在matlab中用基带等效的方式仿真4-PAM载波调制信号在AWGN信道下的误码率和误比特率性能,并与理论值相比较。假设符号周期为1s,载波频率为10Hz,每个符号周期内采样100个点。
时间: 2024-03-27 09:38:37 浏览: 91
基于4PAM调制方式的通信系统误码率matlab仿真,含仿真操作录像
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好的,这是一个关于数字通信的问题。我可以帮你回答。
首先,为了进行4-PAM调制信号的仿真,我们需要生成符号序列。可以使用randi函数生成随机的二进制序列,然后将其映射到符号上。对于4-PAM,有四个符号,可以将二进制序列分成两个一组,然后映射到四个符号上,例如00->-3,01->-1,10->1,11->3。
然后,我们需要进行基带等效的调制。在基带等效调制中,我们可以将4-PAM调制看作是BPSK调制的两个并联通道。具体地,在每个符号周期内,我们将两个符号映射为一个复数,然后使用该复数作为BPSK调制的输入。这样,我们就可以得到一个基带等效的4-PAM调制信号。
接下来,我们需要在AWGN信道下进行仿真。可以使用awgn函数添加高斯噪声。最后,我们需要对接收信号进行解调,然后进行误码率和误比特率的计算。
以下是MATLAB代码示例:
```matlab
% 生成二进制符号序列
nBits = 10000;
bits = randi([0 1], nBits, 1);
% 将二进制序列映射到符号
symbols = zeros(nBits/2, 1);
for i = 1:2:nBits
if bits(i) == 0 && bits(i+1) == 0
symbols((i+1)/2) = -3;
elseif bits(i) == 0 && bits(i+1) == 1
symbols((i+1)/2) = -1;
elseif bits(i) == 1 && bits(i+1) == 0
symbols((i+1)/2) = 1;
else
symbols((i+1)/2) = 3;
end
end
% 生成基带等效的4-PAM调制信号
fs = 100;
fc = 10;
t = (0:1/fs:(nBits/2-1/fs))';
x = zeros(length(t), 1);
for i = 1:length(symbols)
x((i-1)*fs+1:i*fs) = symbols(i)/sqrt(2).*exp(1j*2*pi*fc*t((i-1)*fs+1:i*fs));
end
% 添加高斯噪声
Eb = 5; % 符号能量
N0 = 1; % 噪声功率谱密度
SNR_dB = 0:2:20;
BER = zeros(length(SNR_dB), 1);
SER = zeros(length(SNR_dB), 1);
for i = 1:length(SNR_dB)
snr = 10^(SNR_dB(i)/10);
No = Eb/snr*N0;
y = awgn(x, SNR_dB(i), 'measured');
% 解调并进行符号识别
r = real(y).*cos(2*pi*fc*t) + imag(y).*sin(2*pi*fc*t);
r = r(fs/2+1:fs:end); % 降采样到每个符号周期一个样本
decoded = zeros(length(r), 1);
for j = 1:length(r)
if r(j) < -2
decoded(j) = 0;
elseif r(j) < 0
decoded(j) = 1;
elseif r(j) < 2
decoded(j) = 2;
else
decoded(j) = 3;
end
end
% 计算误码率和误比特率
bits_hat = zeros(nBits, 1);
for j = 1:2:nBits
if decoded((j+1)/2) == 0
bits_hat(j:j+1) = [0 0];
elseif decoded((j+1)/2) == 1
bits_hat(j:j+1) = [0 1];
elseif decoded((j+1)/2) == 2
bits_hat(j:j+1) = [1 0];
else
bits_hat(j:j+1) = [1 1];
end
end
BER(i) = sum(bits ~= bits_hat)/nBits;
SER(i) = sum(decoded ~= symbols)/length(symbols);
end
% 绘制误码率和误比特率曲线
SNR = 10.^(SNR_dB/10);
BER_theoretical = qfunc(sqrt(2*SNR));
SER_theoretical = qfunc(sqrt(SNR/2));
figure;
semilogy(SNR_dB, BER, 'ro-', SNR_dB, BER_theoretical, 'b--');
xlabel('SNR (dB)');
ylabel('BER');
legend('仿真', '理论');
figure;
semilogy(SNR_dB, SER, 'ro-', SNR_dB, SER_theoretical, 'b--');
xlabel('SNR (dB)');
ylabel('SER');
legend('仿真', '理论');
```
这段代码可以生成4-PAM调制信号,并在AWGN信道下进行仿真,计算出误码率和误比特率。最后,它将绘制仿真结果和理论结果的比较曲线。
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