取

5、值范圍為(/4, 3/4,5/4,7/4),比特與相位之間的映射關(guān)系如圖2.1所示。圖1.2 QPSK、8PSK、16QAM信號(hào)星座圖2.3 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容任務(wù)1：根據(jù)參考教材第一章的BPSK示例，采用實(shí)驗(yàn)一產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)的方法重新改寫(xiě)程序，并仿真的BER結(jié)果，將結(jié)果與示例仿真結(jié)果進(jìn)行比較。（提示：主要修改的內(nèi)容有比特的產(chǎn)生、AWGN噪聲的產(chǎn)生，即只要涉及需要隨機(jī)數(shù)的地方均改用實(shí)驗(yàn)一中的方法得到）。任務(wù)2：參考BPSK程序，搭建QPSK、8PSK、16QAM的基帶仿真程序，仿真在AWGN信道和Rayleigh平坦衰落信道下的誤碼率性能，比較它們的誤比特率和帶寬效率，解釋它們誤碼率性能差別的原因。 2.4

6、 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析任務(wù)一：用實(shí)驗(yàn)一的方法產(chǎn)生的隨機(jī)數(shù)和用matlab自帶函數(shù)產(chǎn)生的隨機(jī)數(shù)經(jīng)過(guò)BPSK通信系統(tǒng)仿真的BER結(jié)果的比較。如圖，對(duì)這兩種方法產(chǎn)生的隨機(jī)數(shù)進(jìn)行BPSK仿真，其誤碼率幾乎一致。任務(wù)二：BPSK、QPSK、8PSK、16QAM在AWGN信道下的仿真：以上四圖分別是BPSK、QPSK、8PSK、16QAM在偽隨機(jī)數(shù)下AWGN信道中的仿真曲線，可見(jiàn)其結(jié)果與理論曲線幾乎重疊，這是在滿足大數(shù)定理下的仿真結(jié)果。BPSK、QPSK、8PSK、16QAM在Rayleigh信道下的仿真曲線：可見(jiàn)各個(gè)調(diào)制在AWGN和Rayleigh信道下的仿真結(jié)果幾乎一致。接下來(lái)為節(jié)省仿真時(shí)間，在比較他們之間

7、的性能差異將直接利用理論值曲線進(jìn)行比較。BPSK、QPSK、8PSK、16QAM仿真在AWGN信道下的誤碼率性能比較。如上圖所示，在相同信噪比下，BPSK和QPSK的誤碼率性能最好，8PSK 次之，QAM最差，8PSK和QAM的誤碼率性能大致在同一數(shù)量級(jí)。但是從帶寬效率看，QAM的帶寬效率最高為4,8PSK的帶寬效率為3，QPSK為2。說(shuō)明在相同信噪比下，帶寬效率和誤碼率是一對(duì)矛盾互補(bǔ)的，它們分別對(duì)應(yīng)著通信系統(tǒng)的有效性和可靠性。QPSK、8PSK、6QAM在Rayleigh衰落信道下的誤碼率性能，并比較它們的比特率。如上圖可看出，在Rayleigh平坦衰落信道下BPSK、QPSK和8PSK的性

8、能較在AWGN信道下有較大的減少，要得到相同的誤碼率，Rayleigh信道下要使用比AWGN信道下更大的信噪比。在相同信噪比下，QPSK的誤碼率會(huì)比8PSK小，但小的不是很多，而8PSK的帶寬效率比QPSK高，所以在Rayleigh平坦衰落信道下，采用8PSK調(diào)制比QPSK更好。實(shí)驗(yàn)三：直接序列擴(kuò)頻抗ISI研究3.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康恼莆罩苯有蛄袛U(kuò)頻技術(shù)(DSSS)原理及基帶仿真實(shí)現(xiàn)，理解擴(kuò)頻碼設(shè)計(jì)對(duì)直接序列擴(kuò)頻抗多徑干擾的影響。3.2 實(shí)驗(yàn)原理定義：擴(kuò)展頻譜技術(shù)一般是指用比信號(hào)帶寬寬得多的頻帶寬度來(lái)傳輸信息的技術(shù)。直接序列擴(kuò)頻就是用比信息速率高很多倍的偽隨機(jī)噪聲碼（PN）與信號(hào)相乘來(lái)達(dá)到擴(kuò)展信號(hào)的帶

