程煜钧 10211004 北京交通大学 无线通信 调制解调作业

实验名称： 调制解调实验仿真 姓名学号: 程煜钧（10211004） 班级： 通信1001

调制解调实验仿真报告

Project1：现给出bpsk、qpsk及“书上习题”的调制解调程序，理解各程序，完成以下习题。将程序运行结果及各题目的解答写入word中。

1.用matlab运行书上习题中的“bpskqpsk125.m”

(a)

答：由该m文件可得，其中的判决设置为：

BPSK：if a (zero mean)noise sample is larger than sqrt(Eb) a wrong decsion is made. 如果一个噪声的样值比平均比特能量大的话，那么就会产生错误的判决。

QPSK：if the constellation point angle is within pi/4 ang -pi/4 a corerect decision is made.

如果星座点上的角偏差在pi/4和-pi/4之间的话，判决就正确了。

说明bpsk、qpsk解调判决方法：

(b)

误比特率为1e-2、1e-3及1e-4时的Eb/N0分别是多少？

答：运行该程序，可以得出如下的图像：

由图可知，

当误比特率在1e-2时其Eb/N0=4.3dB 当误比特率在1e-3时其Eb/N0=6.8dB 当误比特率在1e-4时其Eb/N0=8.3dB

（c）从物理意义上说明为什么bpsk、qpsk误比特率曲线是重叠的:

答：QPSK为四元相位调制，而BPSK为二元相位调制。因此，从判决的区域来看BPSK的误码率（误符号率）是必然大于QPSK的。但是从另一个角度看，每一个QPSK的符号相当于是由两个BPSK的符号组合而成（如11是由二进制的两个1组成），最基本的比特的差错性能都是一样的，因此BPSK和QPSK的误比特率是相同的。

（d）当samples减少为100000，10000，1000时观察误比特率曲线的变化，你得出什么结论。

答：当samples=100000,10000,1000时，图像分别为：

（samples=100000时，误差较小）

（samples=10000时，误差已比较明显） （samples=1000时，误差较大）

2.用matlab运行“bpsk.m”、“qpsk.m”

（a）在各程序中标注“注释”处加上注释（英文或中文）

BPSK：

%******************** Data generation ********************************

data1=rand(1,nd)>0.5; % 注释：返回一组行向量，nd个码元

%****************** Attenuation Calculation *****************

code_rate=1; E=1;

sigma=E/sqrt(2*SNR*code_rate); %注释：计算编码后高斯分布随机变量标准差

for i=1:nd

if (data1(i)==0),

data4(i)=-E+Gngauss(sigma); 声干扰，双极性码 else

data4(i)=E+Gngauss(sigma); 声干扰，双极性码

end; end;

%******************** BPSK Demodulation *********************

demodata1=data4 > 0; % 注释： data4中每个元素和0比较比较结果为真(1)和假(0),然后再将这些0,1赋值给demodata1

%******************** Bit Error Rate (BER) ******************

noe2=sum(abs(data1-demodata1)); % 注释：计算误码个数 end

%********************** Output result ***************************

ber(snr_num) = noe/nod %注释：计算误码率，误码除以总传递码数

nod2=length(data1); % 注释：计算总码数 noe=noe+noe2; nod=nod+nod2;

% 注释：传1码时加入高斯分布白噪% 注释：传0码时加入高斯分布白噪

end;

%******************** end of file *************************** QPSK：

ber=zeros(1,length(snr_in_dB)); for snr_num=1:length(snr_in_dB)

SNR=exp(snr_in_dB(snr_num)*log(10)/10); % 注释：计算信噪比

%******************** START CALCULATION ************************************* nloop=100; % Number of simulation loops noe = 0; % Number of error data nod = 0; % Number of transmitted data

for iii=1:nloop

%*************************** Data generation ******************************** data=rand(1,nd*ml)>0.5; % 注释：生成同相分量 data1=2*data-1 % 注释：此为正交分量

%*************************** QPSK Modulation ********************************

[tout]=qpskmod(data1,1,nd,ml);

%**************************** Attenuation Calculation *********************** %**************************** gngauss channel***********************

code_rate=1; E=1/sqrt(2);

sigma=E/sqrt(2*SNR*code_rate); % 注释：计算编码后高斯分布随机变量标准差

for i=1:nd,

[gsrv1,gsrv2]=Gngauss(sigma); tout(i)=tout(i)+gsrv1+j*gsrv2;

%sigma=E/sqrt(2*SNR*code_rate); %n = 1/sqrt(2)*[randn(1,nd) + j*randn(1,nd)]; %sigma.*n %注释：另一种高斯白噪声产生方法 end;

%**************************** QPSK Demodulation *****************************

[demodata]=qpskdemod(tout,1,nd,ml);

demodata1=demodata > 0; %注释：与原始码元对比判决，得到正确的码元数 demodata=demodata1;

%************************** Bit Error Rate (BER) ****************************

noe2=sum(abs(data-demodata)); % 注释：计算错误码元数 end

%********************** Output result *************************** ber(snr_num) = noe/nod; % 注释：计算误码率

nod2=length(data1); % 注释：总码元数 noe=noe+noe2; nod=nod+nod2;

（b）说明加性高斯白噪声的产生方法，请再给出一种加性高斯白噪声的产生方法，并验证其正确性。

原始方法为Gngauss.m

if nargin == 0,

m=0; sgma=1; elseif nargin == 1, sgma=m; m=0; end;

u=rand; % a uniform random variable in (0,1) z=sgma*(sqrt(2*log(1/(1-u)))); % a Rayleigh distributed random variable u=rand; % another uniform random variable in (0,1) gsrv1=m+z*cos(2*pi*u); gsrv2=m+z*sin(2*pi*u);

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