線性分組碼MPSK調(diào)制系統(tǒng)分析

1、線性分組碼MPSK調(diào)制系統(tǒng)分析1數(shù)字通信系統(tǒng)相比于模擬通信有著巨大的優(yōu)勢與優(yōu)點(diǎn)。在現(xiàn)代通信系統(tǒng)中數(shù)字通信技術(shù)廣泛應(yīng)用。而線性分組碼做為數(shù)字通信中重要的差錯(cuò)控制編碼，以其簡明方便的編碼方式而應(yīng)用廣泛。 相位調(diào)制系統(tǒng)是數(shù)字通信的主要調(diào)制系統(tǒng)，其抗噪聲性能良好。當(dāng)傳輸速率比較高時(shí)，占用的信道帶寬變大，且接收機(jī)信噪比小時(shí)，只能采用抗信噪性能好的相位調(diào)制方式才能滿足誤碼率要求。性 能 優(yōu) 點(diǎn)2線性分組碼編碼原理Step 1Step 2Step 3Step 4校驗(yàn)子生成矩陣監(jiān)督矩陣生成編碼3（7，4）線性分組碼信息碼元監(jiān)督碼元校正子（7,4）碼誤碼圖表4上例（7,4）碼的監(jiān)督矩陣為：H=監(jiān)督方程為：或監(jiān)督

2、碼元和信息碼元之間的關(guān)系可以表示為生成方程形式：5在接收端解碼時(shí)，將接收碼組B代入式中A的位置進(jìn)行計(jì)算。（1）若接收碼組中無錯(cuò)碼，則B=A。代入后，該式仍成立，即有（2）當(dāng)接收碼組有錯(cuò)時(shí)，E0，將B代入中，該式不一定成立。分為兩種情況：在錯(cuò)碼較多，已超出該碼的檢錯(cuò)能力時(shí)，B變?yōu)榱硪辉S用碼組，上式仍成立。在未超過檢錯(cuò)能力時(shí)，上式不成立，即其右端不為0，假設(shè)此時(shí)該式的右端等于S，即有6MPSK調(diào)制原理在M進(jìn)制數(shù)字相位調(diào)制中，是以載波相位的M種不同取值分別表示數(shù)字信息，M進(jìn)制數(shù)字相位調(diào)制信號(hào)可以表示如下：g(t)為信號(hào)包絡(luò)波形，為載波角頻率，為第n個(gè)碼元對(duì)應(yīng)的相位7QPSK正交調(diào)制器原理圖及信號(hào)矢量

3、圖（B方式編碼）8QPSK正交調(diào)制器原理圖及信號(hào)矢量圖（A方式編碼）94PSK/4系統(tǒng)（B方式編碼）相干解調(diào)BPFLPF抽判LPF抽判并/串變換/2移相位定時(shí)ab4PSK信號(hào)相干解調(diào)原理圖（B方式編碼）10經(jīng)過低通濾波器LPF后輸出分別為:/4系統(tǒng)解調(diào)判決規(guī)則11QPSK信號(hào)解調(diào)發(fā)送信號(hào)等概時(shí)，最佳判決準(zhǔn)則等效于尋找與接收信號(hào)最小距離的星座點(diǎn)12將輸入的數(shù)字序列分成組，每組獨(dú)立進(jìn)行編碼，稱為分組碼。線性分組碼數(shù)字相位調(diào)制數(shù)字相位調(diào)制是利用載波的多種不同相位來表征數(shù)字信息的調(diào)制方式。d=encode(MSG,n,x,linear,gx);d3=decode(ccmsg,n,x,linear,gx

4、); s=sqrt(Es)*exp(j*2*pi/M*(dataa);13程序流程圖 Step 1 Step 2Step 3 Step 4 Step 5線性分組碼編碼 利用給出的生成矩陣用MATLAB內(nèi)部函數(shù)進(jìn)行編碼 QPSK信號(hào)調(diào)制 將整個(gè)相位圖進(jìn)行M平分，相位疊加分別賦予每個(gè)信號(hào)QPSK信號(hào)解調(diào) 利用星座圖進(jìn)行判決解調(diào)線性分組碼解碼 利用給出的生成矩陣用MATLAB內(nèi)部函數(shù)進(jìn)行解碼進(jìn)行誤碼率分析 利用MATLAB內(nèi)部函數(shù)畫出誤碼率曲線14clear all; clc;m=2; n=7; x=4; M=2m;EsN0dB=0:1:10; %信噪比的分貝值EsN0=10.(EsN0dB/10)

