2PSK調(diào)制仿真與蒙特卡羅仿真方法論

1、第 頁(yè)共6頁(yè)仲愷農(nóng)業(yè)工程學(xué)院實(shí)驗(yàn)報(bào)告紙信息學(xué)院（院、系）電子信息工程專業(yè)083班數(shù)字通訊原理課學(xué)號(hào)200810314324姓名林錫波實(shí)驗(yàn)日期2010-11-10教師評(píng)定一、實(shí)驗(yàn)名稱：2PSK調(diào)制仿真與蒙特卡羅仿真方法論二、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模壕帉?PSK調(diào)制程序，任意給定一組二進(jìn)制數(shù)，計(jì)算經(jīng)過(guò)這種調(diào)制方式的輸出信號(hào)。程序書(shū)寫要規(guī)范，加必要的注釋；經(jīng)過(guò)程序運(yùn)行的調(diào)制波形要與理論計(jì)算出的波形一致。三、實(shí)驗(yàn)步驟:調(diào)制原理：數(shù)字調(diào)相：如果兩個(gè)頻率相同的載波同時(shí)開(kāi)始振蕩，這兩個(gè)頻率同時(shí)達(dá)到正最大值，同時(shí)達(dá)到零值，同時(shí)達(dá)到負(fù)最大值，它們應(yīng)處于同相狀態(tài)；如果其中一個(gè)開(kāi)始得遲了一點(diǎn)，就可能不相同了。如果一個(gè)達(dá)到正最大值

2、時(shí)，另一個(gè)達(dá)到負(fù)最大值，則稱為反相。一般把信號(hào)振蕩一次（一周）作為360度。如果一個(gè)波比另一個(gè)波相差半個(gè)周期，我們說(shuō)兩個(gè)波的相位差180度，也就是反相。當(dāng)傳輸數(shù)字信號(hào)時(shí)，1碼控制發(fā)0度相位，0碼控制發(fā)180度相位。載波的初始相位就有了移動(dòng)，也就帶上了信息。相移鍵控是利用載波的相位變化來(lái)傳遞數(shù)字信息，而振幅和頻率保持不變。在2PSK中，通常用初始相位0和n分別表示二進(jìn)制T和“0”。因此，2PSK信號(hào)的時(shí)域表達(dá)式為：匕訂：（t）=Acos：j.t+J其中，：一表示第n個(gè)符號(hào)的絕對(duì)相位：錯(cuò)誤！未找到引用源。=錯(cuò)誤！未找到引用源。因此，上式可以改寫為錯(cuò)誤！未找到引用源。2PSK的波形如下：實(shí)驗(yàn)程序及說(shuō)

3、明：a=0,0,1,1,1,0,0,1;ts=0.01;subplot(2,1,1),stem(a);fori=1:length(a)t=i-1:ts:i;ifa(i)=1;x=sin(2*pi*t);elseifa(i)=0;x=-sin(2*pi*t);elsex=0;endendsubplot(2,1,2),plot(t,x);holdon;end仿真圖如下：五蒙特卡羅仿真N=10000;snrdB_min=-3;snrdB_max=8;snrdB=snrdB_min:1:snrdB_max;snr=10.八(snrdB/10);len_snr=length(snrdB);%設(shè)置仿真系統(tǒng)

4、數(shù)據(jù)符號(hào)的個(gè)數(shù)%殳置信噪比取值的上下限：dB為單位%言噪比取值向量，dB為單位%計(jì)算相應(yīng)的信噪比值%信噪比取值的個(gè)數(shù)%對(duì)每個(gè)給定信噪比的通訊系統(tǒng)，計(jì)算BER的估計(jì)值forj=1:len_snrsigma=sqrt(1/(2*snr(j);%由給定的信噪比計(jì)算加性白噪聲標(biāo)準(zhǔn)值Ne=0;%差錯(cuò)計(jì)算器的初始化%傳輸N個(gè)數(shù)據(jù)符號(hào)，統(tǒng)計(jì)差錯(cuò)符號(hào)(即比特)fork=1:Nd=round(rand(1);%產(chǎn)生一個(gè)數(shù)據(jù)符號(hào)：可能取值為01x_d=2*d-1;n_d=sigma*randn(1);y_d=x_d+n_d;%檢測(cè)器判決接收的數(shù)據(jù)%得到發(fā)送器發(fā)送的數(shù)據(jù)符號(hào)：可能取值為-1，+1ify_d0;d_e

5、st=1;elsed_est=0;%產(chǎn)生信道的加性白噪聲%接受器接收的數(shù)據(jù)%判決發(fā)送器發(fā)送的數(shù)據(jù)為1%判決發(fā)送器發(fā)送的數(shù)據(jù)為0end%檢測(cè)器判決結(jié)果與發(fā)送器發(fā)送的數(shù)據(jù)符號(hào)進(jìn)行比較if(d_est=d)endNe=Ne+1;%差錯(cuò)計(jì)數(shù)器累加1end%計(jì)算差錯(cuò)符號(hào)個(gè)數(shù)errors(j)=Ne;%計(jì)算誤符號(hào)率(即誤比特率BER)的估計(jì)值ber_sim(j)=errors(j)/N;end%對(duì)每個(gè)給定信噪比的通訊系統(tǒng)，計(jì)算BER的理論值ber_theor=qfunc(sqrt(2*snr);%BER曲線:理論值和估計(jì)值對(duì)比圖semilogy(snrdB,ber_theor,snrdB,ber_sim,

6、o);axis(snrdB_minsnrdB_max0.00011);xlabel(SNRindB);ylabel(BER);legend(Theoretical,Simulation);%Endofscriptfile仿真圖如下：六.實(shí)驗(yàn)總結(jié)：1、程序中哪行代碼相當(dāng)于BPSK?答：程序中有fork=1:Nd=round(rand(1);x_d=2*d-1;2、程序中哪行代碼表示信號(hào)經(jīng)過(guò)了噪聲信道？噪聲強(qiáng)度由哪個(gè)參數(shù)來(lái)控制？答：程序中有fork=1:Nn_d=sigma*randn(1);y_d=x_d+n_d;噪聲強(qiáng)度由Ne參數(shù)來(lái)控制3、改變參數(shù)N,觀察結(jié)果隨N如何變化？并分析原因。答：N越大，仿真圖越接近理論值圖；因?yàn)镹越大，BER越小。4、為什么曲線是單調(diào)降的？答：函數(shù)functiony=qfunc(x)，y=(1/2)*erfc(x/sqrt(2);是一個(gè)高斯Q遞減函數(shù)，所以曲線是單調(diào)降的5、當(dāng)N太少時(shí)，比如50，仿真結(jié)果的數(shù)據(jù)點(diǎn)數(shù)有什么變化？為什么？答：仿真結(jié)果的數(shù)據(jù)點(diǎn)數(shù)偏離理論值圖。因?yàn)閎er_sim(j)=errors(j)/N,N太小，無(wú)論errors(j)怎么變化變化，BER也會(huì)很大。6、所