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《通信原理实验QPSK及汉明码纠错》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、实验报告——QPSK通信系统的MonteCarlo仿真马涛、米廷振一、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的使用4.掌握4PSK通信系统的MonteCarlo仿真方法5.掌握4PSK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1、调制解调原理：4PSK将四进制符号映射到四种相位，利用相位传递信息。（1）调制经变换后可发现一个相位调制信号可以看作两个正交载波Smc和Sms的矢量和，起幅度取决于在每个信号区间内的相位。数字相位调制信号在几何上可用Smc和Sms的二维向量来表示。在
2、AWGN信道中，在一个区间内接受到的带通信号可以表示为r(t)=um(t)+n(t)=um(t)+nc(t)cos(2πfct)−ns(t)sin(2πfct)=Smccos(2πfct)-Smssin(2πfct)+nc(t)cos(2πfct)−ns(t)sin(2πfct)=rccos(2πfct)-rssin(2πfct)r(t)可用二维向量[rc,rs]表示（2）解调有两种方法：最大投影点准则进行判决：将接收到的信号向量r投射到M个可能的传输信号向量{}sm之一上去，并选取对应与最大投影的向量；最小距离法：分别计算信号到星座图上符号间的距离选取最小距离对应的符号。2、信道纠错编码
3、由发送端的信道编码器在信息码元序列中增加一些监督码元。这些监督码元和信码之间有一定的关系，使接收端可以利用这种关系由信道译码器来发现或纠正可能存在的错码。汉明码：发送端按照规定，计算出监督位S1S2S3的数值。S1S2S3的值最终与错码位置的对应。接收端收到每个码组后，先按式（8－2）～（8－4）计算出S1、S2和S3，再按表8-2判断错码情况。按上述方法构造的码称为汉明码。表8-2中所列的（7，4）汉明码的最小码距d0＝3，因此，这种码能纠正一个错码或检测两个错码。三、系统框图（一）未加信道纠错编码的4PSK调制通信系统（二）信道纠错编码（7，4）汉明码+4PSK调制的通信系统四、实验过
4、程（一）未加信道纠错编码的4PSK调制通信系统1.实验程序：主程序（main）clcN=100;%码元长度sigma2=1;s=source(2*N);%产生信源bit序列，每个码元由2bit构成，故二进制序列长度为2*N[nc,ns]=nr(sigma2,N);%nr(eb,snr_db,n)subplot(2,2,1);stem(s,'.');axis([0,2*N,0,1.5]);[mc,ms]=psk(s);%调制rc=mc+nc;rs=ms+ns;subplot(2,2,2);stem(rc,rs,'.');r=ipsk(rc,rs);%最大投影法解调subplot(2,2,3)
5、;stem(r,'.');axis([0,2*N,0,1.5]);[pb,pB]=pe(s,r)%pb,pB分别为误比特率和误码率rdis=ipskdis(rc,rs);%最小距离法解调subplot(2,2,4);stem(rdis,'.');axis([0,2*N,0,1.5]);[pbdis,pBdis]=pe(s,rdis)%pbdis,pBdis分别为误比特率和误码率子程序：（1）信源（source）functions=source(N)s=rand(1,N);%产生二进制序列fori=1:Nifs(i)>=0.5s(i)=1;elses(i)=0;endend（2）噪声（nr）
6、function[nc,ns]=nr(sigma2,n)%噪声sigma=sqrt(sigma2);fori=1:nu=rand;z=sigma*sqrt(2*log10(1/(1-u)));u=rand;nc(i)=z*cos(2*pi*u);ns(i)=z*sin(2*pi*u);end（3）调制（psk）function[mc,ms]=psk(s)%映射关系：由2bit二进制数转成四进制m=（0，1，2，3）带入映射公式%mc=1,ms=0----00%mc=0,ms=1----01%mc=-1,ms=0----10%mc=0,ms=-1----11N=length(s);fori=
7、1:2:N-1mc((i+1)/2)=cos(2*pi*(s(i)*2+s(i+1))/4);ms((i+1)/2)=sin(2*pi*(s(i)*2+s(i+1))/4);end（4）最大投影法（ipsk）functionr=ipsk(rc,rs)%最大投影点准则判决%判断依据：无噪声干扰时rc=mc,ms=rs%mc=1,ms=0----00--靠近*c轴（abs(rc)>abs(rs)）且在第一、四象限%mc=0,
