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ENIAC_1946铜虫 (小有名气)
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【本科问题】BPSK理论误比特率与仿真误比特不吻合
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源程序如下 一、BPSK仿真程序 function [bit_err_ratio1] = Program_BPSK(EBN0) %%%%%%%%%%%%%%%%%%%% BPSK调制解调器误码性能仿真程序 %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% %%%%%%%%%%%%%%%%%% BPSK_modern_siml.m %%%%%%%%%%%%%%%% %%%%%%%%% date: 2018-09-26 author: %%%%%%%%%%% %%%%%%%%%% 程序说明 %完成BPSK调制解调器的仿真，比较不同信噪比下的误码性能。 %通信体制具体内容如下： %调制方式：BPSK 编码方式：无 %滚降因子： 0.5 %解调方式：相干解调 译码方式：无 %噪声：加性高斯白噪声 %中频信号仿真 %%%% 仿真环境 %软件版本：matlab 2016a %clear all; %close all; format long; %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% 程序主体 %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% 系统参数 %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% bit_rate = 1000; %比特率 symbol_rate= 1000; %符率 fre_sample = 16000; %采样频率 symbol_sample_rate = 16; % —个符号内的采样倍数 fre_carrier = 4000; %载波频率 %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% 信源 %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% %%% 随机信号 msg_source = [ones(1,20) zeros(1,20) randi([0,1],1,960)]; %总共1000个符号 %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% 发射机 %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% %%%%%%%%%编码器 %%% BCH编码 % 确定BCH生成多项式 这里使用本原BCH码15 5 n=15;k=5; % n=2^4-1; genpoly_gf = bchgenpoly(n,k); genpoly_db = double(genpoly_gf.x); %disp(['BCH  ' num2str(n), ',' ,num2str(k),')'])%disp('GenPoly:') %disp(genpoly_db) msg_source_BCH=zeros(1,3000); % 确定生成矩阵 % 将生成多项式的根逐个代入接收多项式，所得的值就是伴随式序列 G= [1 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 0 1 1; 0 1 0 0 0 1 1 1 1 0 1 0 1 1 0; 0 0 1 0 0 0 1 1 1 1 0 1 0 1 1; 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 0 1 1 1 0; 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 0 1 1 1;]; % msg_source_BCH=encode(msg_source,15,5,'bch'); j = 1; for i=1:15:3000 msg_source_BCH(i:i+14) = msg_source(j:j+4)*G; j = j + 5; end msg_source_BCH = mod(msg_source_BCH,2); %%%%% 调制器 %%% 双极件变换 %bipolar_msg_source = 2*msg_source_BCH-1; %BCH编码调制 bipolar_msg_source=2*msg_source-1; %直接调制 %%% 滤波器 % rcosflt 滚降成型滤波 rcos_msg_source = rcosflt(bipolar_msg_source,1000,16000); fir = rcosdesign(0.5,6, symbol_sample_rate); %滤波器阶数=96 %rcos_msg_source = filter(fir,1,bipolar_msg_source); % Roll-off factor 为0.5. %滤波器可视化 %fvtool(fir,'Analysis','impulse') %频域观察 fft_rcos_msg_source = abs(fft(rcos_msg_source)); %figure(1) %plot(rcos_msg_source) %title('时域波形'); %figure(2) %plot(fft_rcos_msg_source) %title('频域波形') aaa = 1; % 调试断点 %%% 载波发送 time = 1:1:length(rcos_msg_source); rcos_msg_source_carrier = rcos_msg_source'.*cos(2*pi*fre_carrier.