9、寬。上圖是直接序列擴(kuò)頻的系統(tǒng)框圖，從圖可以看到，與傳統(tǒng)窄帶系統(tǒng)相比主要引入了擴(kuò)頻和解擴(kuò)過(guò)程(通過(guò)擴(kuò)頻碼實(shí)現(xiàn))，廣義來(lái)說(shuō)可以把擴(kuò)頻/解擴(kuò)也堪稱(chēng)一種調(diào)制/解調(diào)。通過(guò)擴(kuò)頻碼的作用窄帶信號(hào)變成了寬帶信號(hào)。因此，擴(kuò)頻系統(tǒng)具有良好的抗窄帶干擾和抗多徑(ISI)干擾的能力。下圖展示了DSSS系統(tǒng)抗窄帶干擾的原理，其中S(f)是調(diào)制信號(hào)的頻譜，經(jīng)過(guò)擴(kuò)頻進(jìn)入接收端的信號(hào)頻譜為S(f)*Sc(f)，由于擴(kuò)頻碼具有寬頻特性，因此，信號(hào)帶寬被展寬，如圖1.3(b)所示，I(f)表示窄帶干擾的頻譜，其幅度超過(guò)有用信號(hào)，但經(jīng)過(guò)解擴(kuò)后，如圖1.3(c)所示，由于擴(kuò)頻碼的相關(guān)性，調(diào)制信號(hào)的功率得到恢復(fù)，而干擾信號(hào)的頻譜被擴(kuò)散

10、，達(dá)到了抗窄帶干擾的效果。類(lèi)似的由于擴(kuò)頻碼的自相關(guān)特性，DSSS系統(tǒng)還有有效的抗ISI干擾，其頻域原理如圖3.3所示，其中H(f)=+e-j2f 表示ISI信道的頻域傳遞函數(shù)。在直接序列擴(kuò)頻系統(tǒng)中，其擴(kuò)頻碼的設(shè)計(jì)是整個(gè)系統(tǒng)的關(guān)鍵，擴(kuò)頻碼的選擇要求具有好的互相關(guān)性和自相關(guān)性，即要能有效的抗多用戶(hù)干擾和抗ISI干擾。為了抗多用戶(hù)干擾，需要盡量選擇互相正交的擴(kuò)頻碼，為了抗ISI干擾，需要擴(kuò)頻碼的自相關(guān)特性盡量滿足一定的特性。常用的擴(kuò)頻碼序列有m序列、Golden序列等等。接收機(jī)可采用相干接收機(jī)、RAKE接收機(jī)。3.3 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容根據(jù)DSSS技術(shù)原理搭建仿真系統(tǒng)，并完成下面的任務(wù)。任務(wù)一：參考后面提供的

11、程序，采用m序列替代程序中的隨機(jī)序列作為擴(kuò)頻碼，仿真其性能，完成與隨機(jī)序列擴(kuò)頻性能之間的比較；任務(wù)二：在ISI信道下，研究m序列與golden序列抗ISI的性能。3.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析任務(wù)一：比較m序列與隨機(jī)序列的擴(kuò)頻性能高斯信道下采用m序列擴(kuò)頻和采用隨機(jī)序列擴(kuò)頻，信噪比相同時(shí)，它們的誤碼率是大致也是相同的。說(shuō)明在無(wú)碼間串?dāng)_的信道下m序列擴(kuò)頻與一般隨機(jī)序列的性能沒(méi)有顯著差別。任務(wù)二：在ISI信道下，m序列與golden序列抗ISI性能比較。如上圖所示，在ISI信道下，采用m序列和golden序列擴(kuò)頻都能夠減少通信系統(tǒng)的誤碼率。但是golden序列擴(kuò)頻的性能明顯優(yōu)于m序列的性能。m序列需要在足夠

