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BPSK_QPSK_8PSK_16QAM等调制方式的性能仿真及频率利用
率的对比及分析
引
言
2
1BPSKQPSK8PSK16QAM调制方式的性能仿真和频率利用率的对比分
析2
1.1BPSKQPSK8PSK的性能仿
真
2
1.216QAM的性能仿
真
62四种调制方式各自的使用场
景
93能量利用
率
10
3.2QPSK的能量效
率
10
3.38PSK的能量效
率
10
3.416QAM的能量效
率
11结
论
11
参考文
献
11
引言
随着信息事业的迅猛发展,对数字信号调制性能上的要求越来越高本文对BPSK
QPSK8PSK16QAM等调制方式的性能进行仿真及频率利用率的对比及分析,主要对
QPSK和16QAM的相关性能进行了阐述。并对上述四种调制方式各自的使用场景进
行总结。同时分析以上四种方式的能量效率,即每比特能量消耗的对比分析。
1BPSKQPSK8PSK16QAM调制方式的性能仿真和频率利用率的对比分析
1.1BPSKQPSK8PSK的性能仿真
BPSK调制方式:所谓BPSK就是根据数字基带信号的两个电平,使载波相位在
两个不同的数值之间切换的一种相位调制方法。在恒参信道条件下,相移键控
(BPSK)与幅移键控(ASK)和频移键控(FSK)相比,具有较高的抗噪声干扰性
能,且能有效地利用所给定的信道频带,即使在有多径衰落的信道中也有较好的结
果,所以BPSK是一种较好的调制方式。
四相相移键控(QPSK)是一种性能优良,应用十分广泛的数字调制方式,
它的频带利用率高,是二相相移键控(BPSK)的2倍。且QPSK调制技术的
抗干扰性能强,采用相干检测时其误码率性能与BPSK相同。
8PSK,即8PhaseShiftKeying,也就是八相相移键控的意思。QPSK调制方
式中,每个相位包含了2位二进制信息,而8PSK调制方式中,每个相位包含了3
位二进制信息,因而编码效率提高了50%,但同时,8PSK的抗扰性比QPSK要低很
多。
8PSK调制星座图:
经过上面的介绍可以发现,这三种信号的调制本质是一样的。因此这里只据一
列进行说明:我们对M=4PSK通信系统进行蒙特卡洛仿真,其系统框图如图1
所示。
2m2m,,如上图所示,由仿真式定r,S,n,(Ecos,n,Esin,n)mscscMM义给出
随机变矢量r,是信号相关器的输出和判决器的输入。产生—个正交(2比特)符号
序列,将其映射到相应的四相信号点上。使用随机数发生器将(0,1)划分成四个均
匀的区间,分别对应信息比特00,01,11,10。通过改变信号的能量参数来控制接收
信号的噪声比。判决器有决定。将判决器的输出与发r,s,nm
送符号相比较,计算出误符号数和误比特数。在不同的信噪比下发送10000个
符号的蒙特卡洛仿真。
图1
用MATLAB进行仿真
程序清单如下:
(1)函数文件Pskmoto.m进行蒙特卡洛仿真
function[pb,ps]=pskmoto(snr_in_dB)
N=10000;
E=1;
snr=10^(snr_in_dB/10);%计算信噪比的数值
sgma=sqrt(E/snr)/2;
n=[00];
s00=[10];s01=[01];
s11=[-10];s10=[0-1];
fori=1:N;
temp=rand;%区间为(0,1)的一个随机变量
if(temp0.25)
dsource1(i)=0;
dsource2(i)=0;
elseif(temp0.5)
dsource1(i)=0;
dsource2(i)=1;
elseif(temp0.75)
dsource1(i)=1;
dsource2(i)=0;
else
dsource(i)=1;
dsour
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