用 MATLAB 实现了 16QAM 调制在 AWGN 信道下的误码率性能仿真。其中,参数设置包括仿真比特数量和信噪比范围,生成了符号映射表,初始化误码率,进行了仿真,计算了理论误码率,并绘制了误码率性能曲线。
时间: 2023-07-15 21:12:21 浏览: 141
很不错的工作!16QAM 调制在 AWGN 信道下是一个经典的通信系统性能仿真案例,可以检验通信系统设计的可行性和性能。可以具体了解一下你的实现过程和方法。
首先,16QAM 调制是一种基于正交振幅调制(QAM)的数字调制方式,可以将每个符号表示为一个由 4 个二进制位组成的矢量,实现数据传输。在 AWGN 信道下,信号会受到噪声的影响,导致误码率的增加。因此,需要通过仿真来评估系统的性能。
在 MATLAB 中,可以使用通信工具箱中的 qammod 和 qamdemod 函数来实现 16QAM 调制和解调,使用 awgn 函数来添加高斯白噪声。具体步骤如下:
1. 设置仿真参数,包括比特数量和信噪比范围;
2. 生成符号映射表,即将每个 4 位二进制序列映射为一个 16QAM 符号;
3. 初始化误码率计数器;
4. 进行仿真,对每个信噪比进行多次仿真,每次生成随机二进制序列,进行 16QAM 调制,添加高斯白噪声,解调,比较解调结果与原始序列,计算误码率;
5. 计算理论误码率,绘制误码率性能曲线。
需要注意的是,仿真的次数越多,结果越准确,但计算速度会变慢。因此,需要根据具体需求进行权衡和选择。
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matlab实现在awgn信道下16QAM误码率于理论误码率的对比,并画出图
以下是MATLAB代码实现16QAM误码率与理论误码率的对比,并绘制误码率图像。
```matlab
% 16QAM误码率与理论误码率的对比
clear all;
close all;
clc;
% 参数设置
M = 16; % 调制阶数
k = log2(M); % 每个符号中的比特数
EbNo = 0:2:18; % 信噪比范围
numBits = 1e6; % 要模拟的比特数
numErrs = zeros(size(EbNo)); % 记录误码数
berTheory = zeros(size(EbNo)); % 记录理论误码率
berSimulated = zeros(size(EbNo)); % 记录模拟误码率
% 生成调制符号映射表
mapTable = zeros(M, 1);
for i = 1:M
mapTable(i) = qammod(i-1, M);
end
% 循环进行信噪比的计算与仿真
for n = 1:length(EbNo)
% 把比特流映射成调制符号
txData = randi([0 1], numBits/k, k);
txSym = bi2de(txData, 'left-msb') + 1;
txMod = mapTable(txSym).';
% 加入高斯白噪声
noiseVar = 10^(-EbNo(n)/10);
noise = sqrt(noiseVar/2) * (randn(size(txMod)) + 1j*randn(size(txMod)));
rxMod = txMod + noise;
% 解调
rxSym = qamdemod(rxMod, M);
rxData = de2bi(rxSym-1, k, 'left-msb').';
% 统计误码数
numErrs(n) = biterr(txData, rxData);
berSimulated(n) = numErrs(n)/numBits;
% 计算理论误码率
berTheory(n) = qfunc(sqrt(2*EbNo(n)*k)*sin(pi/M));
end
% 绘制误码率图像
semilogy(EbNo, berTheory, '-o', 'LineWidth', 2);
hold on;
semilogy(EbNo, berSimulated, '-^', 'LineWidth', 2);
grid on;
legend('理论误码率', '仿真误码率');
xlabel('EbNo (dB)');
ylabel('BER');
title('16QAM误码率与理论误码率的对比');
```
16qam matlab 误码率,16QAM理论误码率与实际误码率MATLAB仿真程序
以下是16QAM的MATLAB仿真程序,包括理论误码率和实际误码率的计算:
```matlab
% 16QAM仿真程序
clear all;
close all;
clc;
% 参数设置
M=16; % 调制阶数
k=log2(M); % 每个符号所表示的比特数
N=10^6; % 发送的符号数
EbN0dB=0:1:20; % 信噪比范围
EsN0dB=EbN0dB+10*log10(k); % 符号信噪比范围
ip=randi([0 M-1],1,N); % 随机生成发送符号
s=modem.qammod(M); % 生成16QAM调制模型
modSignal=modulate(s,ip); % 16QAM调制
for i=1:length(EbN0dB)
n=(randn(1,N/k)+1i*randn(1,N/k)); % AWGN噪声
h=(randn(1,N/k)+1i*randn(1,N/k))/sqrt(2); % Rayleigh信道
y=h.*modSignal+10^(-EsN0dB(i)/20)*n; % 接收信号
demodSignal=modem.qamdemod(M); % 16QAM解调模型
receivedSignal=demodulate(demodSignal,y); % 16QAM解调
[numErrors(i),ber(i)]=biterr(ip,receivedSignal); % 误码率计算
end
% 理论误码率计算
M=16;
k=log2(M);
EbN0=10.^(EbN0dB/10);
Pe=2*(1-1/sqrt(M))*erfc(sqrt(3*k*EbN0/(M-1))/sqrt(2));
% 误码率曲线绘制
figure;
semilogy(EbN0dB,Pe,'b-','LineWidth',2);
hold on;
semilogy(EbN0dB,ber,'ro-','LineWidth',1);
axis([0 20 10^-5 1]);
grid on;
legend('理论误码率','实际误码率');
xlabel('Eb/N0(dB)');
ylabel('BER');
title('16QAM误码率曲线');
```
其中,模拟过程中采用了16QAM调制和解调,通过AWGN噪声和Rayleigh信道模拟了实际传输过程,并计算了误码率。同时,根据公式计算了理论误码率,并将理论误码率曲线和实际误码率曲线绘制在同一个图表上,方便比较。
需要注意的是,仿真程序中的参数设置和计算公式均为示例,具体使用时需要根据实际情况进行调整。
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