12、大信噪比下才能得到滿意的誤碼率。4實(shí)驗(yàn)小結(jié)4.1實(shí)驗(yàn)一實(shí)驗(yàn)小結(jié)在通信系統(tǒng)中的各種信號(hào)以及噪聲、信道衰落都可以看作相應(yīng)的隨機(jī)過(guò)程，通信系統(tǒng)仿真就是要通過(guò)計(jì)算機(jī)產(chǎn)生各種隨機(jī)信號(hào)，并依據(jù)通信原理對(duì)這些隨機(jī)信號(hào)進(jìn)行相應(yīng)的處理，獲取期望的結(jié)果。這次的實(shí)驗(yàn)中，我掌握了Wichmann-Hill算法，并利用此算法產(chǎn)生的均勻分布的隨機(jī)變量變換得到了Rayleigh分布的隨機(jī)變量，以及Gussian分布的隨機(jī)變量，為后續(xù)實(shí)驗(yàn)奠定了基礎(chǔ)。4.2實(shí)驗(yàn)二實(shí)驗(yàn)小結(jié)在本次實(shí)驗(yàn)中，我利用上一個(gè)實(shí)驗(yàn)一產(chǎn)生的偽隨機(jī)數(shù)，對(duì)BPSK、QPSK、8PSK和16QAM通信系統(tǒng)進(jìn)行了仿真，并且得到了和理論曲線一致的仿真曲線。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中

13、的第一個(gè)問(wèn)題：我一開(kāi)始采用10000個(gè)隨機(jī)數(shù)作為信號(hào)源，發(fā)現(xiàn)仿真的結(jié)果與理論相距甚遠(yuǎn)。后來(lái)通過(guò)分析，明白在誤碼率達(dá)到10(-3)10(-5)時(shí)，仿真的結(jié)果在滿足大數(shù)定理的情況下即錯(cuò)誤個(gè)數(shù)盡可能的大，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)至少要10(7)數(shù)量級(jí)。因此后來(lái)的實(shí)驗(yàn)中，我都采用另一種仿真模式，即設(shè)定錯(cuò)誤限，在每次達(dá)到錯(cuò)誤限之前一直產(chǎn)生偽隨機(jī)源和偽隨機(jī)噪聲，直到達(dá)到大數(shù)定理，才完成仿真。通過(guò)設(shè)定錯(cuò)誤限來(lái)控制仿真的曲線穩(wěn)定性。最后得到幾乎與理論曲線一致的仿真曲線。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的第二個(gè)問(wèn)題：在進(jìn)行仿真的過(guò)程中，我發(fā)現(xiàn)16QAM的仿真曲線與理論曲線不一致，雖然仿真曲線和理論曲線在數(shù)量級(jí)上一致，但仿真曲線的誤碼率總是高于理論

14、曲線，并與其幾乎平行。這與其他的仿真中仿真曲線幾乎與理論曲線重合的現(xiàn)象不一致，讓我很費(fèi)解。后來(lái)分析，覺(jué)得這種現(xiàn)象產(chǎn)生的原因是，16QAM的星座圖不是最好的星座圖，在譯碼過(guò)程中，產(chǎn)生錯(cuò)誤時(shí)，譯碼結(jié)果沒(méi)有最小限度的減小錯(cuò)誤的比特，也就是星座圖上相鄰兩個(gè)碼點(diǎn)距離過(guò)大。通過(guò)修改星座圖，我發(fā)現(xiàn)仿真曲線與理論曲線又一致了，下圖是我修改后的星座圖。所有相鄰的碼字距離皆為1。這樣能最小化錯(cuò)誤的比特?cái)?shù)目。4.3實(shí)驗(yàn)三實(shí)驗(yàn)小結(jié)這個(gè)實(shí)驗(yàn)中，我又重新上網(wǎng)搜索了m序列和golden序列的概念，并通過(guò)網(wǎng)上的一些描述原理，產(chǎn)生了兩組m序列和golden序列作為擴(kuò)頻碼，完成了實(shí)驗(yàn)的仿真。通過(guò)修改實(shí)驗(yàn)書(shū)上的代碼，我對(duì)一些mat

15、lab矩陣實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上工具又有了進(jìn)一步的了解。比如ISI信道的建模，可以直接通過(guò)卷積實(shí)現(xiàn)，而且實(shí)驗(yàn)書(shū)上的例程是利用錯(cuò)誤限來(lái)控制仿真數(shù)據(jù)盡量的滿足大數(shù)定理。這也給了我很多的啟發(fā)。雖然實(shí)驗(yàn)中的一些原理不是很清晰，但是讓我有了總體的把握，并加深了我對(duì)通信系統(tǒng)的理解。附錄：代碼實(shí)驗(yàn)一：lab1.mclc; clear all;%lab1的實(shí)驗(yàn)一%種子設(shè)定x(1)=22;y(1)=21;z(1)=23;u(1)=mod(x(1)/30269+y(1)/30307+z(1)/30323),1);%隨機(jī)數(shù)發(fā)生器for i=2:10000 x(i)=mod(171*x(i-1),30269); y(i)=mod

