2024年2月15日发(作者：)
正弦波的源程序：
(一)，用到的函数
1,f2t函数
function x=f2t(X)
global dt df t f T N
%x=f2t(X)
%x为时域的取样值矢量
%X为x的傅氏变换
%X与x长度相同并为2的整幂
%本函数需要一个全局变量dt(时域取样间隔)
X=[X(N/2+1:N),X(1:N/2)];
x=ifft(X)/dt;
end
2,t2f函数。
function X=t2f(x)
global dt df N t f T
%X=t2f(x)
%x为时域的取样值矢量
%X为x的傅氏变换
%X与x长度相同,并为2的整幂。
%本函数需要一个全局变量dt(时域取样间隔)
H=fft(x);
X=[H(N/2+1:N),H(1:N/2)]*dt;
end
(二),主程序。
1，%（1）绘出正弦信号波形及频谱
global dt df t f N
close all
k=input('取样点数＝2^k, k取10摆布');
if isempty(k), k=10; end
f0=input('f0=取1(kz)摆布');
if isempty(f0), f0=1; end
N=2^k;
dt=0.01; %ms
df=1/(N*dt); %KHz
T=N*dt; %截短期
Bs=N*df/2; %系统带宽
f=[-Bs+df/2:df:Bs]; %频域横坐标
t=[-T/2+dt/2:dt:T/2]; %时域横坐标
s=sin(2*pi*f0*t); %输入的正弦信号
S=t2f(s); %S是s的傅氏变换
a=f2t(S); %a是S的傅氏反变换
a=real(a);
as=abs(S);
subplot(2,1,1) %输出的频谱
plot(f,as,'b');
grid
axis([-2*f0,+2*f0,min(as),max(as)])
xlabel('f (KHz)')
ylabel('|S(f)| (V/KHz)') %figure(2)
subplot(2,1,2)
plot(t,a,'black') %输出信号波形画图
grid
axis([-2/f0,+2/f0,-1.5,1.5])
xlabel('t(ms)')
ylabel('a(t)(V)')
gtext('频谱图')
最佳基带系统的源程序：
(一)，用到的函数
f2t函数和t2f函数。代码>>
(二),主程序
globaldt t f df N T
close all
clear Eb_N0 Pe
k=input('取样点数＝2^k, k取13摆布');
if isempty(k), k=13; end
z=input('每一个信号取样点数＝2^z, z if isempty(z), z=3; end aa=input('滚降系数=[0.5]'); if aa==[],aa=0.5;end N=2^k; L=2^z;M=N/L; Rb=2; %码速率是2Mb/s Ts=1/Rb; %码元间隔 dt=Ts/L; %时域采样间隔 df=1/(N*dt); %频域采样间隔 T=N*dt; %截短期 Bs=N*df/2; %系统带宽 f=[-Bs+df/2:df:Bs]; %频域横坐标 t=[-T/2+dt/2:dt:T/2]; %时域横坐标 g=sin(pi*t/Ts).*cos(pi*t*aa/Ts)./[pi*t/Ts.*(1-4*t.^2*aa^2/Ts^2)]; %升余弦脉冲波形 GG=t2f(g);GG=abs(GG); %升余弦脉冲的傅式变换 GT=sqrt(GG);GR=GT; %最佳系统的发送接收滤波器的傅式变换 for l1=1:20; Eb_N0(l1)=(l1-1); %Eb/N0 in dB eb_n0(l1)=10^(Eb_N0(l1)/10); Eb=1; n0=Eb/eb_n0(l1); %信道的噪声谱密度 sita=n0*Bs; %信道中噪声功率 n_err=0; %误码计数 for l2=1:20; b=sign(randn(1,M)); s=zeros(1,N); %产生冲激序列 s(L/2:L:N)=b/dt; SS=t2f(s); S=SS.*GG; %信道的傅式变化 a=f2t(S);a=real(a); %不加噪声的输出 n_ch=sqrt(sita)*randn(size(t)); %信道噪声 N_CH=t2f(n_ch); nr=real(f2t(N_CH.*GR)); %输出噪声 sr=a+nr; %接收信号 y=sr(L/2-L/4:L:N-L/4); %取样 bb=sign(y); %判决 n_err=n_err+length(find(bb~=b));%错误累计 end Pe(l1)=n_err/(M*l2); semilogy(Eb_N0,Pe,'g'); %Pe~Eb/N0曲线画图 xlabel('Eb/N0');ylabel('Pe');title('Pe~Eb/N0曲线'); eb_n0=10.^(Eb_N0/10); hold on semilogy(Eb_N0,0.5*erfc(sqrt(eb_n0))); axis([0,15,1e-4,1]) xlabel('Eb/N0') ylabel('Pe') legend('实际的','理论的') end 多径传输的源程序： (一)，用到的函数 f2t函数和t2f函数。代码>> (二),主程序 global dt t f df N T close all clear Eb_N0 Pe k=input('取样点数＝2^k, k取13摆布'); if isempty(k), k=13; end z=input('每一个信号取样点数＝2^z, z if isempty(z), z=3; end aa=input('滚降系数=[0.5]'); if aa==[],aa=0.5;end N=2^k; L=2^z;M=N/L; Rb=2; %码速率是2Mb/s Ts=1/Rb; %码元间隔 dt=Ts/L; %时域采样间隔 df=1/(N*dt); %频域采样间隔 T=N*dt; %截短期 Bs=N*df/2; %系统带宽 f=[-Bs+df/2:df:Bs]; %频域横坐标 t=[-T/2+dt/2:dt:T/2]; %时域横坐标 g=sin(pi*t/Ts).