信检测与估值matlab仿真报告

1、信号检测与估值仿真报告作业1试编写程序，画出相干移频键控、非相干移频键控（无衰落）和瑞利衰落信道下非相干移频键控的性能曲线。（1）根据理论分析公式画性能曲线；（2）信噪比范围（0dB-10dB）,间隔是1dB；（3）信噪比计算SNR=10lg（Es/N0）一、脚本文件1、主程序%二元移频信号检测性能曲线（理论分析）%FSK_theo.m%*clearall;clc;SNRindB=0:1:20;Pe_CFSK=zeros(1,length(SNRindB);Pe_NCFSK=zeros(1,length(SNRindB);Pe_NCFSK_Rayleigh=zeros(1,length(SNR

2、indB);fori=1:length(SNRindB)EsN0=exp(SNRindB(i)*log(10)/10);Es_aveN0=exp(SNRindB(i)*log(10)/10);Pe_CFSK(i)=Qfunct(sqrt(EsNO);%相干移频键控系统Pe_NCFSK(i)=0.5*exp(-EsN0/2);%非相干移频键控系统(无衰落)Pe_NCFSK_Rayleigh(i)=1/(2+Es_aveN0);%非相干移频键控系统(瑞利衰落)endsemilogy(SNRindB,Pe_CFSK,'-o',SNRindB,Pe_NCFSK,'-*'

3、,SNRindB,Pe_NCFSK_Rayleigh,'-');xlabel('Es/No或平均Es/No(dB)');ylabel('最小平均错误概率Pe');legend('相干移频','非相干移频(无衰落)','非相干移频(瑞利衰落)')；廿tie('二元移频信号检测性能曲线');axis(02010A-71);gridon;2、调用子函数%*%Q函数%Qfunct.m%*functiony=Qfunct(x)%y=Qfunct(x)%QFUNCTevaiuatestheQ-f

4、unction.%y=1/sqrt(2*pi)*integraifromxtoinfofexp(-tA2/2)dt.%y=(1/2)*erfc(x/sqrt(2).y=(1/2)*erfc(x/sqrt(2);二、仿真结果10-6一相干移频H一非相干移频（无衰落）一非相干移频（瑞利衰落）二元移频信号检测性能曲线10°IIIIIII-rB率概误错均平小最10-702468101214161820Es/No或平均Es/No(dB)作业2试编写程序，仿真BPSK，4PSK调制信号在高斯信道下的性能，画出误码率（误比特和误符号）的性能曲线，并与理论分析结果相比。一、BPSK脚本文件及仿真结果

5、1、主程序%*%BPSK调制信号在AWGN下的蒙特卡罗仿真%BPSK_MC.m%*clearall;clc;SNRindB1=0:1:10;SNRindB2=0:0.5:10;smld_err_prb=zeros(1,length(SNRindB1);theo_err_prb=zeros(1,length(SNRindB2);fori=1:length(SNRindB1),%simulatederrorratesmld_err_prb(i)=sm_BPSK(SNRindB1(i);end;fori=1:length(SNRindB2),EsN0=exp(SNRindB2(i)*log(10)/

6、10);%theoreticalerrorratetheo_err_prb(i)=Qfunct(sqrt(2*EsN0);end;%Plottingcommandsfollowsemilogy(SNRindB1,smld_err_prb,'*',SNRindB2,theo_err_prb,'-');xlabel('Es/No(dB)');ylabel('误码率');title('BPSK调制信号在AWGN下的蒙特卡罗仿真');legend('仿真误码率','理论误码率');grido

7、n;2、调用子函数%*%计算BPSK的仿真误码率（误符号率=误比特率）%sm_BPSK.m%*functionp=sm_BPSK(snr_in_dB)%p=sm_BPSK(snr_in_dB)%sm_BPSKsimulatestheprobabilityoferrorfortheparticularvalueofsnr_in_dB,signaltonoiseratioindB.Es=1;EsN0=exp(snr_in_dB*log(10)/10);%signaltonoiseratiosgma=Es/sqrt(2*EsN0);N=10A7;%统计量%产生二进制数据源%sigma,standar

8、ddeviationofnoisedsource=zeros(1,N);fori=1:N,temp=rand;%auniformrandomvariableover(0,1)if(temp<0.5),dsource(i)=0;%withprobability1/2,sourceoutputis0elsedsource(i)=1;%withprobability1/2,sourceoutputis1endend;numoferr=0;fori=1:N,%接收信号（信号映射加性高斯白噪声）if(dsource(i)=0),r=-Es+gngauss(sgma);%ifthesourceout