5、; %分貝值轉(zhuǎn)換Es=1;N0=10.(-EsN0 dB/10);sigma=sqrt(N0/2);error=zeros(1,length(EsN0dB);s_data=zeros(1,length(EsN0dB);for k=1:length(EsN0dB) error(k)=0; s_data(k)=0;MSG=(sign(randn(96000,x)+1)/2; %產(chǎn)生均勻分布的偽隨機(jī)序列作為信源 if n=7&x=4 gxx=1,0,0,0;0,1,0,0;0,0,1,0;0,0,0,1;1,1,1,0;1,1,0,1;1,0,1,1; gx=gxx; %gx為線性碼的生成矩陣 el

6、seif n=7&x=3 gxx=1,0,0;0,1,0;0,0,1;1,0,1;1,1,1;1,1,0;0,1,1; gx=gxx; else n=5&x=2 gxx=1,0;0,1;1,0;0,1;1,1; gx=gxx; end15d=encode(MSG,n,x,linear,gx); ds=reshape(d,m,(96000*n)/m); dataa=bin2dec(num2str(ds); %num2str是數(shù)值轉(zhuǎn)換成字符串 s=sqrt(Es)*exp(j*2*pi/M*(dataa); % 加入信道噪聲（復(fù)噪聲） r=s+sigma(k)*(randn(1,length(da

7、taa)+sqrt(-1)*randn(1,length(dataa); for y=1:M %計(jì)算距離 rd(y,:)=abs(r-sqrt(Es)*exp(j*2*pi/M*(y-1); end for y=1:length(s) %判決距離最近的點(diǎn) dd(y)=find(rd(:,y)= min(rd(:,y); end kk=dec2bin(dd-1); kb=double(kk)-48; zccmsg=reshape(kb,n,96000); ccmsg=zccmsg; d3=decode(ccmsg,n,x,linear,gx); d33=reshape(d3,1,96000*x)

8、; MSGG=reshape(MSG,1,96000*x); error(k)=sum(d33-MSGG=0); s_data(k)=s_data(k)+672000; end Pe=error./s_data; semilogy(EsN0dB,Pe,b);hold on;16clear all;clc;M=4; Es=1;EsN0dB=0:1:10;EsN0=10.(EsN0dB/10); %信噪比的分貝值N0=10.(-EsN0dB/10); %分貝值轉(zhuǎn)換sigma=sqrt(N0/2); error=zeros(1,length(EsN0dB);s_data=zeros(1,length

9、(EsN0dB);for k=1:length(EsN0dB) error(k)=0; s_data(k)=0; d=ceil(rand(1,96000)*M); s=sqrt(Es)*exp(j*2*pi/M*(d-1); %調(diào)制成QPSK信號(hào)（復(fù)基帶形式） r=s+sigma(k)*(randn(1,length(d)+j*randn(1,length(d); for m=1:M rd(m,:)=abs(r-sqrt(Es)*exp(j*2*pi/M*(m-1); end for m=1:length(s) %判斷距離最近的點(diǎn) dd(m)=find(rd(:,m)=min(rd(:,m);

10、 if dd(m)=d(m) error(k)=error(k)+1; end end s_data(k)=s_data(k)+96000;endPe=error./s_data;semilogy(EsN0dB,Pe,r);hold on;xlabel(Es/N0(dB);ylabel(誤碼率);legend(decoding,undecoding);17QPSK編碼和未編碼誤碼率比較18QPSK(5，2)線性分組碼QPSK(7，3)線性分組碼QPSK(7，4)線性分組碼三組線性編碼仿真結(jié)果19BPSK未編碼的比特差錯(cuò)概率：BPSK采用（n,k）分組碼后的比特差錯(cuò)概率：Q函數(shù)：function y=Qfunct(x) y=(1/2)*erfc(x/sqrt(2);20BPSK理論值與仿真值比較21MPSK解調(diào)理論