數(shù)字通信實(shí)驗(yàn)報(bào)告-實(shí)驗(yàn)二

1、數(shù)字通信實(shí)驗(yàn)報(bào)告班級(jí)：信息154姓名：互遛學(xué)號(hào)：教師：邑避日期：實(shí)驗(yàn)二一、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目1、設(shè)定符號(hào)錯(cuò)誤概率為p 臚 5次方，基于MAfLAB仿真分析無記憶調(diào)制 的最佳接收機(jī)性能。尸2+為 n2二、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?；N0)1、通過實(shí)驗(yàn)，進(jìn)一步鞏固在課堂上面學(xué)到的理論知識(shí)，學(xué)習(xí)并理解加性高 斯白噪聲信道的最佳接收機(jī)2、在實(shí)驗(yàn)過程中，對(duì)理論知識(shí)和公式進(jìn)行理解，轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的matlab程序 語言，增強(qiáng)matlab編程的能力；三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與理論依據(jù)(1)最佳接收機(jī)評(píng)估各種無記憶調(diào)制方法的錯(cuò)誤概率二進(jìn)制調(diào)制的錯(cuò)誤概率設(shè)兩個(gè)信號(hào)波形是s«) = g和S2(r) = -g(f) (稱為雙極性信號(hào))。在給定發(fā)送

2、的情況下，sl(t)的錯(cuò)誤概率是r<0的概率，則可以倒推出，平均錯(cuò)誤概率是：Ph=LP(es) + Lp(es2) = Q設(shè)兩個(gè)信號(hào)波形是正交信號(hào)，則對(duì)應(yīng)的平均錯(cuò)誤概率是M元正交信號(hào)的錯(cuò)誤概率乙2"、Ph =-2-1對(duì)于等能量的正交信號(hào)，最佳檢測(cè)器選擇能在接收信號(hào)向量r與M個(gè)可能發(fā) 送信號(hào)向量之間產(chǎn)生最大相關(guān)值的發(fā)送信號(hào)，即Sm如果假定發(fā)送信號(hào)為 ，則接收信號(hào)向量為：式中，是零均值等方差的相互統(tǒng)計(jì)獨(dú)立的高斯隨機(jī)變量。則可推出平均錯(cuò)誤概率是：3期趨向于個(gè)最小SNR時(shí)，為到達(dá)任意小的錯(cuò)誤概率，所要求的最小多少呢這2"1這個(gè)最小比特SXR就稱作加性高斯白噪聲信道的香農(nóng)極限。

3、8=單純信號(hào)的錯(cuò)誤概率：單純信號(hào)時(shí)M個(gè)等相關(guān)的且互相關(guān)系數(shù)為 夕加=-1/（" -1）的信號(hào)的集合。在m維空間中，這些信號(hào)作為正交信號(hào)，其相鄰 的信號(hào)之間具有同樣的最小間隔，它們達(dá)到相互間隔所要求的發(fā)送能量為 q（MD/M,該能量比正交信號(hào)所要求的能量小，為其（MD/用倍。M元二進(jìn)制編碼信號(hào)的錯(cuò)誤概率，如果4黑是M個(gè)信號(hào)波形的最小歐式 距離，則符號(hào)錯(cuò)誤概率的上邊界時(shí)P, v （河 - 1）2 = （M< 2& exp蜜匚M元PAM的錯(cuò)誤概率：= W-1）J（6 log2 MHM" M（疝一1）乂式中，是平均比特能量，是平均比特SNR四、實(shí)驗(yàn)嚶=工幾種瀛制方:2

4、勺比較品N°根據(jù)課本上提供的多種調(diào)制方法錯(cuò)誤概率與比特之間的關(guān)系，并且計(jì)算出相 關(guān)的帶寬效率，可繪制出如圖的，當(dāng)符號(hào)錯(cuò)誤概率為IO時(shí)幾種調(diào)制方法之間的關(guān)系圖。%正交信號(hào)相干檢測(cè)部分分析xl=6 7 ；yl=3/16 5/16 3/4；figure；subplot(1,2,1)；plot(xl,yl, LineWidth,；axis(5 9 1)；title('正交信號(hào)相干檢測(cè)')；xlabel(r 比特SNR')； ylabel(rR/W(b/sHz)()； 版AM信號(hào)分析x2= 9 14 ；y2= 1246；subplot(1,2,2)；plot(x2,y2

5、,titleCQAM,PSK,PAM信號(hào)相干檢測(cè)')；xlabel(r 比特SNR')；ylabel('R/W(b/sHz)()；hold on；%PSK信號(hào)分析x3=917 ；y3=l 234；plot(x3,y3,;x4=10 12 ；y4=l 2 3；plot (x4,y4, *-*) ；%AWGN信號(hào)分析x5= 5 9 15 20；y5= 110；plot (x5,y5)；QAMPSK.PAM信號(hào)相干檢測(cè) 10(ZHS/WMO:NHS m MCC98760 02468101214161820比特SNR1、實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析等效低通信號(hào)脈沖g(t)的帶寬效率，假定脈沖

6、g(t)的持續(xù)時(shí)間是T,帶寬近似等于T的倒數(shù)。DPSK：帶寬效率為：2)PAM：因?yàn)閭鬏斔膸捫矢叩姆椒ㄊ菃芜厧В瑒t帶寬效率為：3）QAM：它有兩個(gè)正交載波，每一個(gè)載波具有一個(gè)PAM信號(hào)，但QAM信號(hào)必須經(jīng)由 雙邊帶傳輸，所以當(dāng)以帶通信號(hào)帶寬為基準(zhǔn)時(shí)，帶寬效率與PAM相同。2、實(shí)驗(yàn)結(jié)論對(duì)無記憶調(diào)制方法的緊湊且有意義的比較是根據(jù)在要求達(dá)到給定的錯(cuò)誤概率 的情況下，歸一化數(shù)據(jù)速率R/W.（單位為（b/s） /Hz）與比特SNR的關(guān)系曲線。 如果將二進(jìn)制雙極性信號(hào)與二進(jìn)制正交信號(hào)的錯(cuò)誤概率進(jìn)行比較，要達(dá)到同樣的 錯(cuò)誤概率，正交信號(hào)的能量需增加一倍。在上面關(guān)于接收機(jī)的仿真中，可以看到，在PAM, QAM和PSK情況下，增加M導(dǎo) 致較高的比特率-帶寬比值。然而，達(dá)到了較高數(shù)據(jù)速率的代價(jià)是增加比特SNR。 因此，這些調(diào)制方法適合于帶寬受限的通信信道，這時(shí)希望R/W>1且要求有足夠 的SNR支持M的增加。相反地，M元正交信號(hào)的R/WC1。當(dāng)M增加時(shí)，由于所需信道帶寬增加，故R/W 減少。然而，當(dāng)M增加時(shí)，要達(dá)到給定錯(cuò)誤概率（P“=10-5）,所需的比特SNR 減少。因此，M元正交信號(hào)適合于功