9、putis"0"elser=Es+gngauss(sgma);%ifthesourceoutputis"1"end;%信号判决if(r<0),decis=0;%decisionis"0"elsedecis=1;%decisionis"1"end;%计算误符号率=误比特率%ifitisanerror,increasetheerrorcounterif(decis=dsource(i),numoferr=numoferr+1;end;end;p=numoferr/N;%probabilityoferroresti

10、mate%*%产生加性高斯白噪声%gngauss.m%*functiongsrv1,gsrv2=gngauss(m,sgma)%gsrv1,gsrv2=gngauss(m,sgma)%gsrv1,gsrv2=gngauss(sgma)%gsrv1,gsrv2=gngauss%GNGAUSS产生两个均值为m、标准差为sgma的、互相独立的%高斯随机变量。如果缺少其中一个输入参数，则取均值%为0。如果既没有给出均值也没有给出方差，本函数将%产生两个标准高斯随机变量。ifnargin=0,m=0;sgma=1;elseifnargin=1,sgma=m;m=0;end;u=rand;%在区间(0,1

11、)内的均匀随机变量z=sgma*(sqrt(2*log(1/(1-u);%瑞利分布随机变量u=rand;%在区间(0,1)内的均匀随机变量gsrv1=m+z*cos(2*pi*u);gsrv2=m+z*sin(2*pi*u);3、仿真结果BPSK调制信号在AWGN下的蒙特卡罗仿真率码误二、QPSK脚本文件及仿真结果1、主程序%*%QPSK调制信号在AWGN下的蒙特卡罗仿真%QPSK_MC.m%*clearall;clc;SNRindB1=0:1:14;SNRindB2=0:0.1:14;%设置仿真信噪比范围%理论计算信噪比范围smld_bit_err_prb=zeros(1,length(SN

12、RindB1);smld_symbol_err_prb=zeros(1,length(SNRindB1);theo_bit_err_prb=zeros(1,length(SNRindB2);theo_symbol_err_prb=zeros(1,length(SNRindB2);%仿真比特和符号错误概率%pb表示误比特率%ps表示误符号率%信噪比SNR=Es/N0%计算理论误比特率%计算理论误符号率fori=1:length(SNRindB1),pb,ps=sm_QPSK(SNRindB1(i);smld_bit_err_prb(i)=pb;smld_symbol_err_prb(i)=ps;

13、end;fori=1:length(SNRindB2),SNR=exp(SNRindB2(i)*log(10)/10);theo_bit_err_prb(i)=Qfunct(sqrt(SNR);theo_symbol_err_prb(i)=2*Qfunct(sqrt(SNR);end;semilogy(SNRindB1,smld_bit_err_prb,'o');%画图holdonsemilogy(SNRindB1,smld_symbol_err_prb,'*');semilogy(SNRindB2,theo_bit_err_prb,'-');s

14、emilogy(SNRindB2,theo_symbol_err_prb,'-.');xlabel('Es/No(dB)');ylabel('误码率');title('QPSK调制信号在AWGN下的蒙特卡罗仿真');legend('仿真误比特率','仿真误符号率','理论误比特率','理论误符号率');gridon;2、调用子函数%*%计算QPSK的仿真误码率（包括误符号率和误比特率）%sm_QPSK.m%*functionpb,ps=sm_QPSK(snr_in_d

15、B)N=10A7;Es=1;snr=10A(snr_in_dB/10);sgma=sqrt(Es/snr/2);%QPSK信号映射(Gray码)s00=10;s01=01;s11=-10;s10=0-1;%产生四进制数据源dsource1=zeros(1,N);dsource2=zeros(1,N);fori=1:N,temp=rand;if(temp<0.25),dsource1(i)=0;dsource2(i)=0;elseif(temp<0.5),dsource1(i)=0;dsource2(i)=1;elseif(temp<0.75),dsource1(i)=1;ds

16、ource2(i)=0;elsedsource1(i)=1;dsource2(i)=1;end;end;numofsymbolerror=0;numofbiterror=0;fori=1:N,%产生复加性高斯白噪声n(1)=gngauss(sgma);n(2)=gngauss(sgma);%接收信号，即信道输出的加噪信号if(dsource1(i)=0)&&(dsource2(i)=0),r=s00+n;elseif(dsource1(i)=0)&&(dsource2(i)=1),r=s01+n;elseif(dsource1(i)=1)&&(d

17、source2(i)=0),r=s10+n;elser=s11+n;end;%信号判决c00=dot(r,s00);c01=dot(r,s01);c10=dot(r,s10);c11=dot(r,s11);c_max=max(c00c01c10c11);if(c00=c_max)decis1=0;decis2=0;elseif(c01=c_max)decis1=0;decis2=1;elseif(c10=c_max)decis1=1;decis2=0;elsedecis1=1;decis2=1;end;%计算误符号率和误比特率symbolerror=0;if(decis1=dsource1(i),numofbiterror=numofbiterr