使用蒙特卡罗方法来生成水下可见光通信信道的matlab代码,信道长度1米,并使用这段代码来生成基于LMS均衡技术的水下光通信matlab仿真代码,结果用均衡后的和无均衡的在同一张图里做对比,要明显的突出均衡后的误码率要低于无均衡的,均衡后的3dB带宽要高于无均衡的
时间: 2024-04-30 18:20:13 浏览: 89
以下是基于蒙特卡罗方法生成水下可见光通信信道的Matlab代码:
```matlab
clc;
clear;
close all;
% 信道长度1米
L = 1;
% 采样频率
fs = 1e5;
% 信号调制频率
fc = 1e4;
% 发射端和接收端的距离
D = 10;
% 发射端和接收端的高度
h1 = 2;
h2 = 1;
% 光速
c = 3e8;
% 信号传播时间
t = D / c;
% 信号采样时间
dt = 1 / fs;
% 信号采样点数
N = t / dt;
% 信号时间轴
t_axis = linspace(0, t, N);
% 信号模拟
x = cos(2 * pi * fc * t_axis);
% 信号在水下的衰减
alpha = 0.5;
% 随机生成信道
h = exp(-alpha * t_axis) .* randn(1, N);
% 信号经过信道后的接收信号
y = x .* h;
% 绘制信道和接收信号
figure(1);
subplot(211);
plot(t_axis, h);
title('水下可见光通信信道');
xlabel('时间/s');
ylabel('衰减/dB');
subplot(212);
plot(t_axis, y);
title('接收信号');
xlabel('时间/s');
ylabel('幅度');
```
以下是基于LMS均衡技术的水下光通信Matlab仿真代码:
```matlab
clc;
clear;
close all;
% 信号调制频率
fc = 1e4;
% 发射端和接收端的距离
D = 10;
% 发射端和接收端的高度
h1 = 2;
h2 = 1;
% 光速
c = 3e8;
% 信号在水下的衰减
alpha = 0.5;
% 信道长度1米
L = 1;
% 采样频率
fs = 1e5;
% 信号传播时间
t = D / c;
% 信号采样时间
dt = 1 / fs;
% 信号采样点数
N = t / dt;
% 信号时间轴
t_axis = linspace(0, t, N);
% 信号模拟
x = cos(2 * pi * fc * t_axis);
% 随机生成信道
h = exp(-alpha * t_axis) .* randn(1, N);
% 信号经过信道后的接收信号
y = x .* h;
% LMS均衡器参数
M = 4; % 均衡器阶数
mu = 0.001; % 步长
% 初始化均衡器权值
w = zeros(1, M);
% 初始化误差信号
e = zeros(1, N);
% LMS均衡器
for n = M : N
% 均衡器输出信号
y_hat = w * y(n - (M - 1) : n).';
% 计算误差信号
e(n) = x(n) - y_hat;
% 更新均衡器权值
w = w + mu * e(n) * y(n - (M - 1) : n);
end
% 均衡后的信号
y_eq = filter(w, 1, y);
% 计算误码率
errors = sum(abs(sign(x - y_eq)))/2;
BER_eq = errors/N
% 计算无均衡的误码率
errors = sum(abs(sign(x - y)))/2;
BER = errors/N
% 绘制均衡后的和无均衡的对比图
figure(2);
subplot(211);
plot(t_axis, y);
title('无均衡的接收信号');
xlabel('时间/s');
ylabel('幅度');
subplot(212);
plot(t_axis, y_eq);
title('均衡后的接收信号');
xlabel('时间/s');
ylabel('幅度');
% 绘制误差信号的频谱图
figure(3);
subplot(211);
spectrogram(e, [], [], [], fs, 'yaxis');
title('均衡器误差信号的频谱图');
subplot(212);
spectrogram(y_eq, [], [], [], fs, 'yaxis');
title('均衡后的接收信号的频谱图');
```
在绘制误差率和3dB带宽的对比图时,可以使用以下代码:
```matlab
% 绘制误差率和3dB带宽的对比图
figure(4);
subplot(211);
semilogy([BER_eq BER]);
title('误差率对比图');
xlabel('均衡器状态');
ylabel('误差率');
legend('均衡后', '无均衡');
subplot(212);
pwelch(y_eq,[],[],[],fs);
hold on;
pwelch(y,[],[],[],fs);
title('3dB带宽对比图');
xlabel('频率/Hz');
ylabel('功率谱密度/dB');
legend('均衡后', '无均衡');
```
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