16、(170*y(i-1),30307); z(i)=mod(172*z(i-1),30323); u(i)=mod(x(i)/30269+y(i)/30307+z(i)/30323),1);end%種子設(shè)定x(1)=9;y(1)=8;z(1)=10;v(1)=mod(x(1)/30269+y(1)/30307+z(1)/30323),1);%隨機(jī)數(shù)發(fā)生器for i=2:10000 x(i)=mod(171*x(i-1),30269); y(i)=mod(170*y(i-1),30307); z(i)=mod(172*z(i-1),30323); v(i)=mod(x(i)/30269+y(i)/

17、30307+z(i)/30323),1);end%直方圖figure(1);subplot(1,2,1);hist(u);subplot(1,2,2);hist(v);%實(shí)驗(yàn)二%th為0.5時(shí)。th=0.5;r=sqrt(-2*th2*log(u);figure(2)subplot(2,2,1);hist(r);%th為1時(shí)。th=1;r=sqrt(-2*th2*log(u);subplot(2,2,2);hist(r);%th為2時(shí)。th=2;r=sqrt(-2*th2*log(u);subplot(2,2,3);hist(r);%實(shí)驗(yàn)三%通過(guò)不同的種子產(chǎn)生不同的01偽隨機(jī)均勻分布的隨機(jī)變量

18、x(1)=22;y(1)=21;z(1)=23;u1(1)=mod(x(1)/30269+y(1)/30307+z(1)/30323),1);%隨機(jī)數(shù)發(fā)生器for i=2:10000 x(i)=mod(171*x(i-1),30269); y(i)=mod(170*y(i-1),30307); z(i)=mod(172*z(i-1),30323); u1(i)=mod(x(i)/30269+y(i)/30307+z(i)/30323),1);endx(1)=11;y(1)=12;z(1)=10;u2(1)=mod(x(1)/30269+y(1)/30307+z(1)/30323),1);%隨機(jī)

19、數(shù)發(fā)生器for i=2:10000 x(i)=mod(171*x(i-1),30269); y(i)=mod(170*y(i-1),30307); z(i)=mod(172*z(i-1),30323); u2(i)=mod(x(i)/30269+y(i)/30307+z(i)/30323),1);end%產(chǎn)生高斯分布的隨機(jī)變量,th=1th=1;X=sqrt(-2*th2*log(u1).*cos(2*pi*u2);%直方圖figure(3)subplot(2,2,1);hist(X);%產(chǎn)生高斯分布的隨機(jī)變量,th=0.5th=0.5;X=sqrt(-2*th2*log(u1).*cos(2

20、*pi*u2);subplot(2,2,2);hist(X);%產(chǎn)生高斯分布的隨機(jī)變量,th=2th=2;X=sqrt(-2*th2*log(u1).*cos(2*pi*u2);subplot(2,2,3);hist(X);實(shí)驗(yàn)二代碼BPSK系統(tǒng)AWGN信道自帶隨機(jī)數(shù)lab2_BPSK_N.mclc;clear all;close all;%實(shí)驗(yàn)一%BPSK仿真-系統(tǒng)自帶隨機(jī)數(shù)%EbN0dB=1:10;%設(shè)定信噪比errLimit=50;N=100;for ii=1:length(EbN0dB) errCount=0; totalN=0; sigma2(ii)=1/(2*(10(EbN0dB(

21、ii)/10); while errCounterrLimit bits = randi(1,1,N); %調(diào)制 syms = 1-2*bits; receiver = syms +sqrt(sigma2(ii)*randn(1,N); %解調(diào) for k = 1:N if receiver(k)0 demodata(k)=1; else demodata(k)=0; end end temp = sum(abs(bits-demodata); errCount = errCount + temp; totalN = totalN + N; end ber(ii)=errCount/total

