AWGN信道中BPSK调制系统的BER仿真计算—MATLAB程序代码知识.pdf

AWGN信道中BPSK调制系统的BER仿真计算—MATLAB程序代码知识 本文讨论了在AWGN信道中BPSK调制系统的BER（Bit Error Rate，误码率）仿真计算，并提供了相关的MATLAB程序代码。该程序代码使用蒙特卡罗方法来模拟BER，并与理论误码率进行比较。 BPSK调制系统 BPSK（Binary Phase Shift Keying，二进制相移键控）是一种常用的数字调制方法。在BPSK调制系统中，信息比特流被调制到两个相位上，即0°或180°。在 AWGN信道中，这些相位信号会受到噪声的影响，导致接收端的误码。 BER仿真计算 BER是衡量数字通信系统性能的一个重要指标。BER的计算可以使用蒙特卡罗方法，即通过多次模拟试验来估算BER。在本文提供的MATLAB程序代码中，我们使用了蒙特卡罗方法来模拟BER。 我们定义了仿真参数，包括最大信噪比（SNR）、试验次数、每次试验的采样点数等。然后，我们生成随机比特序列作为发送器的输入，并对其进行BPSK调制。接着，我们添加高斯白噪声到调制信号中，并计算接收器的输出信号。我们计算BER，并与理论误码率进行比较。 MATLAB程序代码 在下面的MATLAB程序代码中，我们首先定义了仿真参数，包括最大信噪比（SNR）、试验次数、每次试验的采样点数等。 ```matlab Max_SNR = 10; N_trials = 1000; N = 200; Eb = 1; ``` 接下来，我们生成随机比特序列作为发送器的输入，并对其进行BPSK调制。 ```matlab msg = round(rand(1,N)); s = 1 - msg.*2; ``` 然后，我们添加高斯白噪声到调制信号中。 ```matlab n = randn(1,N) + j.*randn(1,N); ``` 接着，我们计算接收器的输出信号。 ```matlab y = sqrt(Eb).*s + sgma.*n; y1 = sign(real(y)); y2 = (1-y1)./2; ``` 我们计算BER，并与理论误码率进行比较。 ```matlab error = sum(abs(msg - y2)); ber_snr = error ./ N; ber_v = [ber_v, ber_snr]; ``` 理论误码率 理论误码率可以通过Q函数来计算。Q函数是标准正态分布的累积分布函数的补充函数。我们可以使用MATLAB中的`erfc`函数来计算Q函数。 ```matlab function y = Qfunct(x) y = 0.5 * erfc(x/sqrt(2)); end ``` 在绘图表示实际误码率与理论误码率时，我们可以使用`semilogy`函数。 ```matlab semilogy(i, ber, '-r', i, ber_theory, '*b'); xlabel('E_b/N_0 (dB)'); ylabel('BER'); legend('Monte Carlo', 'Theoretic'); ``` 通过比较实际误码率与理论误码率，我们可以验证模拟结果的正确性。