數(shù)字通信實驗報告-實驗二

1、數(shù)字通信實驗報告班級：信息154姓名：互遛學號：教師：邑避日期：實驗二一、實驗項目1、設定符號錯誤概率為p 臚 5次方，基于MAfLAB仿真分析無記憶調制 的最佳接收機性能。尸2+為 n2二、實驗目的=；N0)1、通過實驗，進一步鞏固在課堂上面學到的理論知識，學習并理解加性高 斯白噪聲信道的最佳接收機2、在實驗過程中，對理論知識和公式進行理解，轉化為相應的matlab程序 語言，增強matlab編程的能力；三、實驗內容與理論依據(jù)(1)最佳接收機評估各種無記憶調制方法的錯誤概率二進制調制的錯誤概率設兩個信號波形是s«) = g和S2(r) = -g(f) (稱為雙極性信號)。在給定發(fā)送

2、的情況下，sl(t)的錯誤概率是r<0的概率，則可以倒推出，平均錯誤概率是：Ph=LP(es) + Lp(es2) = Q設兩個信號波形是正交信號，則對應的平均錯誤概率是M元正交信號的錯誤概率乙2"、Ph =-2-1對于等能量的正交信號，最佳檢測器選擇能在接收信號向量r與M個可能發(fā) 送信號向量之間產生最大相關值的發(fā)送信號，即Sm如果假定發(fā)送信號為 ，則接收信號向量為：式中，是零均值等方差的相互統(tǒng)計獨立的高斯隨機變量。則可推出平均錯誤概率是：3期趨向于個最小SNR時，為到達任意小的錯誤概率，所要求的最小多少呢這2"1這個最小比特SXR就稱作加性高斯白噪聲信道的香農極限。

3、8=單純信號的錯誤概率：單純信號時M個等相關的且互相關系數(shù)為 夕加=-1/（" -1）的信號的集合。在m維空間中，這些信號作為正交信號，其相鄰 的信號之間具有同樣的最小間隔，它們達到相互間隔所要求的發(fā)送能量為 q（MD/M,該能量比正交信號所要求的能量小，為其（MD/用倍。M元二進制編碼信號的錯誤概率，如果4黑是M個信號波形的最小歐式 距離，則符號錯誤概率的上邊界時P, v （河 - 1）2 = （M< 2& exp蜜匚M元PAM的錯誤概率：= 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、實驗嚶=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制方法錯誤概率與比特之間的關系，并且計算出相 關的帶寬效率，可繪制出如圖的，當符號錯誤概率為IO時幾種調制方法之間的關系圖。%正交信號相干檢測部分分析xl=6 7 ；yl=3/16 5/16 3/4；figure；subplot(1,2,1)；plot(xl,yl, LineWidth,；axis(5 9 1)；title('正交信號相干檢測')；xlabel(r 比特SNR')； ylabel(rR/W(b/sHz)()； 版AM信號分析x2= 9 14 ；y2= 1246；subplot(1,2,2)；plot(x2,y2

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

6、g(t)的持續(xù)時間是T,帶寬近似等于T的倒數(shù)。DPSK：帶寬效率為：2)PAM：因為傳輸它的帶寬效率高的方法是單邊帶，則帶寬效率為：3）QAM：它有兩個正交載波，每一個載波具有一個PAM信號，但QAM信號必須經由 雙邊帶傳輸，所以當以帶通信號帶寬為基準時，帶寬效率與PAM相同。2、實驗結論對無記憶調制方法的緊湊且有意義的比較是根據(jù)在要求達到給定的錯誤概率 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的關系曲線。 如果將二進制雙極性信號與二進制正交信號的錯誤概率進行比較，要達到同樣的 錯誤概率，正交信號的能量需增加一倍。在上面關于接收機的仿真中，可以看到，在PAM, QAM和PSK情況下，增加M導 致較高的比特率-帶寬比值。然而，達到了較高數(shù)據(jù)速率的代價是增加比特SNR。 因此，這些調制方法適合于帶寬受限的通信信道，這時希望R/W>1且要求有足夠 的SNR支持M的增加。相反地，M元正交信號的R/WC1。當M增加時，由于所需信道帶寬增加，故R/W 減少。然而，當M增加時，要達到給定錯誤概率（P“=10-5）,所需的比特SNR 減少。因此，M元正交信號適合于功