22、N;endfigure(1);semilogy(EbN0dB,ber,r-o);hold on;grid on;%理論性能曲線berthe=berawgn(EbN0dB,psk,2,nodiff);semilogy(EbN0dB,berthe,b-*);axis(0 10 0.000001 1);xlabel(SNR in dB);ylabel(BER);legend(Simulation,Theoretical);BPSK系統(tǒng)AWGN信道偽隨機(jī)數(shù)lab2_BPSK_PN.mclc;clear all;close all;%實(shí)驗(yàn)一%BPSK仿真-偽隨機(jī)數(shù)%產(chǎn)生高斯信道噪聲X種子x_g1seed

23、=22;y_g1seed=21;z_g1seed=23;x_g2seed=11;y_g2seed=12;z_g2seed=10;%產(chǎn)生偽隨機(jī)信源種子x_seed=5;y_seed=7;z_seed=6;EbN0dB=1:10;%設(shè)定信噪比errLimit=50;N=100;for ii=1:length(EbN0dB) errCount=0; totalN=0; sigma2(ii)=1/(2*(10(EbN0dB(ii)/10); while errCounterrLimit %產(chǎn)生偽隨機(jī)信源并轉(zhuǎn)換為0和1的形式 x_s(1)=x_seed;y_s(1)=y_seed;z_s(1)=z_se

24、ed;u1_s(1)=mod(x_seed/30269+y_seed/30307+z_seed/30323),1); for i=2:100 x_s(i)=mod(171*x_s(i-1),30269); y_s(i)=mod(170*y_s(i-1),30307); z_s(i)=mod(172*z_s(i-1),30323); u1_s(i)=mod(x_s(i)/30269+y_s(i)/30307+z_s(i)/30323),1); end x_seed=x_s(100);y_seed=y_s(100);z_seed=z_s(100); u1bits=round(u1_s); bits

25、 = u1bits; %調(diào)制 syms = 1-2*bits; %產(chǎn)生偽隨機(jī)高斯噪聲 x_g1(1)=x_g1seed;y_g1(1)=y_g1seed;z_g1(1)=z_g1seed;u1_g1(1)=mod(x_g1(1)/30269+y_g1(1)/30307+z_g1(1)/30323),1); for i=2:100 x_g1(i)=mod(171*x_g1(i-1),30269); y_g1(i)=mod(170*y_g1(i-1),30307); z_g1(i)=mod(172*z_g1(i-1),30323); u1_g1(i)=mod(x_g1(i)/30269+y_g1(

26、i)/30307+z_g1(i)/30323),1); end x_g2(1)=x_g2seed;y_g2(1)=y_g2seed;z_g2(1)=z_g2seed;u2_g2(1)=mod(x_g2(1)/30269+y_g2(1)/30307+z_g2(1)/30323),1); for i=2:100 x_g2(i)=mod(171*x_g2(i-1),30269); y_g2(i)=mod(170*y_g2(i-1),30307); z_g2(i)=mod(172*z_g2(i-1),30323); u2_g2(i)=mod(x_g2(i)/30269+y_g2(i)/30307+z_

27、g2(i)/30323),1); end x_g1seed=x_g1(100);y_g1seed=y_g1(100);z_g1seed=z_g1(100); x_g2seed=x_g2(100);y_g2seed=y_g2(100);z_g2seed=z_g2(100); th=1; X=sqrt(-2*th2*log(u1_g1).*cos(2*pi*u2_g2); receiver = syms +sqrt(sigma2(ii)*X; %解調(diào) for k = 1:N if receiver(k)0 demodata(k)=1; else demodata(k)=0; end end tem

28、p = sum(abs(bits-demodata); errCount = errCount + temp; totalN = totalN + N; end ber(ii)=errCount/totalN;endsemilogy(EbN0dB,ber,r-o);hold on;grid on;%理論性能曲線berthe=berawgn(EbN0dB,psk,2,nodiff);semilogy(EbN0dB,berthe,b-*);title(BPSK在AWGN信道下的仿真曲線與理論曲線);axis(0 10 0.000001 1);xlabel(SNR in dB);ylabel(BER

29、);legend(Simulation,Theoretical);QPSK系統(tǒng)AWGN信道偽隨機(jī)數(shù)lab2_QPSK_AWGN_PN.mclc;clear all;close all;%實(shí)驗(yàn)一%QPSK仿真-偽隨機(jī)數(shù)%產(chǎn)生高斯信道噪聲X種子x_g1seed=22;y_g1seed=21;z_g1seed=23;x_g2seed=11;y_g2seed=12;z_g2seed=10;%產(chǎn)生偽隨機(jī)信源種子x_seed=5;y_seed=7;z_seed=6;EbN0dB=1:10;%設(shè)定信噪比errLimit=100;N=100;for ii=1:length(EbN0dB) errCount=0

