当前位置:   article > 正文

【MATLAB源码-第212期】基于matlab的8PSK的log-map软解调仿真,输出误码率曲线和星座图。

【MATLAB源码-第212期】基于matlab的8PSK的log-map软解调仿真,输出误码率曲线和星座图。

操作环境:

MATLAB 2022a

1、算法描述

1. 8PSK调制和解调系统

8PSK(8相位移键控)是一种数字调制技术,它通过改变载波信号的相位来传输数据。在这个系统中,我们将介绍8PSK的工作原理、调制过程、信道模型、解调过程,特别是log-MAP软解调的实现。

1.1 8PSK调制的基本原理

8PSK调制的基本思想是将输入的比特序列映射到八个不同的相位值上。由于8PSK有8个相位,每个符号可以表示3个比特的信息。这意味着在每次符号传输中,我们可以传输3比特的数据,从而提高了频谱效率。

1.2 调制过程

调制过程包括以下几个步骤:

  1. 比特生成:首先生成随机的二进制比特序列。这些比特将作为输入数据进行调制。
  2. 比特分组:将输入的比特序列按3个比特一组进行分组。每一组比特将被映射到一个特定的相位值。
  3. 相位映射:每一组3个比特被映射到对应的8PSK星座点。这些星座点代表不同的相位值。
  4. 信号生成:根据映射的结果生成对应的复数信号,这些信号将在载波上进行相位调制。
1.3 信道模型

在实际的通信系统中,传输信号会受到噪声的干扰。在仿真中,我们通常用高斯噪声模型来模拟这种干扰。噪声会对信号产生影响,使接收到的信号与发射信号有所不同。为了模拟这种情况,我们在发射信号中加入随机噪声。

1.4 8PSK解调

解调是将接收到的信号转换回原始的比特序列。在8PSK系统中,解调过程相对复杂,因为需要考虑噪声的影响。解调过程包括以下几个步骤:

  1. 信号接收:接收到的信号包含了噪声干扰。
  2. 相位解映射:根据接收到的信号的相位,将其映射回对应的比特组合。
  3. 比特重组:将解映射得到的比特组合重新组合成原始的比特序列。

2. Log-MAP软解调

在传统的硬判决解调中,接收机直接根据接收到的信号的相位进行决策,将其映射回比特组合。这种方法简单但不一定在所有情况下都能得到最优的性能。为了提高解调的性能,我们引入了软判决解调技术,其中log-MAP软解调是一种常用的方法。

2.1 Log-MAP软解调的基本原理

log-MAP软解调的基本思想是利用接收到的信号和噪声的统计特性,计算每个比特为0或1的概率。具体来说,log-MAP软解调会计算每个比特的对数似然比(LLR),并根据这些LLR值进行判决。

2.2 Log-MAP软解调过程
  1. 信号归一化:首先将接收到的信号进行归一化处理,以消除信道增益的影响。
  2. 似然度计算:对每个接收到的信号,计算其对应于每个可能的8PSK星座点的似然度。似然度反映了接收信号与每个星座点的匹配程度。
  3. 对数似然比计算:对于每个比特,计算其为0或1的对数似然比。这些对数似然比综合考虑了所有可能的星座点的似然度。
  4. 判决:根据计算得到的对数似然比,对每个比特进行判决。如果某个比特的对数似然比大于零,则判为1;否则判为0。

3. 系统仿真

为了验证8PSK调制和log-MAP软解调的性能,我们进行了系统仿真。仿真步骤如下:

  1. 设置仿真参数:定义比特数、信噪比范围、调制方式等参数。
  2. 生成随机比特序列:生成一定数量的随机比特作为输入数据。
  3. 进行8PSK调制:对生成的比特序列进行8PSK调制,得到调制后的信号。
  4. 添加噪声:在调制信号中加入高斯噪声,模拟信道干扰。
  5. 进行log-MAP软解调:对接收信号进行log-MAP软解调,计算每个比特的对数似然比,并进行判决。
  6. 计算误码率:比较解调后的比特序列与原始比特序列,计算误码率。

4. 仿真结果分析

通过仿真,我们可以得到不同信噪比下的误码率曲线。误码率曲线反映了系统在不同信噪比条件下的性能。通常情况下,随着信噪比的增加,误码率会逐渐降低。

5. 星座图分析

在仿真过程中,我们还可以绘制8PSK的星座图。星座图显示了发射信号和接收信号的分布情况。通过观察星座图,可以直观地看到噪声对信号的影响,以及解调后的信号分布。

6. 总结

8PSK调制和log-MAP软解调在数字通信中具有重要的应用。8PSK调制通过相位变化传输数据,提高了频谱效率,而log-MAP软解调则利用统计特性提高了解调的准确性。通过系统仿真和分析,我们可以验证和评估这种调制和解调技术的性能,从而为实际应用提供指导。

2、仿真结果演示

3、关键代码展示

4、MATLAB 源码获取

      V

点击下方名片

声明:本文内容由网友自发贡献,不代表【wpsshop博客】立场,版权归原作者所有,本站不承担相应法律责任。如您发现有侵权的内容,请联系我们。转载请注明出处:https://www.wpsshop.cn/w/IT小白/article/detail/617657
推荐阅读
相关标签
  

闽ICP备14008679号