通信电子李民瑞教程分析.docVIP

目录 1、2、 3、4 4、5 4.1 BPSK调制与解调 5 4.1.1 BPSK调制原理 5 4.1.2 BPSK解调原理 6 4.2 QPSK调制与解调 6 4.2.1 BPSK调制原理 6 4.2.2 BPSK解调原理 12 5、8 6、9 7、10 8、 11 8.1 信道编码仿真 11 8.2 调制过程中的仿真 14 8.3 不同调制方式下误码率分析 14 9、10、14 1、MATLAB应运而生。它使得通信系统仿真的设计和分析过程变得相对直观和便捷，由此也使得通信系统仿真技术得到了更快的发展。 通信系统仿真贯穿着通信系统工程设计的全过程，对通信系统的发展起着举足轻重的作用。通信系统仿真具有广泛的适应性和极好的灵活性，有助于我们更好地研究通信系统性能。通信系统仿真的基本步骤如1图所示： 图1 通信系统的仿真步骤 2、 可以看出：输出的数据位V1,V2和寄存器D0,D1,D2,D3之间的关系。根据模2加运算特点可以得知奇数个1模2运算后结果仍是1，偶数个1模2运算后结果是0。 图2 卷积码的计算方式 3、4、BPSK的调制与解调 4.1.1 BPSK的调制原理 在二进制数字调制中，当正弦载波的相位随二进制数字基带信号离散变化时，则产生二进制移相键控2PSK信号。通常用已调信号载波的0度和180度分别表示二进制数字基带信号的1和0。二进制移相键控信号的时域表达式为 其中，与2ASK和2FSK时的不同，在2PSK调制中，应选择双极性，即当发送概率为P，1-P, 。若是脉宽为、高度为1的矩形脉冲，则有 当发送概率为P时， 式2—2 发送概率为1-P时， 式2—3 由（式2—2）和（式2—3）可以看出，当发送二进制符号1时，已调信号取0度相位，当发送二进制符号为0时，取180度相位，则有，其中发送符号1，，发送符号0，2PSK信号调制原理框图4.1所示： 图4.1 2PSK信号调制原理图 4.1.2 BPSK的解调原理 2PSK信号的解调通常都采用相干解调，解调器原理如图4.2所示，在相干解调过程中需要用到和接收的2PSK信号同频同相的想干载波。 图4.2 解调器原理图 图4.3 BPSK解调各点时间波形 4.2 QPSK调制与解调 4.2.1 QPSK的调制原理 四相相移键控是MPSK的一种特殊情况，它是利用载波的4个不同相位来描述数字信息的调制方式，具有较强的抗干扰能力。 QPSK的表达式可以写为： 其中，是角频率，是第K个码元的载波相位取值，TS是一个发送码元的持续时间，它将取可能的四种相位之一，g（t） 从式中可以看出，四相调制的波形，可以看成是对两个正交载波进行二进制幅度调制信号之和。从XN和YN的取值，容易发现两者具有一定的适量约束关系。保证两者合成的矢量点落在同一圆周上。这个关系意味着，系统的非线性失真对QPSK系统的可靠性影响很小。 4.2.2 QPSK的解调原理 图4.4 QPSK解调原理图 正交电路和同相电路分别设置两个相关器（或匹配滤波器），得到I(t)和Q(t)，经过电平判决和串并转换即可恢复原始信号。 5、加性高斯白噪声信道 加性高斯白噪声（AWGN）从统计上而言是随机无线噪声，其特点是其通信信道上的信号分布在很宽的频带范围内。加性高斯白噪声在通信领域中指的是一种各频谱分量服从均匀分布（即白噪声），且幅度服从高斯分布的噪声信号。因其可加性、幅度服从高斯分布且为白噪声的一种而得名。该噪声信号为一种便于分析的理想噪声信号，实际的噪声信号往往只在某一频段内可以用高斯白噪声的特性来进行近似处理。由于AWGN信号易于分析、近似，因此在信号处理领域，对信号处理系统（如滤波器、低噪音高频放大器、无线信号传输等）的噪声性能的简单分析(如：信噪比分析)中，一般可假设系统所产生的噪音或受到的噪音信号干扰在某频段或限制条件之下是高斯白噪声。这种噪声假设为在整个信道带宽下功率谱密度(PDF)为常数，并且振幅符合高斯概率分布。 6、Gi=Ai/σ2时，分集合并后的平均输出信噪比最大。 其中，Ai为第i条支路信号幅度；σ2为每条支路噪声平均功率。合并后的输出信号幅度为 7、采样判决 由于从匹配滤波器出来的信号的点数8倍于原来信息的点数，为了恢复出原信号，所以需要对该信号进行采样。从匹配滤波器出来时，首先要剔除卷积过程中冗余的点，接着抽取现在信号中的第1个，第9个，……，第8×k＋1f