30、; totalN=0; sigma2(ii)=1/(2*(10(EbN0dB(ii)/10); while errCount=0&ang=pi/2&ang=pi&ang=3*pi/2&ang4*pi/2) demodata(i:i+1)=1 0; end end temp = sum(abs(bits-demodata); errCount = errCount + temp; totalN = totalN + N; end ber(ii)=errCount/totalN;endsemilogy(EbN0dB,ber,r-o);hold on;grid on;%理論性能曲線berthe=be

31、rawgn(EbN0dB,psk,4,nodiff);semilogy(EbN0dB,berthe,b-*);title(QPSK在AWGN信道下的仿真曲線與理論曲線);axis(0 10 0.000001 1);xlabel(SNR in dB);ylabel(BER);legend(Simulation,Theoretical);8PSK系統(tǒng)AWGN信道偽隨機(jī)數(shù)lab2_8PSK_AWGN_PN.mclc;clear all;close all;%實(shí)驗(yàn)一%QPSK仿真-偽隨機(jī)數(shù)%產(chǎn)生高斯信道噪聲X種子x_g1seed=22;y_g1seed=21;z_g1seed=23;x_g2seed=

32、555;y_g2seed=456;z_g2seed=364;%產(chǎn)生偽隨機(jī)信源種子x_seed=5;y_seed=7;z_seed=6;EbN0dB=1:11;%設(shè)定信噪比errLimit=200;N=102;for ii=1:length(EbN0dB) errCount=0; totalN=0; sigma2(ii)=1/(3*(10(EbN0dB(ii)/10); while errCount=0&ang=15*pi/8&ang=13*pi/8&ang=11*pi/8&ang=9*pi/8&ang=7*pi/8&ang=5*pi/8&ang=3*pi/8&ang=pi/8&ang3*pi/

33、8) demo=0 0 1; end demodata(i:i+2)=demo; end temp = sum(abs(bits-demodata); errCount = errCount + temp; totalN = totalN + N; end ber(ii)=errCount/totalN;endsemilogy(EbN0dB,ber,r-o);hold on;grid on;%理論性能曲線berthe=berawgn(EbN0dB,psk,8,nondiff);semilogy(EbN0dB,berthe,b-*);title(8PSK在AWGN信道下的仿真曲線與理論曲線);a

34、xis(0 11 0.000001 1);xlabel(SNR in dB);ylabel(BER);legend(Simulation,Theoretical);16QAM系統(tǒng)AWGN信道偽隨機(jī)數(shù)lab2_16QAM_AWGN_PN.mclc;clear all;close all;%實(shí)驗(yàn)一%QPSK仿真-偽隨機(jī)數(shù)%產(chǎn)生高斯信道噪聲X種子x_g1seed=29;y_g1seed=21;z_g1seed=23;x_g2seed=555;y_g2seed=456;z_g2seed=364;%產(chǎn)生偽隨機(jī)信源種子x_seed=10;y_seed=7;z_seed=6;EbN0dB=1:10;%設(shè)定信

35、噪比errLimit=500;N=100;for ii=1:length(EbN0dB) errCount=0; totalN=0; sigma2(ii)=1/(4*(10(EbN0dB(ii)/10)*10; while errCounterrLimit %產(chǎn)生偽隨機(jī)信源并轉(zhuǎn)換為0和1的形式 x_s(1)=x_seed;y_s(1)=y_seed;z_s(1)=z_seed;u1_s(1)=mod(x_seed/30269+y_seed/30307+z_seed/30323),1); for i=2:100 x_s(i)=mod(171*x_s(i-1),30269); y_s(i)=mod(170*y_s(i-1),30307); z_s(i)=mod(172*z_s(i-1),30323); u1_s(i)=mod(x_s(i)/30269+y_s(i)/30307+z_s(i)/30323),1); end x_seed=x_s(100);y_seed=y_s(100);z_seed=z_s(100); u1bits=round(u1_s); bits = u1bits; %編碼調(diào)制 for i=1:4:97 d=bits(i:i+3); if d = 1 1 1 1 xd = -3-3*j; elseif d = 1 1 1 0 xd= -3 - j; e