通信系统仿真设计.pptx

通信建模与仿真课程设计报告课题1仿真高斯白噪声信道下QPSK的Eb/N0与误比特率之间的关系，要求：利用两种工具进行仿真：Matlab、Simulink成型滤波器采用根升余弦滚降滤波器，滚降系数为0.5，过采样因子为4，要求仿真至1e-5误比特率 与理论值对比，绘出对比曲线课题1一 设计思想 题目要求使用Matlab仿真高斯白噪声信道下QPSK的信噪比与误码率的关系。采用Matlab代码可以模拟二进制比特流产生、信号集生成、调制、AWGN信道、相干解调、滚降滤波等一系列过程，通过蒙特卡洛仿真的方法得出误码率，同时生成理论曲线进行对比。课题1二 实现流程课题1三 性能仿真课题1三 性能仿真课题1课题1课题1QPSK误码率随比特信噪比增大而降低，当比特信噪比为10dB时误码率低于10-5；仿真误码率与理论误码率曲线非常接近；随比特信噪比增大，QPSK误码率下降加快。课题3仿真高斯白噪声信道下RS编译码过程，要求：利用两种工具进行仿真：Matlab、SimulinkRS码可采用任意的高阶域和码率要求仿真至1e-5误比特率 绘出测试曲线课题3一 设计思想 RS码是一种纠错能力很强的多进制BCH码。题目要求对RS编译码进行仿真，验证其对AWGN信道误码的纠错作用。选用Simulink中的communication system toolbox可以方便的调用RS编译码模块、AWGN信道模块，从而进行误比特率的分析。课题3二 实现流程有RS编码无RS编码课题3二 实现流程课题3二 实现流程 通过在不同的信噪比下进行蒙特卡洛仿真，可以分别画出经过RS编码/不经过RS编码的误比特率（BER）曲线，从而进行性能分析。 实验要经过AWGN信道，其中一个重要的参数是信噪比Eb/N0。 设码长为n，信息位长为k，输入信噪比为Eb_N0，二进制比特流符号周期为Tb，分两种情况讨论：（1）编码\未编码的情况下比特信噪比Eb/N0一样。这时，编码框图中AWGN信道参数设为Eb/N0= Eb_N0符号周期设为 无RS编码框图中AWGN信道参数设为Eb/N0= Eb_N0符号周期设为 编码\未编码的情况下信号能量一样。此时，编码框图中AWGN信道参数设为 符号周期设为 无RS编码框图中AWGN信道参数设为Eb/N0= Eb_N0符号周期设为 课题3三 性能仿真 经过RS编码后，系统的误码率较编码前明显下降，说明了RS编码的纠错功能；图1 （15，11）RS编码后BER曲线 保持比特能量一定课题3三 性能仿真经过RS编码后，系统的误码率较编码前明显下降，说明了RS编码的纠错功能；在信噪比小于4dB时,未经编码的误比特率比编码的误比特率要好。因为编码虽然可以带来增益但是在总能量不变的情况下，传输编码码字中比特能量降低，信噪比降低。信噪比大于4dB时, 可以看到RS（15，11）编码性能明显比不编码要好。图2 （15，11）RS编码后BER曲线 保持信号总能量一定课题3三 性能仿真图3显示了（15，11）RS编码及（63，11）RS编码BER曲线。这两种RS编码的信息位是一样的，但是码长不一样，也就是加入的校验位数不同。（63，11）RS编码加入的校验位比（15，11）RS编码的多，因此带宽增大，但是编码增益同样增大，显示了较好的纠错性能，印证了带宽换信噪比的结论。图3（15，11）RS编码及（63，11）RS编码BER曲线欢迎批评指正！通过比较这两类情况可以发现，在总能量不变的情况下会出现低于一定门限值时，未经编码的误比特率比编码的误比特率要好，原因是比特信噪比下降造成。比如将一个原始信息位比特编成3个比特（加入2位冗余），如果保持总的信号能量相等，即原先1比特的能量分成3份给3比特，通过编码的处理，也能实现性能的提升。这就是编码增益。编码增益源自于在编码处理时，不仅仅简单的将1比特编码成3比特，同时由于编码时的异或处理，将1比特的信息分散到了相邻的一长串序列中，在译码处理时，再从这些相关的序列中收集该比特的信息，从而实现信噪比的提升。这就是带宽换信噪比的意思。