*cos(pi*t*aa/Ts)./[pi*t/Ts.*(1-4*t.^2*aa^2/Ts^2)]; %升余弦脉冲波形 GG=t2f(g);GG=abs(GG); %升余弦脉冲的傅式变换 GT=sqrt(GG);GR=GT; %最佳系统的发送接收滤波器的傅式变换 for l1=1:20; Eb_N0(l1)=(l1-1); %Eb/N0 in dB eb_n0(l1)=10^(Eb_N0(l1)/10); Eb=1; n0=Eb/eb_n0(l1); %信道的噪声谱密度 sita=n0*Bs; %信道中噪声功率 n_err=0; %误码计数 for l2=1:5; dm=Ts/2; C=abs(1-0.5*exp(-j*2*pi*f*dm));%多径信道 b=sign(randn(1,M)); s=zeros(1,N); %产生冲激序列 s(L/2:L:N)=b/dt; SS=t2f(s); S=SS.*GG.*C; %信道的傅式变化 a=f2t(S);a=real(a); %不加噪声的输出 n_ch=sqrt(sita)*randn(size(t)); %信道噪声 N_CH=t2f(n_ch); nr=real(f2t(N_CH.*GR)); %输出噪声 sr=a+nr; %接收信号 y=sr(L/2:L:N); %取样 bb=sign(y); %判决 n_err=n_err+length(find(bb~=b));%错误累计 end Pe(l1)=n_err/(M*l2); semilogy(Eb_N0,Pe,'black'); %Pe~Eb/N0曲线画图 xlabel('Eb/N0');ylabel('Pe');title('Pe~Eb/N0曲线'); eb_n0=10.^(Eb_N0/10); hold on semilogy(Eb_N0,0.5*erfc(sqrt(eb_n0))); axis([0,15,1e-3,1]) xlabel('Eb/N0') ylabel('Pe') legend('实际的','理论的') end 高斯噪声的源程序： function[gsrv1,gsrv2]=gngauss(m,sgma) if nargin==0, m=0;sgma=1; elseif nargin==1, sgma=m;m=0; end; u=rand; z=sgma*(sqrt(2*log(1/(1-u)))); u=rand; gsrv1=m+z*cos(2*pi*u); gsrv2=m+z*sin(2*pi*u); Q函数互补的源程序： function[y]=Qfunct(x) y=(1/2)*erfc(x/sqrt(2)); 单极性归零码的源程序： (一)，用到的函数 f2t函数和t2f函数。代码>> (二),主程序 global dt t f df N T close all k=input('取样点数＝2^k, k取10摆布'); if isempty(k), k=13; end z=input('每一个信号取样点数＝2^z,z if isempty(z), z=5; end f0=input('f0=取1(kz)摆布'); if isempty(f0), f0=1; end N=2^k L=2^z;M=N/L; Rb=2; Ts=0.5 %码元宽度是0.5us dt=Ts/L; %时域采样间隔 df=1/(N*dt) %MHz T=N*dt %截短期 Bs=N*df/2 %系统带宽 f=[-Bs+df/2:df:Bs]; %频域横坐标 t=[-T/2+dt/2:dt:T/2]; %时域横坐标 EP=zeros(size(f))+eps; for ii1=1:30 b=round(rand(1,M)); %产生随机码 s=zeros(1,N); for ii=1:L/2; s(ii+[0:M-1]*L)=b; end S=t2f(s); %S是s的傅氏变换 a=f2t(S); %a是S的傅氏反变换 a=abs(a); P=S.*conj(S)/T; %功率谱 EP=(EP*(ii1-1)+P+eps)/ii1; figure(1) %输出的功率画图 plot(f,10*log10(EP),'b'); grid axis([-15,15,-100,20]); xlabel('f (KHz)');ylabel('P (V/KHz)') ;title('功率谱图') figure(2) %输出信号波形画图 plot(t,a,'b') grid axis([-3,3,0,1.3]); xlabel('t (ms)');ylabel('s(t) (V)');title('单极性RZ的时域图') end 8psk的源程序： function[pb,ps]=cm_sm32(snr_in_dB) N=10000; E=1; snr=10^(snr_in_dB/10); sgma=sqrt(E/(3*2*snr)); s000=[1 0]; s001=[cos(pi/4) sin(pi/4)]; s011=[0 1]; s010=[cos(3*pi/4) sin(3*pi/4)]; s110=[-1 0]; s111=[cos(5*pi/4) sin(5*pi/4)]; s101=[0 -1]; s100=[cos(7*pi/4) sin(7*pi/4)]; for