QPSK基带系统仿真.docx

白噪声下QPSK基带系统仿真一、实验目的1、信噪比 214dB，步进2dB。2、系统误比特率性能10-4。二、实验原理四相相移调制（QPSK）是利用载波的四种不同相位差来表征输入的数字信息。相似的，QPSK基带调制解调把输入的二进制数据信息映射到坐标为，的四个点上，完成调制过程；由于映射之后信号变为复信号，本试验中加的白噪声为复白噪声；接收端，先对加有复白噪声的信号相位进行判决，再对判决后的信号进行逆映射得到二进制数据，与原始数据比较得出误比特率。三、实验流程图及程序系统程序流程图如图1所示：图1 QPSK 基带系统程序流程图系统程序如下：1、复高斯白噪声 function sig_noise,snr_dB = fu_awgn (Sig,SNR,Num_signal)L_SNR = 10.(SNR/10); % 转换为线性信噪比Eb = sum(abs(Sig).2)/Num_signal; % 每比特的能量N0 = Eb*2/L_SNR; % 噪声功率谱密度noise_R1 = randn(1,length(Sig); % 实际产生均值为0，方差为1的随 机高斯序列，功率谱密度是1noise_R2 = noise_R1-mean(noise_R1); % 让均值再更接近0 noise_R3 = noise_R2./std(noise_R2); % 标准差归一化 让均值等于0noise_R = noise_R3*sqrt(N0/4); % 使得功率谱密度是N0/2noise_I1 = randn(1,length(Sig); % 实际产生均值为0，方差为1的随机高斯序列，功率谱密度是1noise_I2 = noise_I1-mean(noise_I1); % 让均值再更接近0 noise_I3 = noise_I2./std(noise_I2); % 标准差归一化 让均值等于0noise_I = noise_I3*sqrt(N0/4); % 使得功率谱密度是N0/2x = noise_R + j*noise_I; % 生成复噪声sig_noise = Sig+x; % 此时加入的就是Eb/N0snr=sum(abs(Sig).2)/sum(abs(x).2);snr_dB=10*log10(snr); % 实际加入的信噪比SNRend 2、主程序% QPSK基带系统clear all;close all;clcPe_bit_check = ;Pe_bit_ideal = ;Pe_symbol_check = ;Pe_symbol_ideal = ;for SNR=2:2:14;% 产生基带信号Num_signal=1e6;Sig= randsrc(Num_signal,2,0 1);% QPSK映射a1,b1=find(Sig(:,1)=0&Sig(:,2)=0); message(a1)=-1-j;a2,b2=find(Sig(:,1)=0&Sig(:,2)=1);message(a2)=-1+j;a3,b3=find(Sig(:,1)=1&Sig(:,2)=0);message(a3)=1-j;a4,b4=find(Sig(:,1)=1&Sig(:,2)=1);message(a4)=1+j;% 加入复高斯白噪声 Sig_noise,snr_dB = fu_awgn (message,SNR,Num_signal);% 判决和逆映射 resum=0;total=0;m1=find(angle(Sig_noise)0); remessage(1,m1)=1+j; redata(m1,1)=1; redata(m1,2)=1;m2=find(angle(Sig_noise)pi/2&angle(Sig_noise)-pi&angle(Sig_noise)-pi/2&angle(Sig_noise)=0); remessage(1,m4)=1-j; redata(m4,1)=1; redata(m4,2)=0;% 计算误比特率和误符号率resum,ratio1=symerr(Sig,redata); %symerr计算错误符号的个数和误符号率 resum错误符号的个数 ratio 误符号率； beterr用于计算错误比特的个数 Pe_bit=resum/(Num_signal*2); Pe_bit_check = Pe_bit_check,Pe_bit; Pbit=1/2*erfc(sqrt(10.(SNR/10)/2); %理论误比特率 Pe_bit_ideal = Pe_bit_ideal,Pbit;% total,ratio2=symerr(message,remessage);% Pe_symbol=total/Num_signal;% Pe_symbol_check = Pe_symbol_check,Pe_symbol;% Psymbol=1-(1-1/2*erfc(sqrt(10.(snr_dB/10)/2).2; %理论误符号率% Pe_symbol_ideal = Pe_symbol_ideal,Psymbol; endfigure(3)SNR=2:2:14;semilogy(SNR,Pe_bit_check,-kd,SNR,Pe_bit_ideal,-r*)legend(QPSK仿真误比特率,QPSK理论误比特率,1);xlabel(信噪比/dB);ylabel(误比特率);axis(2 14 1e-6 1);四、实验结果图2 QPSK基带系统误比特曲线五、总结在本实验的映射和逆映射中的对应关系是1映射为1,0映射为-1。由于映射之后的信号是复信号，所以加入的白噪声