QPSK通信系统的Monte_Carlo仿真.docVIP

通信原理第二次实验 ——QPSK通信系统的Monte Carlo仿真 实验报告 一、实验目的 1 1 2-1调制解调原理 1 一组M载波相位调制信号波形的一般表示式 1 判决方法 1 信道纠错编码 1 2 3-1未加信道纠错编码的QPSK调制通信系统 2 3-2信道纠错编码（7,4）汉明码+QPSK调制的通信系统 2 四、实验内容 2 4-1子函数设计 2 4-1-1产生四进制信息源 2 4-1-2信源编码—格雷码编码 2 4-1-3 4PSK映射 3 4-1-4生成高斯噪声 3 4-1-5信道输出 4 4-1-6最大投影点准则判决 4 4-1-7最小欧氏距离判决 4 4-1-8信道编码—汉明码编码 4 4-1-9信道解码—汉明码解码 4 4-1-10信源解码—格雷码解码 6 4-1-11误比特率计算 6 4-1-12误码率计算 6 4-2未加信道纠错编码的QPSK调制通信系统 7 7 4-2-2最小欧式距离进行判决 10 4-2-3结论分析 13 4-3信道纠错编码（7,4）汉明码+QPSK调制的通信系统 13 五 15 一、实验目的 调制解调原理 一组M载波相位调制信号波形的一般表示式 (1.1.1) 式中是发送滤波器的脉冲形状，A是信号的幅度。 把式中的余弦函数的相角看成两个相角的和，可以将上式表示为 (1.1.2) 适当地将归一化，就可以将这两个基函数的能量归一化到1。这样一个相位调制信号可以看作两个正交载波，起幅度取决于在每个信号区间内的相位，因此，数字相位调制信号在几何上可用和的二维向量来表示，即 (1.1.3) 同样，将加性噪声分解成两路，加入噪声后的二维向量为 (1.1.4) 判决方法 1）最大投影法： 最佳检测器将接收到的信号向量r投射到M个可能的传输信号向量之一上去，并选取对应与最大投影的向量，从而得到相关准则为。我们在实验中用的是将r向量与作为标准的s向量作向量积后选取最大者的方法。 最小距离法： 我们在实验中实现最小距离法判决的方法是求出r向量的终点与作为标准的s向量的终点后选取最小者的方法。 由于二相相位调制与二进制PAM是相同的，所以差错概率为 (1.1.5) 式中是每比特能量。QPSK可以看作是两个在正交载波上的二相相位调制系统，所以1个比特的差错概率与二相相位调制是一致的。 信道纠错编码 汉明码利用奇偶校验位的概念，通过在数据位后面增加一些比特，可以验证数据的有效性。 一般说来，若码长为n，信息位数为k，则监督位数r＝n?k。如果希望用r个监督位构造出r个监督关系式来指示一位错码的n种可能位置，则要求 或 (1.2.1) ` 图1-1 未加信道纠错编码的QPSK调制通信系统 3-2信道纠错编码（7,4）汉明码+QPSK调制的通信系统 信道纠错编码（7,4）汉明码+QPSK调制的通信系统如图1-2所示 输 信道编码 Q-PSK Q-PSK 信道解码 输 入 （汉明码） 调制 AWGN 解调 （汉明码） 出 数 信道 数 据 据 图1-2 信道纠错编码（7,4）汉明码+QPSK调制的通信系统 四、实验内容 4-1子函数设计 4-1-1产生四进制信息源 function [ an,c1 ] = exp2_quanternary_isource( L ) %产生四进制信息源，L为输入信息源长度，an为产生的信息源，c1为产生的原格雷码 an = 4*rand(1,L); an = floor(an); [ c1 ] = exp2_Graycode( an ); end function [ c1 ] = exp2_Graycode( an ) %格雷编码，an为信息源产生序列，c1输出为格雷码 L = length(an); c1 = zeros(L,2); f