2X1MISO2x2MIMO在STBCQPSK下的误码率_16QAM与QPSK之间需要有多少的信道增益?资源-CSDN文库

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MISO

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STBC

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需积分: 50 201 浏览量 2019-09-18 18:07:25 上传评论 4 收藏 3KB RAR 举报

在无线通信领域，多输入多输出（MIMO）技术是一种重要的传输策略，它通过使用多个天线同时发送和接收信号来提升系统性能。MIMO技术能够显著提高数据传输速率和链路的可靠性，尤其是在信道条件不佳的情况下。而2X1 MISO（Multiple Input, Single Output）和2X2 MIMO系统则是MIMO技术的两种具体实现。 2X1 MISO系统包含两个发射天线和一个接收天线，这种配置主要用于增加发射端的多样性，从而增强信号的穿透力或绕射能力，降低由于衰落或干扰导致的误码率。另一方面，2X2 MIMO系统则有两对天线，即两个发射天线和两个接收天线，这样的设计可以利用空间分集和空间复用来实现更高的数据传输速率和更稳定的通信质量。在STBC（Space-Time Block Coding）技术下，信号在时间和空间上进行编码，以增强抗衰落的能力。STBC与QPSK（Quadrature Phase Shift Keying）调制结合使用时，可以进一步提高系统的误码率性能。QPSK是一种四相调制方式，它能在一个符号周期内传输两个比特的信息，同时保持较低的频谱效率，适合于带宽有限的通信系统。 STBC-QPSK组合在2X1 MISO和2X2 MIMO系统中的应用，会根据天线间的相关性、信道条件以及编码方案的不同而表现出不同的误码率性能。2X2 MIMO系统通常能提供更大的增益，因为它的接收端有更多的天线可以用于信号解码，这相当于有两个独立的接收路径，可以利用信号的空间差异来纠正错误，因此通常会比2X1 MISO系统获得约3dB的增益。在Matlab环境中，可以通过建立相应的信道模型、调制解调器、STBC编码器和解码器来模拟和分析这两种系统的误码率性能。通过编程，我们可以仿真不同信噪比（SNR）条件下的误码率曲线，并比较2X1 MISO和2X2 MIMO在STBC-QPSK下的性能差异。通常，我们会计算误码率（BER）作为衡量系统性能的关键指标，更低的误码率意味着更好的通信质量。 2X1 MISO和2X2 MIMO在STBC-QPSK下的误码率对比研究是无线通信系统优化的重要组成部分。通过理解这些概念和技术，我们可以设计更高效、更可靠的无线通信系统，尤其在有限的频谱资源和复杂无线环境中。在实际应用中，工程师们会依据具体应用场景的需求和限制，选择最合适的MIMO配置和编码方案，以达到最佳的性能与成本平衡。

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%% bit clear all; clc; %SymbolMapping_ = 'Binary'; SymbolMapping_ = 'Gray'; qpsk_mo = comm.QPSKModulator('SymbolMapping',SymbolMapping_,... 'BitInput',true ); %Binary | Gray qpsk_demo = comm.QPSKDemodulator('SymbolMapping',SymbolMapping_,... 'BitOutput',true); snr = 0:9; bit_number = 4*10^5; for i = 1:length(snr) if( i == 1) tic; end bit_in = randi([0 1],1,bit_number).'; %Gray 码 0： 00 ， 1：01 ， 2：11 ，3：10 bit_channel = qpsk_mo(bit_in);%归一化输出 bit_channel_awgn = awgn(bit_channel,snr(i)); %scatterplot(bit_channel_awgn); bit_out = qpsk_demo(bit_channel_awgn); Totalerror_bit = length(find(bit_in ~= bit_out)); if i==1 p_bit = zeros(1,length(snr)); end p_bit(i) = Totalerror_bit/length(bit_in); clear bit_in bit_out bit_channel_awgn; fprintf('%d\n',i); toc; end semilogy(snr,p_bit,'ks-'); title(['AWGN QPSK 硬判决' ' ' SymbolMapping_ ' ' num2str(bit_number/10^6) 'Mbit']); grid on;hold on; xlabel('SNR');ylabel('BER'); %% MIMO QPSK % clc; % clear all; %SymbolMapping_ = 'Binary'; SymbolMapping_ = 'Gray'; qpsk_mo = comm.QPSKModulator('SymbolMapping',SymbolMapping_,... 'BitInput',true ); qpsk_demo = comm.QPSKDemodulator('SymbolMapping',SymbolMapping_,... 'BitOutput',true); SNR_dB=0:9; Frame=10^7/4; tic; for i=1:length(SNR_dB) ErrorNum=0; for j =1:1:Frame bit_in = randi([0 1],1,4).'; bit_channel = qpsk_mo(bit_in);%归一化输出 x1 = bit_channel(1); x2 = bit_channel(2); %---------------------------进行空时编码--------------------------------- X_1 = [x1 -conj(x2)]; X_2 = [x2 conj(x1)]; X_1_channel = awgn(X_1,SNR_dB(i)); X_2_channel = awgn(X_2,SNR_dB(i)); X1_1_channel = awgn(X_1,SNR_dB(i)); X1_2_channel = awgn(X_2,SNR_dB(i)); R1 = X_1_channel + X_2_channel; % R(1)=x1+x2 R(2)=(-conj(x2))+conj(x1) R2 = X1_1_channel + X1_2_channel; %---------------------------进行空时解码-------------------------------- % A=h1*conj(h1)+h2*conj(h2); % X1=(conj(h1)*R(1)+h2*conj(R(2)))/A; % X2=(conj(h2)*R(1)-h1*conj(R(2)))/A; X11=(R1(1)+conj(R1(2)))/2; X21=(R1(1)-conj(R1(2)))/2; bit_channel_awgn1 = [X11 X21].'; X12=(R2(1)+conj(R2(2)))/2; X22=(R2(1)-conj(R2(2)))/2; bit_channel_awgn2 = [X12 X22].'; bit_channel_awgn = (bit_channel_awgn1 + bit_channel_awgn2)/2; bit_out = qpsk_demo(bit_channel_awgn); ErrorNum=ErrorNum+length(find(bit_in ~= bit_out)); end fprintf('%d\n',i); toc; P(i)=ErrorNum/(Frame*4); end semilogy(SNR_dB,P,'k+-'); title(['AWGN 2*1-MISO-QPSK 硬判决' ' ' 'Gray' ' ' num2str(4*Frame/10^6) 'Mbit']); grid on; xlabel('SNR');ylabel('BER');

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