2020年新版BPSK误码率仿真演示教学.docxVIP

BPSK 误 码 率 仿 真 精品文档 精品文档 收集于网络，如有侵权请联系管理员删除 收集于网络，如有侵权请联系管理员删除 实验报告 实验目的 掌握BPSK信号调制、相干解调方法； 掌握BPSK信号误码率计算。 实验内容 BPSK信号的调制； BPSK信号相干解调； 不同信噪比环境下BPSK信号误码率计算，并与理论误码率曲线对比 实验原理 BPSK信号调制原理 系统原理 高斯白噪声 图1 BPSK调制系统原理框图 BPSK调制系统的原理框图如图1所示，其中脉冲成形的作用是抑制旁 瓣，减少邻道干扰，通常选用升余弦滤波器；加性高斯白噪声模拟信道特性， 这是一种简单的模拟；带通滤波器 BPF可以滤除有效信号频带以外的噪声，提 高信噪比；在实际通信系统中相干载波需要使用锁相环从接收到的已调信号中 恢复，这一过程增加了系统的复杂度，同时恢复的载波可能与调制时的载波存 在180度的相位偏差，即180°相位反转问题，这使得 BPSK系统在实际中无 法使用；低通滤波器LPF用于滤除高频分量，提高信噪比；抽样判决所需的同 步时钟需要从接收到的信号中恢复，即码元同步，判决门限跟码元的统计特性 有关，但一般情况下都为0。 参数要求 码元速率1000波特，载波频率4KHz，采样频率为16KHZ。 BPSK信号解调原理 BPSK信号的解调方法是相干解调法。由于 PSK信号本身就是利用相位传递信息的，所以在接收端必须利用信号的相位信息来解调信号。图 2中给出了 一种2PSK信号相干接收设备的原理框图。图中经过带通滤波的信号在相乘器 中与本地载波相乘，然后用低通滤波器滤除高频分量，在进行抽样判决。判决 器是按极性来判决的。即正抽样值判为 1,负抽样值判为-1。 图2 BPSK解调系统原理框图 Fe 丄 erfc（、r）， Fe 丄 erfc（、r）， 2 在AWGN信道下BPSK信号相干解调的理论误码率为: 其中r为信噪比r 在大信噪比（r1）条件下，上式可近似为: 在大信噪比（r 1）条件下，上式可近似为: Pe 1 2广严 实验结果与分析 BPSK信号序列的产生 根据BPSK特点，用 matlab的randsrc(1, num,[-1,-1])产生1或者-1的均匀 分布的随机序列，作为BPSK信号。在本实验中没有加载频，是对序列直接做 处理，在序列中中加入不同信噪比的高斯白噪。 BPSK信号解调 对经过信道传输的，含有噪声的 BPSK信号进行判决，在本实验中判决门限定 为0。当信号大于0时判为1,小于0时判为-1,从而恢复出原信号。 BPSK信号误码率仿真 将信道中的信噪比以1dB步进从0dB到10dB变化，每个信噪比得到一个 误码率。原始信息采用100000比特数据，对最后的误码率取以10为底的对数 得到误码率理论与仿真图如下： 实验心得 本实验直接在序列的基础上进行加噪处理并得到仿真结果，并没有加载 波，实验比较简单。从结果来看，基本与理论相近，由于实验所取的数据量有 限，所以在信噪比较大时出现的偏差比较大，如果想要结果更好，就应该将原 始数据的点数取多。 实验代码 clc;clear all ;close all; num=100000; for SNR=0:10 data_bpsk=ra ndsrc(1, num,[1,-1]); sn r=1/(10A(SNR/10)); no ise=sqrt(s nr/2)*(ra ndn (1, num)); receive=data_bpsk+ no ise; pe(SNR+1)=0; for (i=1:num) if (receive(i)=0) r_data(i)=1; else r_data(i)=-1; end end pe(SNR+1)=(sum(abs((r_data-data_bpsk)/2)))/num; peb(SNR+1)=0.5*erfc(sqrt(10A(SNR/10))); end r=0:10; semilogy(r,peb, b-v ,r,pe, m-x );% 对y取底为 10 对数 grid on ;legend(理论误码率曲线,仿真误码率曲线’)；