通信系統(tǒng)建模-第8章課件

通信系統(tǒng)建模與仿真

第二部分基本概念與方法通信系統(tǒng)建模與仿真

第二部分基本概念與方法1第8章后處理對(duì)仿真產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的方法包括：基本圖形方法根據(jù)仿真數(shù)據(jù)對(duì)系統(tǒng)性能和參數(shù)進(jìn)行估計(jì)利用直方圖估計(jì)pdf利用信號(hào)的時(shí)間樣本估計(jì)其PSD增益、延遲和信噪比的估計(jì)信道譯碼的誤比特率分析方法第8章后處理對(duì)仿真產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的方法包括：28.1基本圖形法通信系統(tǒng)仿真中常見的圖形波形圖信號(hào)幅度隨時(shí)間的變化波形誤比特率(誤符號(hào)率)PE與Eb/N0的關(guān)系曲線散點(diǎn)圖眼圖下面結(jié)合系統(tǒng)實(shí)例介紹散點(diǎn)圖和眼圖8.1基本圖形法通信系統(tǒng)仿真中常見的圖形38.1.1系統(tǒng)實(shí)例--/4DQPSK傳輸美國(guó)IS-54,IS-136,PACS,日本PDC,PHS系統(tǒng)所采用的調(diào)制方式信源輸出序列a(1)a(2)…a(k)…8.1.1系統(tǒng)實(shí)例--/4DQPSK傳輸美國(guó)IS-544通信系統(tǒng)建模-第8章課件5/4/43/43/4/4/43/43/46通信系統(tǒng)建模-第8章課件7波形圖和散點(diǎn)圖與三位坐標(biāo)系的關(guān)系散點(diǎn)圖：橫軸為xd(t)，縱軸為xq(t)xq(t)波形圖xd(t)波形圖波形圖和散點(diǎn)圖與三位坐標(biāo)系的關(guān)系散點(diǎn)圖：橫軸為xq(t)波形8眼圖眼圖能定性分析系統(tǒng)的性能眼孔越清晰，系統(tǒng)性能越好眼孔的大小與符號(hào)同步器的精度有關(guān)眼圖眼圖能定性分析系統(tǒng)的性能98-18-110通信系統(tǒng)建模-第8章課件11通信系統(tǒng)建模-第8章課件12通信系統(tǒng)建模-第8章課件13通信系統(tǒng)建模-第8章課件14通信系統(tǒng)建模-第8章課件158.2根據(jù)仿真數(shù)據(jù)進(jìn)行參數(shù)估計(jì)直方圖與概率密度周期圖與功率譜密度幅度、時(shí)延與信噪比8.2根據(jù)仿真數(shù)據(jù)進(jìn)行參數(shù)估計(jì)直方圖與概率密度168.2.1用直方圖估計(jì)pdf8.2.1用直方圖估計(jì)pdf17通信系統(tǒng)建模-第8章課件18例8-2：高斯隨機(jī)變量的直方圖例8-2：高斯隨機(jī)變量的直方圖19N=100，B=20N=100，B=5N=1000，B=50N=100000，B=50N=100，B=20N=100，B=5N=1000，B=50208.2.2功率譜密度的估計(jì)-周期圖法8.2.2功率譜密度的估計(jì)-周期圖法21通信系統(tǒng)建模-第8章課件22通信系統(tǒng)建模-第8章課件23通信系統(tǒng)建模-第8章課件24通信系統(tǒng)建模-第8章課件25例8-3：獨(dú)立（白噪聲）樣本通過(guò)有5dB通帶波紋的切比雪夫?yàn)V波器后，估計(jì)其PSD例8-3：獨(dú)立（白噪聲）樣本通過(guò)有5dB通帶波紋的切比雪夫?yàn)V26通信系統(tǒng)建模-第8章課件27通信系統(tǒng)建模-第8章課件28通信系統(tǒng)建模-第8章課件29例8-4：QPSK信號(hào)的PSD估計(jì)矩形脈沖成形每符號(hào)16個(gè)采樣點(diǎn)例8-4：QPSK信號(hào)的PSD估計(jì)矩形脈沖成形30通信系統(tǒng)建模-第8章課件31通信系統(tǒng)建模-第8章課件32用于估計(jì)增益、時(shí)延和信噪比的測(cè)試過(guò)程用于估計(jì)增益、時(shí)延和信噪比的測(cè)試過(guò)程33通信系統(tǒng)建模-第8章課件34通信系統(tǒng)建模-第8章課件35必須精確確定時(shí)延，才能準(zhǔn)確估計(jì)Rxy(m)及信噪比必須精確確定時(shí)延，才能36估計(jì)增益、時(shí)延和信噪比的Matlab程序估計(jì)增益、時(shí)延和信噪比的Matlab程序37例8-5例8-5387739仿真程序仿真程序40各參數(shù)的理論值為：增益：時(shí)延：信噪比：各參數(shù)的理論值為：增益：時(shí)延：信噪比：41估計(jì)結(jié)果估計(jì)結(jié)果428.3信道譯碼器輸出端BER的確定信道譯碼器輸出端的BER通常較小，用仿真估計(jì)該參數(shù)時(shí)，需要很長(zhǎng)的仿真時(shí)間才能搜集到足夠的差錯(cuò)通常利用半解析的方法確定信道譯碼器輸出端的BER，步驟如下：通過(guò)仿真確定接收機(jī)輸入端的誤符號(hào)率（symbolerrorrate,SER）通過(guò)分析把SER映射為譯碼后的BER8.3信道譯碼器輸出端BER的確定信道譯碼器輸出端的BER43本章小結(jié)星座圖、眼圖根據(jù)仿真數(shù)據(jù)對(duì)系統(tǒng)性能和參數(shù)進(jìn)行估計(jì)利用直方圖估計(jì)pdf利用信號(hào)的時(shí)間樣本估計(jì)其PSD增益、延遲和信噪比的估計(jì)本章小結(jié)星座圖、眼圖44通信系統(tǒng)建模與仿真

