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 16:43:18 浏览: 69
我想要的 matlab 程序代码为计算信干噪比.rar
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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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