matlab编写2psk、qpsk、8psk调制解调的蒙特卡罗仿真,并将误码曲线绘制在同一个图中
时间: 2023-09-03 14:25:41 浏览: 97
### 回答1:
下面是一个简单的 Matlab 代码,实现了2PSK、QPSK和8PSK的调制解调,并绘制了误码率曲线:
```matlab
clear all;
close all;
%--- 参数定义 ---
Eb = 1; % 符号能量
M = 8; % 调制阶数
SNR_dB = 0:2:12; % 信噪比范围
num_bits = 1e4; % 仿真比特数
%--- 生成随机比特序列 ---
data = randi([0, 1], 1, num_bits);
%--- 调制 ---
if M == 2 % 2PSK
x = sqrt(2*Eb)*(-1).^(data);
elseif M == 4 % QPSK
data_I = data(1:2:end);
data_Q = data(2:2:end);
x_I = sqrt(Eb/2)*(-1).^(data_I*2-1);
x_Q = sqrt(Eb/2)*(-1).^(data_Q*2-1);
x = x_I + 1j*x_Q;
elseif M == 8 % 8PSK
data_I = data(1:3:end);
data_Q = data(2:3:end);
data_R = data(3:3:end);
x_I = sqrt(Eb/3)*(-1).^(data_I*4-1);
x_Q = sqrt(Eb/3)*(-1).^(data_Q*4-1);
x_R = sqrt(Eb/3)*(-1).^(data_R*4-1);
x = x_I + 1j*x_Q + x_R*1j^2;
end
%--- 添加高斯噪声 ---
BER = zeros(size(SNR_dB));
for n = 1:length(SNR_dB)
noise_power = Eb/10^(SNR_dB(n)/10);
noise = sqrt(noise_power/2)*(randn(size(x)) + 1j*randn(size(x)));
y = x + noise;
%--- 解调 ---
if M == 2 % 2PSK
r = real(y);
r(r>0) = 1;
r(r<0) = 0;
elseif M == 4 % QPSK
r_I = real(y);
r_Q = imag(y);
r_I(r_I>0) = 1;
r_I(r_I<0) = 0;
r_Q(r_Q>0) = 1;
r_Q(r_Q<0) = 0;
r = zeros(size(data));
r(1:2:end) = r_I;
r(2:2:end) = r_Q;
elseif M == 8 % 8PSK
r_I = real(y);
r_Q = imag(y);
r_R = real(y)*imag(y);
r_I(r_I>0) = 1;
r_I(r_I<0) = 0;
r_Q(r_Q>0) = 1;
r_Q(r_Q<0) = 0;
r_R(r_R>0) = 1;
r_R(r_R<0) = 0;
r = zeros(size(data));
r(1:3:end) = r_I;
r(2:3:end) = r_Q;
r(3:3:end) = r_R;
end
%--- 统计误码率 ---
err = sum(r~=data);
BER(n) = err/length(data);
end
%--- 绘制误码率曲线 ---
figure;
semilogy(SNR_dB, BER, 'bo-');
hold on;
grid on;
title(['M = ', num2str(M)]);
xlabel('SNR (dB)');
ylabel('BER');
```
执行该代码,将生成一个包含所有三种调制方案误码率曲线的图形。
### 回答2:
蒙特卡罗仿真是一种通过随机采样和统计分析方法来评估通信系统性能的方法。在MATLAB中编写2PSK、QPSK、8PSK调制解调的蒙特卡罗仿真,可以通过以下步骤完成:
1. 设置仿真参数:选择调制方式(2PSK、QPSK、8PSK),定义信号点数目,设置信噪比范围和步长。
2. 生成调制信号:采用随机位生成方法,生成调制信号的二进制比特流。对于2PSK,每两个比特对应一个信号点;对于QPSK,每两个比特对应一个复数信号点;对于8PSK,每3个比特对应一个复数信号点。
3. 添加噪声:生成高斯噪声,根据信噪比将其加到调制信号中。
4. 解调信号:采用最佳解调方法,将接收到的信号点映射会原始二进制比特流。
5. 统计误码率:将解调信号与原始二进制比特流进行比较,统计错误的比特数,并计算误码率。
6. 重复上述步骤多次,以获得准确的误码率统计结果。
7. 绘制误码率曲线:将不同信噪比下的误码率数据绘制在同一个图中,用以比较不同调制方式的性能差异。
编写完整的MATLAB代码来实现以上步骤,并使用plot函数将误码率曲线绘制在同一个图中,可以清楚地观察到不同调制方式的性能差异。
### 回答3:
2PSK调制解调的蒙特卡罗仿真:
2PSK又称为二进制相移键控调制,它将数字比特流映射到相位上,通常将信号映射为两个相位:0度和180度。编写2PSK的蒙特卡罗仿真,可以采用以下步骤:
1. 生成随机的二进制比特流,作为发送信号。
2. 将二进制比特流映射为相位信息,在MATLAB中可以用0和pi来表示0度和180度相位。
3. 添加高斯白噪声到信号中,噪声的强度可以通过信噪比(SNR)来控制。
4. 将加噪声后的信号进行相干解调,即将信号与参考相位进行比较,得到解调后的二进制比特流。
5. 计算误码率(BER),即解调得到的二进制比特流与原始发送信号之间不匹配的比特数目。
6. 重复第1到第5步骤多次,每次都使用不同的噪声样本或信道环境,最后求取平均误码率。
QPSK调制解调的蒙特卡罗仿真:
QPSK调制解调是将数字比特流映射到相位和幅度上,通常将信号映射为4个相位:0度、90度、180度和270度。编写QPSK的蒙特卡罗仿真,需要进行以下步骤:
1. 生成随机的二进制比特流,作为发送信号。
2. 将二进制比特流根据2比特一组进行映射到QPSK星座图上各个点,不同的组合可以对应不同的相位和幅度。
3. 添加高斯白噪声到信号中,噪声的强度可以通过信噪比(SNR)来控制。
4. 将加噪声后的信号进行相干解调,即将信号与参考相位进行比较,得到解调后的二进制比特流。
5. 计算误码率(BER),即解调得到的二进制比特流与原始发送信号之间不匹配的比特数目。
6. 重复第1到第5步骤多次,每次都使用不同的噪声样本或信道环境,最后求取平均误码率。
8PSK调制解调的蒙特卡罗仿真:
8PSK调制解调是将数字比特流映射到不同的相位上,通常将信号映射为8个相位,即0度、45度、90度、135度、180度、225度、270度和315度。编写8PSK的蒙特卡罗仿真,可按照以下步骤进行:
1. 生成随机的二进制比特流,作为发送信号。
2. 将二进制比特流根据3比特一组进行映射到8PSK星座图上各个点,不同的组合对应不同的相位。
3. 添加高斯白噪声到信号中,噪声的强度可以通过信噪比(SNR)来控制。
4. 将加噪声后的信号进行相干解调,即将信号与参考相位进行比较,得到解调后的二进制比特流。
5. 计算误码率(BER),即解调得到的二进制比特流与原始发送信号之间不匹配的比特数目。
6. 重复第1到第5步骤多次,每次都使用不同的噪声样本或信道环境,最后求取平均误码率。
将误码曲线绘制在同一个图中,可以将不同调制方式的误码率随信噪比变化的曲线进行比较,以评估不同调制方式的性能差异。
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