*... time/fre_sample); % 频域观察 fft_rcos_msg_source_carrier = abs(fft(rcos_msg_source_carrier)); %figure(3) %plot(rcos_msg_source_carrier) %title('时域波形') %figure(4) %plot(fft_rcos_msg_source_carrier) %title('频域波形') %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% 信道 %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% % 设置信噪比 % 10lg16 + snr = 10lgEb/N0， snr = EBN0 - 12.041 % 比特信噪比 snr = EBN0-10*log10(16); %%% 加性高斯白噪声 rcos_msg_source_carrier_noise = awgn(rcos_msg_source_carrier,snr,'measured'); %rcos_msg_source_carrier_noise = rcos_msg_source_carrier; % 添加随机噪声 %n =2*randn(size(time)); %rcos_msg_source_carrier_noise=rcos_msg_source_carrier_noise+n; %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% 接收机 %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% %%%%%%%%%解调器 %%% 载波恢复 % 生成本地载波 rcos_msg_source_noise = rcos_msg_source_carrier_noise.*cos(2*pi*... fre_carrier.*time/fre_sample); % 滤波高频，保留基带信号 LPF_firl28 = fir1(128,0.2); % 生成低通滤波器 rcos_msg_source_LP = filter(LPF_firl28,1,rcos_msg_source_noise); % 延时64个采样点输出 %figure(5); %plot(rcos_msg_source_LP) %title('时域波形'); %figure(6) %plot(abs(fft(rcos_msg_source_LP))) %title('频域波形'); % 匹配滤波器 rolloff_factor = 0.5; %滚降因子 rcos_fir= rcosdesign(rolloff_factor, 6, symbol_sample_rate); % 生成匹配滤波 a square-rootraised cosine FIR filter with rolloff factor % 滤波 % filter rcos_msg_source_MF = filter(rcos_fir,1,rcos_msg_source_LP); %figure(7) %plot(rcos_msg_source_MF,'-*') %title('时域波形') %figure(8) %plot(abs(fft(rcos_msg_source_MF))) %title('频域波形') %%% 最佳采样点 %选取最佳采样点，一个符号取一个点进行判决 decision_site = 160; % (96+128+96)/2 = 160 三个滤波器延迟值 rcos_msg_source_MF_option = rcos_msg_source_MF(decision_site:... symbol_sample_rate:end); % 涉及三个滤波器，固含有三个滤波器延迟累加。 %%% 判决 msg_source_MF_option_sign = sign(rcos_msg_source_MF_option); %figure(9) %plot(rcos_msg_source_MF_option,'-*') %title('时域波形'); %%%%%%%%%%%%%%% 解码器 %%% BCH译码 % 考虑到丢失3个符号，解码时取5的整数倍符号 msg_source_result=zeros(1,995); code = (msg_source_MF_option_sign+1)/2; %j = 1; %for i=1:15:2985 %msg1= gf(code(i:i+14)); %decoded = bchdec(msg1,15,5); %temp = double(decoded.x); %msg_source_result(j:j+4) = temp; %j = j+5; %end %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% 信宿 %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% %%% 误码性能比对 % 使用BCH编码的误码性能 %[err_number,bit_err_ratio] = biterr(msg_source(1:length(... %msg_source_result)),msg_source_result); % 不使用BCH编码的误码性能 [err_number,bit_err_ratio1] = biterr(msg_source(1:length(... msg_source_MF_option_sign)),(msg_source_MF_option_sign+1)/2); 二、比较程序 %%%%%%%%%%%%%%%%%%%% BCH编码前后误码率比较仿真程序 %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% %%%%%%%%%%%%%%%%%% compare_BPSK&BCH.m %%%%%%%%%%%%%%%% %%%%%%%%% date: 2018-09-26 author: 顾勇翔 %%%%%%%%%%% clc; clear all; result = zeros(2,10); result1 = zeros(2,10); result2 = zeros(2,10); % 计算直接BPSK在比特信噪比1-10的变化 for i=1:1:10 [bit_err_ratio1] = Program_BPSK(i); result(1,i) = i; result(2,i) = bit_err_ratio1; end for i=1:1:10 result2(1,i) = i; result2(2,i) = berawgn(i,'psk',2,'nondiff'); end x2=result2(1,  ;y2=result2(2, ;figure(3) plot(x2,y2) semilogy(x2,y2) grid on; hold on x=result(1, ;y=result(2, ;semilogy(x,y) legend('理论误比特率','实际误比特率'); 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