clear clc c=3.0e8; e=1.60210e-19; me=9.10908e-31; epsilon=8.854187818e-12; %真空介电常数 h=6.626e-34; K1=2^8-1; %光束的精度 lamda=800e-9; %波长 omega=2*pi*c/lamda; %角频率 k0=2*pi/lamda; %波数 w0=1e-5;% 10um %束腰半径，光束的宽度 Sr0=5e-04;% 0.5mm %光束半径 r0=6; %10um aa=0.9; sigma=1.2; %非局域系数σ

这段代码定义了一些常数和参数，包括真空中的光速 c、元电荷 e、电子质量 me、真空介电常数 epsilon、普朗克常数 h、光束的精度 K1、波长 lamda、角频率 omega、波数 k0、束腰半径 w0、光束半径 Sr0、光束半径 r0、非局域系数 aa 和非局域系数 sigma。其中，部分常数和参数可以用于计算光学相关的物理量，例如角频率、波数、束腰半径等等。而非局域系数 aa 和 sigma 则通常用于描述光的传播特性，例如光束的散焦和衍射等现象。

相关问题

clear clc c=3.0e8; e=1.60210e-19; me=9.10908e-31; epsilon=8.854187818e-12; %真空介电常数 h=6.626e-34;

这段代码定义了几个常量，包括：

- `c`：光速，值为 3.0e8。
- `e`：元电荷，即电子的电荷量，值为 1.60210e-19。
- `me`：电子质量，值为 9.10908e-31。
- `epsilon`：真空介电常数，值为 8.854187818e-12。
- `h`：普朗克常数，值为 6.626e-34。

在这段代码中，`clear` 和 `clc` 分别是清空工作空间和命令行窗口的命令。定义这些常量可以方便后续的计算。

clear; close all; clc; q=1.6e-19; Ib=202e-6; N0=2*q*Ib; Rb=1e6; Tb=1/Rb; R=1; sig_length=1e6; D=5; c=0.15; nt=0.1289; nr=0.9500; N = 10^5; Eb_N0_dB = 1:15; Eb_N0 = 10.^(Eb_N0_dB./10); M = 4; k = 2; s0 = [1 0 0 0]; s1 = [0 1 0 0]; s2 = [0 0 1 0]; s3 = [0 0 0 1]; alpha = [1 2 3 4]; for ii = 1:length(Eb_N0) transmit = randsrc(1,N,alpha); receive = zeros(1,N); P_avg(ii)=sqrt(N0*Rb*Eb_N0(ii)/(2*R^2)); i_peak(ii)=2*R*P_avg(ii); Ep(ii)=i_peak(ii)^2*Tb; sgma(ii)=sqrt(N0*Ep(ii)/2); th=0.5*Ep(ii); for jj = 1:length(transmit) y = zeros(1,4); if transmit(jj) == 1 y =nt*nr.*s0.*exp(-c*D)+sgma(ii)*randn(size(s2)); elseif transmit(jj) == 2 y = nt*nr.*s1.*exp(-c*D)+sgma(ii)*randn(size(s2)); elseif transmit(jj) == 3 y = nt*nr.*s2.*exp(-c*D)+sgma(ii)*randn(size(s2)); elseif transmit(jj) == 4 y = nt*nr.*s3.*exp(-c*D)+sgma(ii)*randn(size(s2)); end y(find(y>th))=1; cmetrics = [dot(y,s0) dot(y,s1) dot(y,s2) dot(y,s3)]; [C, receiveindex] = max(cmetrics); receive(jj) = receiveindex; end errorCount(ii) = nnz([receive - transmit]); end totalError = errorCount/N代码逐句解释

这段代码实现了一个基本的QPSK数字通信系统的仿真，其中QPSK是一种调制方式，将数字信息编码成一个复数信号，其中每个复数点代表两个比特（bit）的信息。下面对代码逐句解释：

clear; close all; clc;

清空变量，关闭所有的图形窗口，清空命令行窗口。

q=1.6e-19; Ib=202e-6; N0=2*q*Ib; Rb=1e6; Tb=1/Rb; R=1; sig_length=1e6; D=5; c=0.15;     

定义常量，包括电子电荷q、电流Ib、噪声功率谱密度N0、码率Rb、码元时间Tb、电阻R、信号长度sig_length、传播距离D和损耗系数c。

nt=0.1289; nr=0.9500; N = 10^5; Eb_N0_dB = 1:15; Eb_N0 = 10.^(Eb_N0_dB./10); M = 4; k = 2;  

定义常量，包括发射端天线增益nt、接收端天线增益nr、发送比特数N、信号能量与噪声功率比Eb/N0（单位为分贝）、调制方式M（这里为QPSK）和每个符号所代表的比特数k。

s0 = [1 0 0 0]; s1 = [0 1 0 0]; s2 = [0 0 1 0]; s3 = [0 0 0 1]; alpha = [1 2 3 4]; 

定义4个QPSK调制点，每个点代表两个比特，因此一个符号可以代表4个比特。alpha定义了4个调制点所对应的整数值，分别是1、2、3、4。

for ii = 1:length(Eb_N0)     

循环，从Eb/N0的最小值开始，逐渐增加。

transmit = randsrc(1,N,alpha);     

产生长度为N的随机整数向量，取值为alpha中的四个整数。

receive = zeros(1,N);      

初始化接收向量。

P_avg(ii)=sqrt(N0*Rb*Eb_N0(ii)/(2*R^2));    

计算平均功率。

i_peak(ii)=2*R*P_avg(ii);    

计算峰值电流。

Ep(ii)=i_peak(ii)^2*Tb;    

计算每个符号的能量。

sgma(ii)=sqrt(N0*Ep(ii)/2);    

计算噪声标准差。

th=0.5*Ep(ii);    

计算判决门限。

for jj = 1:length(transmit)         

循环，处理每个发送比特。

y = zeros(1,4);         

初始化接收信号向量。

if transmit(jj) == 1             
    y =nt*nr.*s0.*exp(-c*D)+sgma(ii)*randn(size(s2));         
elseif transmit(jj) == 2             
    y = nt*nr.*s1.*exp(-c*D)+sgma(ii)*randn(size(s2));         
elseif transmit(jj) == 3             
    y = nt*nr.*s2.*exp(-c*D)+sgma(ii)*randn(size(s2));         
elseif transmit(jj) == 4             
    y = nt*nr.*s3.*exp(-c*D)+sgma(ii)*randn(size(s2));         
end          

模拟信号在传输过程中的衰减和噪声影响。

y(find(y>th))=1;         

判决，如果接收信号大于判决门限，则判定为1。

cmetrics = [dot(y,s0) dot(y,s1) dot(y,s2) dot(y,s3)];         

计算接收信号与四个调制点之间的相关性。

[C, receiveindex] = max(cmetrics);         

找到相关性最大的调制点。

receive(jj) = receiveindex;     

记录接收到的比特值。

end      

处理完一个符号，继续处理下一个符号。

errorCount(ii) = nnz([receive - transmit]); 

计算误比特率。

end  

处理完所有的Eb/N0值。

totalError = errorCount/N

计算误比特率。