i=1:N, temp=rand; if(temp<0.125), dsource1(i)=0; dsource2(i)=0; dsource3(i)=0; elseif(temp<0.25), dsource1(i)=0; dsource2(i)=0; dsource3(i)=1; elseif(temp<0.375), dsource1(i)=0; dsource2(i)=1; dsource3(i)=0; elseif(temp<0.5), dsource1(i)=0; dsource2(i)=1; dsource3(i)=1; elseif(temp<0.625), dsource1(i)=1; dsource2(i)=0; dsource3(i)=0; elseif(temp<0.75), dsource1(i)=1; dsource2(i)=0; dsource3(i)=1; elseif(temp<0.875), dsource1(i)=1; dsource2(i)=1; dsource3(i)=0; else dsource1(i)=1; dsource2(i)=1; dsource3(i)=1; end; end; numofsymbolerror=0; numofbiterror=0; for i=1:N, n(1)=gngauss(sgma); n(2)=gngauss(sgma); if((dsource1(i)==0)&(dsource2(i)==0)&(dsource3(i)==0)), r=s000+n; elseif((dsource1(i)==0)&(dsource2(i)==0)&(dsource3(i)==1)), r=s001+n; elseif((dsource1(i)==0)&(dsource2(i)==1)&(dsource3(i)==0)), r=s010+n; elseif((dsource1(i)==0)&(dsource2(i)==1)&(dsource3(i)==1)), r=s011+n; elseif((dsource1(i)==1)&(dsource2(i)==0)&(dsource3(i)==0)), r=s100+n; elseif((dsource1(i)==1)&(dsource2(i)==0)&(dsource3(i)==1)), r=s101+n; elseif((dsource1(i)==1)&(dsource2(i)==1)&(dsource3(i)==0)), r=s110+n; else r=s111+n; end; c000=dot(r,s000); c001=dot(r,s001); c010=dot(r,s010); c011=dot(r,s011); c100=dot(r,s100); c101=dot(r,s101); c110=dot(r,s110); c111=dot(r,s111); c_max=max([c000 c001 c010 c011 c100 c101 c110 c111]); if(c000==c_max), decis1=0;decis2=0;decis3=0; elseif(c001==c_max), decis1=0;decis2=0;decis3=1; elseif(c010==c_max), decis1=0;decis2=1;decis3=0; elseif(c011==c_max), decis1=0;decis2=1;decis3=1; elseif(c100==c_max), decis1=1;decis2=0;decis3=0; elseif(c101==c_max), decis1=1;decis2=0;decis3=1; elseif(c110==c_max), decis1=1;decis2=1;decis3=0; else decis1=1;decis2=1;decis3=1; end; symbolerror=0; if(decis1~=dsource1(i)), numofbiterror=numofbiterror+1; symbolerror=1; end; if(decis2~=dsource2(i)), numofbiterror=numofbiterror+1; symbolerror=1; end; if(decis3~=dsource3(i)), numofbiterror=numofbiterror+1; symbolerror=1; end; if(symbolerror==1), numofsymbolerror=numofsymbolerror+1; end; end; ps=numofsymbolerror/N; pb=numofbiterror/(3*N); 4PSK的源程序： % 对M=4的PSK通信系统进行蒙特卡罗仿真 % echo on SNRindB1=0:2:10; SNRindB2=0:0.1:10; for i=1:length (SNRindB1), [pb , ps]=cm_sm32 (SNRindB1 (i)); %仿真比特和符号误码率 smld_bit_err_prb (i)=pb; smld_symbol_err_prb (i)=ps; end; for i=1:length (SNRindB2), SNR=exp(SNRindB2(i)*log(10)/10); %信噪比 theo_err_prb(i)=Qfunct(sqrt(2*SNR)); %理论比特误码率 end; %随后绘图曲线 semilogy (SNRindB1,smld_bit_err_prb,'*'); hold semilogy (SNRindB1,smld_symbol_err_prb,'O'); semilogy (SNRindB2,theo_err_prb); grid xlabel('Eb/No in dB') ylabel('error probability') title('4PSK通信系统的蒙特卡洛仿真') gtext('（注：“—”理论误码率；“*”误比特率；“o”误符号率）')
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