matlab实现计算不同信噪比下,信道的幅值和相位,并利用估计理论 值分析幅值相位的分布特征,比较理论值和统计值之间的 差异。 要求:1) 直接法 2) 参数法(根据已知分布,通过点估计 确定分布函数的参数)的代码

时间: 2024-03-14 13:43:18 浏览: 25
以下是一个示例代码,可以用于实现信道的幅值和相位估计,并进行分布特征分析。 1. 直接法 ```matlab % 生成符合信道特性的随机信号 N = 10000; % 信号长度 x = randn(1, N); % 高斯分布噪声 fc = 2e6; % 信道频率 fs = 10*fc; % 采样频率 t = (0:N-1)/fs; % 采样时间 s = cos(2*pi*fc*t); % 信道信号 % 在信噪比不同的情况下,对随机信号进行传输,记录接收信号的幅值和相位 SNR = [-10:2:10]; % 不同信噪比 for i = 1:length(SNR) noise = randn(1, N)*10^(-SNR(i)/20); % 计算噪声功率 r = s + noise; % 接收信号 amp(i,:) = abs(r); % 幅值 phase(i,:) = angle(r); % 相位 end % 求出幅值和相位的均值和方差,从而得到信道的统计特性 mean_amp = mean(amp, 2); % 幅值的均值 std_amp = std(amp, 0, 2); % 幅值的标准差 mean_phase = mean(phase, 2); % 相位的均值 std_phase = std(phase, 0, 2); % 相位的标准差 % 绘制幅值和相位的统计特性曲线 figure; subplot(2,1,1); plot(SNR, mean_amp, 'r', SNR, mean_amp+std_amp, 'b--', SNR, mean_amp-std_amp, 'b--'); legend('mean', 'std'); xlabel('SNR (dB)'); ylabel('Amplitude'); title('Amplitude Distribution'); subplot(2,1,2); plot(SNR, mean_phase, 'r', SNR, mean_phase+std_phase, 'b--', SNR, mean_phase-std_phase, 'b--'); legend('mean', 'std'); xlabel('SNR (dB)'); ylabel('Phase'); title('Phase Distribution'); ``` 2. 参数法 ```matlab % 生成符合信道特性的随机信号 N = 10000; % 信号长度 x = randn(1, N); % 高斯分布噪声 fc = 2e6; % 信道频率 fs = 10*fc; % 采样频率 t = (0:N-1)/fs; % 采样时间 s = cos(2*pi*fc*t); % 信道信号 % 确定信道的分布函数类型(这里假设信道幅值服从高斯分布,相位服从均匀分布) amp_dist = 'Normal'; % 幅值分布函数 amp_param = [1, 0.5]; % 幅值分布函数的参数(均值和标准差) phase_dist = 'Uniform'; % 相位分布函数 phase_param = [-pi, pi]; % 相位分布函数的参数(最小值和最大值) % 根据已知的分布函数,利用点估计方法求出分布函数的参数 amp_hat = zeros(size(amp_param)); phase_hat = zeros(size(phase_param)); for i = 1:length(SNR) noise = randn(1, N)*10^(-SNR(i)/20); % 计算噪声功率 r = s + noise; % 接收信号 amp_i = abs(r); % 幅值 phase_i = angle(r); % 相位 amp_hat(i,:) = [mean(amp_i), std(amp_i)]; % 幅值参数估计 phase_hat(i,:) = [mean(phase_i), (max(phase_i)-min(phase_i))/sqrt(12)]; % 相位参数估计 end % 在信噪比不同的情况下,对随机信号进行传输,记录接收信号的幅值和相位 SNR = [-10:2:10]; % 不同信噪比 for i = 1:length(SNR) noise = randn(1, N)*10^(-SNR(i)/20); % 计算噪声功率 r = s + noise; % 接收信号 amp(i,:) = abs(r); % 幅值 phase(i,:) = angle(r); % 相位 end % 计算幅值和相位的理论分布特征 amp_pdf = pdf(amp_dist, amp_hat(:,1), amp_hat(:,2), linspace(0,max(amp(:)),100)); phase_pdf = pdf(phase_dist, phase_hat(:,1), phase_hat(:,2), linspace(-pi,pi,100)); % 绘制幅值和相位的统计特性曲线及理论分布特征 figure; subplot(2,1,1); plot(SNR, amp_hat(:,1), 'r', SNR, amp_hat(:,2), 'b'); hold on; plot(SNR, mean(amp,2), 'rx', SNR, std(amp,0,2), 'bx'); plot(SNR, amp_param(1)*ones(size(SNR)), 'r--', SNR, amp_param(2)*ones(size(SNR)), 'b--'); plot(SNR, amp_pdf, 'k'); legend('mean', 'std', 'sample mean', 'sample std', 'true mean', 'true std', 'pdf'); xlabel('SNR (dB)'); ylabel('Amplitude'); title('Amplitude Distribution'); subplot(2,1,2); plot(SNR, phase_hat(:,1), 'r', SNR, phase_hat(:,2), 'b'); hold on; plot(SNR, mean(phase,2), 'rx', SNR, std(phase,0,2), 'bx'); plot(SNR, phase_param(1)*ones(size(SNR)), 'r--', SNR, phase_param(2)*ones(size(SNR)), 'b--'); plot(SNR, phase_pdf, 'k'); legend('mean', 'std', 'sample mean', 'sample std', 'true min', 'true max', 'pdf'); xlabel('SNR (dB)'); ylabel('Phase'); title('Phase Distribution'); ``` 需要注意的是,这里的概率密度函数需要自己实现或调用 MATLAB 已有的函数库来计算。

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