BPSK的matlab仿真原理加源代碼學習資料

1、BPSK 的 mat l a b 仿 真原理加源代碼BPSKM碼率的Matlab仿真實驗作者：黃準南京航空航天大學，江蘇省 南京市430062摘要：對于剛剛從事通信領域研究性工作的研究生來說，很有必要通過Matlab強大的仿真功能來強化理解通信信號處理的過程。本文正是通過對BPSK的Matlab仿真來提供一個比較好的實例。關鍵詞：BPSK ,高斯白噪聲，帶通濾波器，載波，抽樣判決1 BPSK的理論分析1.1基本原理定時脈沖cos ot圖1.1 BPSK相干解調原理框圖輸入信號A(t)可表示為：A(t) an*g(t NTb)N(1.1-1)式中g(t NTb)為矩形波，而an表達式如下：1*1

2、,概率為P=1-L概率為(1 -P)對A進行傅里葉變換，得到 A(t)的功率譜密度Ps(f)(式中Ts為碼元時間長度)：得到A的頻譜圖如1.2所示(圖中Tb為碼元時間長度)3圖1.2矩形基帶信號頻譜A(t)與載波相乘:s(t) A(t)*coswct其頻譜圖如圖1.3所示:A 4 f.圖1.3圖中fc為載波頻率，fs=1/Tb=Rb(碼速率)，故帶通濾波器的中心頻率為fc,帶 寬至少為2fso 經過帶通濾波器的高斯白噪聲變成了窄帶高斯信號 ，可以表示為:n() = n0( () coso)rt - nt( t)sinn)et經過帶通濾波器后的信號為y(t)y(t)=s(t)+n(t)與載波相乘

3、后再經過低通濾波器濾除高頻分量得到x(t)a發(fā)送1tt符號-+%()發(fā)送“0”符號由x(t)的功率譜密度圖(圖1.4所示)可知，最佳判決門限為0;誤碼率Pe=0.5*e血(sqrt(r);式中信噪比r=AA2/2*心2, S2為窄帶高斯信號的方差，由于其均值為0,故噪聲功率就是其方差圖1.4附錄：clear allclcnum = 5000;冽元數Rb = 1000;涮速率2*Rb2*(fp+Rb)fp = 100000;%載波頻率t = 0:1/fs:num/Rb-1/fs;%時間t的長度與間隙。panjuel = zeros(1,num);%S帶傳輸的判決輸出panjue2 = zeros

4、(1,num);%帶傳輸的判決輸出pel = zeros(1,15);pe2 = zeros(1,15);a = 2*(fp-2*Rb)/fs;%S帶傳輸的誤碼率矩陣喊帶傳輸的誤碼率矩陣%帶通濾波器的第一截止頻率b = 2*(fp+2*Rb)/fs;%帶通濾波器的第二截止頻率s = 1;%循環(huán)累加數%a1,b1 = butter(2,a,b); %采用 butter濾波器，得到 butter濾波器的 H(z)的分子分母參數noise = randn(1,num*tnum);%生正態(tài)分布參數nwgnnoise = filter(a1,b1,noise); %寸 WGN 進行帶通濾波stdnwgn

5、 = std(nwgnnoise);%了減少運算量。a2,b2 = butter(2,b);%(氐通濾波hi w1 = freqz(a1,b1);%帶通濾波器頻譜h2 w2 = freqz(a2,b2);%低通濾波器頻譜%以上一段代碼是為了防止加重計算機的計算量而從循環(huán)中提出來的%for SNR_db = -5:10;in = randint(1,num);ini = 2*in-1;g = ones(1,tnum);inn = upsample(in,tnum);inn = filter(g,1,inn);in2 = inn*2-1;%以上一段代碼產生基帶信號inn = in2*sin(2*p

6、i*fp*t); % 產生頻帶信號noise = randn(1,num*tnum);%產生標準正態(tài)分布的高斯白噪聲信號snr = 10A(SNR_db/10);%信噪比換算sigma = sqrt(1/(2*snr);%求出高斯白噪聲標準差s2 = in2+noise*sigma;%基帶傳輸si = inn+noise*sigma;%頻帶傳輸，暫未用上%帶通濾波器v = filter(a1,b1,inn);%對載波信號進行帶通濾波nwgnnoise = filter(a1,b1,noise);%對WGN進行帶通濾波，此處分開濾波是為了對窄帶高斯信號的功率進行處理nwgnnoise = nwg

7、nnoise/stdnwgn;%得濾波后的窄帶高斯噪聲任然為正態(tài)分布nwgnnoise = nwgnnoise*sigma;%改變噪聲功率使其符合預設的信噪比。v = v+nwgnnoise;%過帶通濾波器后的信號v2 = v.*sin(2*pi*fp*t); % 與載波相乘v = filter(a2,b2,v2);% 進行低通濾波i = 1;%!行抽樣判決while i 0panjuel(i) = 1;elsepanjuel(i) = -1;endif v(i*tnum-tnum/2) 0% 頻帶抽樣判決panjue2(i) = 1;elsepanjue2(i) = -1;endi = i+

8、1;endpe1(s) = length(find(panjue1=in1)/num;%基帶誤碼率pe2(s) = length(find(panjue2=in1)/num;%頻帶誤碼率s = s+1;endfigure(1);subplot(3,2,1);pwelch(in2,fs);title(基帶信號頻譜);figure(1);subplot(3,2,2); pwelch(inn,fs);title(頻帶信號);figure(1);subplot(3,2,4);plot(w1,h1);title(帶通信號頻譜);figure(1);subplot(3,2,3);plot(w2,h2);title(低通信號頻譜);figure(1);subplot(3,2,5);pwelch(noise,fs);title(高斯白噪聲信號頻譜);figure(1)；subplot(3,2,6);pwelch(nwgnnoise,，口,fs);title(窄帶高斯信號頻譜);figure(3);SNR_db = -5:10;pelilun = 0.5*erfc(sqrt(10 A(SNR_db)./10);semilogy(SNR_db,pe1,-or);hold o