QPSK通信系统的Monte_Carlo仿真

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1、实验二QPSK通信系统的MonteCarlo仿真实验报告通信原理第二次实验——QPSK通信系统的MonteCarlo仿真实验报告实验二QPSK通信系统的MonteCarlo仿真实验报告目录一、实验目的1二、实验原理12-1调制解调原理12-1-1一组M载波相位调制信号波形的一般表示式12-1-2判决方法12-2信道纠错编码1三、系统框图23-1未加信道纠错编码的QPSK调制通信系统23-2信道纠错编码（7,4）汉明码+QPSK调制的通信系统2四、实验内容24-1子函数设计24-1-1产生四进制信息源24-1-2信源编码—格雷码编码24-1-34PSK映射34-1-4生成高斯噪声34-1-

2、5信道输出44-1-6最大投影点准则判决44-1-7最小欧氏距离判决44-1-8信道编码—汉明码编码44-1-9信道解码—汉明码解码44-1-10信源解码—格雷码解码64-1-11误比特率计算64-1-12误码率计算64-2未加信道纠错编码的QPSK调制通信系统74-2-1最大投影点准则进行判决74-2-2最小欧式距离进行判决104-2-3结论分析134-3信道纠错编码（7,4）汉明码+QPSK调制的通信系统13五.遇到的问题和收获15实验二QPSK通信系统的MonteCarlo仿真实验报告一、实验目的1、提高独立学习的能力2、培养发现问题，解决问题，分析问题的能力3、学习Matlab的

3、使用4、掌握QPSK通信系统的MonteCarlo仿真方法5、掌握QPSK通信系统的组成原理6、比较编码信号与未编码信号在随机信道中的传输，加深对纠错编码原理的理解。二、实验原理2-1调制解调原理2-1-1一组M载波相位调制信号波形的一般表示式(1.1.1)式中是发送滤波器的脉冲形状，A是信号的幅度。把式中的余弦函数的相角看成两个相角的和，可以将上式表示为(1.1.2)适当地将归一化，就可以将这两个基函数的能量归一化到1。这样一个相位调制信号可以看作两个正交载波，起幅度取决于在每个信号区间内的相位，因此，数字相位调制信号在几何上可用和的二维向量来表示，即(1.1.3)同样，将加性噪声分解

4、成两路，加入噪声后的二维向量为(1.1.4)2-1-2判决方法1）最大投影法：最佳检测器将接收到的信号向量r投射到M个可能的传输信号向量之一上去，并选取对应与最大投影的向量，从而得到相关准则为。我们在实验中用的是将r向量与作为标准的s向量作向量积后选取最大者的方法。2）最小距离法：我们在实验中实现最小距离法判决的方法是求出r向量的终点与作为标准的s向量的终点后选取最小者的方法。由于二相相位调制与二进制PAM是相同的，所以差错概率为(1.1.5)式中是每比特能量。QPSK可以看作是两个在正交载波上的二相相位调制系统，所以1个比特的差错概率与二相相位调制是一致的。2-2信道纠错编码汉明码利用

5、奇偶校验位的概念，通过在数据位后面增加一些比特，可以验证数据的有效性。一般说来，若码长为n，信息位数为k，则监督位数r＝n−k。如果希望用r个监督位构造出r个监督关系式来指示一位错码的n种可能位置，则要求或(1.2.1)14实验二QPSK通信系统的MonteCarlo仿真实验报告三、系统框图3-1未加信道纠错编码的QPSK调制通信系统未加信道纠错编码的QPSK调制通信系统如图1-1所示均匀随机数发生器高斯随机数发生器检测器4-PSK映射2比特符号`高斯随即数发生器比较比特差错计数器符号差错计数器图1-1未加信道纠错编码的QPSK调制通信系统3-2信道纠错编码（7,4）汉明码+QPSK调制

6、的通信系统信道纠错编码（7,4）汉明码+QPSK调制的通信系统如图1-2所示输信道编码Q-PSKQ-PSK信道解码输入（汉明码）调制AWGN解调（汉明码）出数信道数据据图1-2信道纠错编码（7,4）汉明码+QPSK调制的通信系统四、实验内容4-1子函数设计4-1-1产生四进制信息源function[an,c1]=exp2_quanternary_isource(L)%产生四进制信息源，L为输入信息源长度，an为产生的信息源，c1为产生的原格雷码an=4*rand(1,L);an=floor(an);[c1]=exp2_Graycode(an);end4-1-2信源编码—格雷码编码func

7、tion[c1]=exp2_Graycode(an)%格雷编码，an为信息源产生序列，c1输出为格雷码L=length(an);c1=zeros(L,2);fori=1:L14实验二QPSK通信系统的MonteCarlo仿真实验报告ifan(i)==0c1(i,:)=[0,0];elseifan(i)==1c1(i,:)=[0,1];elseifan(i)==2c1(i,:)=[1,1];elseifan(i)==3c1(i,:)=