第二部分基本概念與方法通信系統(tǒng)建模與仿真

第二部分基本概念與方法45第8章后處理對(duì)仿真產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的方法包括：基本圖形方法根據(jù)仿真數(shù)據(jù)對(duì)系統(tǒng)性能和參數(shù)進(jìn)行估計(jì)利用直方圖估計(jì)pdf利用信號(hào)的時(shí)間樣本估計(jì)其PSD增益、延遲和信噪比的估計(jì)信道譯碼的誤比特率分析方法第8章后處理對(duì)仿真產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的方法包括：468.1基本圖形法通信系統(tǒng)仿真中常見的圖形波形圖信號(hào)幅度隨時(shí)間的變化波形誤比特率(誤符號(hào)率)PE與Eb/N0的關(guān)系曲線散點(diǎn)圖眼圖下面結(jié)合系統(tǒng)實(shí)例介紹散點(diǎn)圖和眼圖8.1基本圖形法通信系統(tǒng)仿真中常見的圖形478.1.1系統(tǒng)實(shí)例--/4DQPSK傳輸美國(guó)IS-54,IS-136,PACS,日本PDC,PHS系統(tǒng)所采用的調(diào)制方式信源輸出序列a(1)a(2)…a(k)…8.1.1系統(tǒng)實(shí)例--/4DQPSK傳輸美國(guó)IS-5448通信系統(tǒng)建模-第8章課件49/4/43/43/4/4/43/43/450通信系統(tǒng)建模-第8章課件51波形圖和散點(diǎn)圖與三位坐標(biāo)系的關(guān)系散點(diǎn)圖：橫軸為xd(t)，縱軸為xq(t)xq(t)波形圖xd(t)波形圖波形圖和散點(diǎn)圖與三位坐標(biāo)系的關(guān)系散點(diǎn)圖：橫軸為xq(t)波形52眼圖眼圖能定性分析系統(tǒng)的性能眼孔越清晰，系統(tǒng)性能越好眼孔的大小與符號(hào)同步器的精度有關(guān)眼圖眼圖能定性分析系統(tǒng)的性能538-18-154通信系統(tǒng)建模-第8章課件55通信系統(tǒng)建模-第8章課件56通信系統(tǒng)建模-第8章課件57通信系統(tǒng)建模-第8章課件58通信系統(tǒng)建模-第8章課件598.2根據(jù)仿真數(shù)據(jù)進(jìn)行參數(shù)估計(jì)直方圖與概率密度周期圖與功率譜密度幅度、時(shí)延與信噪比8.2根據(jù)仿真數(shù)據(jù)進(jìn)行參數(shù)估計(jì)直方圖與概率密度608.2.1用直方圖估計(jì)pdf8.2.1用直方圖估計(jì)pdf61通信系統(tǒng)建模-第8章課件62例8-2：高斯隨機(jī)變量的直方圖例8-2：高斯隨機(jī)變量的直方圖63N=100，B=20N=100，B=5N=1000，B=50N=100000，B=50N=100，B=20N=100，B=5N=1000，B=50648.2.2功率譜密度的估計(jì)-周期圖法8.2.2功率譜密度的估計(jì)-周期圖法65通信系統(tǒng)建模-第8章課件66通信系統(tǒng)建模-第8章課件67通信系統(tǒng)建模-第8章課件68通信系統(tǒng)建模-第8章課件69例8-3：獨(dú)立（白噪聲）樣本通過(guò)有5dB通帶波紋的切比雪夫?yàn)V波器后，估計(jì)其PSD例8-3：獨(dú)立（白噪聲）樣本通過(guò)有5dB通帶波紋的切比雪夫?yàn)V70通信系統(tǒng)建模-第8章課件71通信系統(tǒng)建模-第8章課件72通信系統(tǒng)建模-第8章課件73例8-4：QPSK信號(hào)的PSD估計(jì)矩形脈沖成形每符號(hào)16個(gè)采樣點(diǎn)例8-4：QPSK信號(hào)的PSD估計(jì)矩形脈沖成形74通信系統(tǒng)建模-第8章課件75通信系統(tǒng)建模-第8章課件76用于估計(jì)增益、時(shí)延和信噪比的測(cè)試過(guò)程用于估計(jì)增益、時(shí)延和信噪比的測(cè)試過(guò)程77通信系統(tǒng)建模-第8章課件78通信系統(tǒng)建模-第8章課件79必須精確確定時(shí)延，才能準(zhǔn)確估計(jì)Rxy(m)及信噪比必須精確確定時(shí)延，才能80估計(jì)增益、時(shí)延和信噪比的Matlab程序估計(jì)增益、時(shí)延和信噪比的Matlab程序81例8-5例8-5827783仿真程序仿真程序84各參數(shù)的理論值為：增益：時(shí)延：信噪比：各參數(shù)的理論值為：增益：時(shí)延：信噪比：85估計(jì)結(jié)果估計(jì)結(jié)果868.3信道譯碼器輸出端BER的確定信道譯碼器輸出端的BER通常較小，用仿真估計(jì)該參數(shù)時(shí)，需要很長(zhǎng)的仿真時(shí)間才能搜集到足夠的差錯(cuò)通常利用半解析的方法確定信道譯碼器輸出端的BER，