berawgn

BER и SER для незакодированных данных по каналам AWGN

Описание

berawgn функция возвращает вероятность битовой ошибки (BER) и вероятность символьной ошибки (SER) в аддитивном канале белого Гауссова шума (AWGN) для незакодированных данных с использованием различных схем модуляции. Первый входной параметр, EbNo, - отношение энергии битов к шуму степени спектральной плотности в дБ (E b/ N 0). Значения в выход ber и ser векторы соответствуют теоретической вероятности ошибок на заданных E b/ N уровнях 0 для сигнального созвездия с кодировкой Грея. Для получения дополнительной информации смотрите Аналитические выражения, используемые в berawgn Function и Bit Error Rate Analysis App.

пример

ber = berawgn(EbNo,modtype,M) возвращает BER незакодированных данных по каналу AWGN на заданных уровнях E b/ N 0 для типа модуляции и порядка модуляции, заданных modtype и M, соответственно.

ber = berawgn(EbNo,'psk',M,dataenc) определяет тип кодирования данных как дифференциальный или недифференциальный для PSK-модуляции.

ber = berawgn(EbNo,'oqpsk',dataenc) задает тип кодирования данных как дифференциальный или недифференциальный для модуляции OQPSK.

ber = berawgn(EbNo,'fsk',M,coherence) задает метод приемника как когерентный или некогерентный для FSK-модуляции.

ber = berawgn(EbNo,'fsk',M,coherence,rho) дополнительно задает комплексный коэффициент корреляции FSK-модулированного сигнала.

ber = berawgn(EbNo,'msk',precoding) определяет, применяется ли предварительное кодирование для модуляции MSK.

ber = berawgn(EbNo,'msk',precoding,coherence) дополнительно задает метод приемника как когерентный или некогерентный для модуляции MSK.

ber = berawgn(EbNo,'cpfsk',M,modindex,kmin) задает индекс модуляции, modindexи количество путей, имеющих минимальное расстояние, kmin, для CPFSK модуляции.

[ber,ser] = berawgn(___) возвращает BER и вероятность ошибки символа (SER), используя любую комбинацию входных аргументов из предыдущих синтаксисов.

Примеры

свернуть все

Возвращает теоретические данные о вероятности битовой ошибки для нескольких схем модуляции в канале AWGN.

Создайте вектор из Eb/N0 Значения и задайте порядок модуляции.

EbNo = (0:10)';
M = 4; % Modulation order

Возвращает теоретические данные BER для QPSK модуляции.

berQ = berawgn(EbNo,'psk',M,'nondiff');

Возвращает эквивалентные данные для модуляций DPSK и FSK.

berD = berawgn(EbNo,'dpsk',M);
berF = berawgn(EbNo,'fsk',M,'coherent');

Постройте график результатов.

semilogy(EbNo,[berQ berD berF])
xlabel('Eb/No (dB)')
ylabel('BER')
legend('QPSK','DPSK','FSK')
title("Theoretical Bit Error Rate")
grid

Figure contains an axes. The axes with title Theoretical Bit Error Rate contains 3 objects of type line. These objects represent QPSK, DPSK, FSK.

Входные параметры

свернуть все

Отношение спектральной плотности энергии на бит к степени шума в дБ, заданное как скаляр или вектор.

Типы данных: single | double

Тип модуляции, заданный как один из следующих опций.

modtype ЗначениеСхема модуляцииЗависимости
'psk'Фаза сдвига ключи (PSK)

Когда вы устанавливаете вход dataenc на 'diff', порядок модуляции M должен быть 2 или 4.

'oqpsk'Смещение квадратурной фазы сдвига манипуляции (OQPSK)Ничего
'dpsk'Дифференциальная фаза сдвига манипуляция (DPSK) Ничего
'pam'Импульсно-амплитудная модуляция (PAM) Ничего
'qam'Квадратурная амплитудная модуляция (QAM)

Модуляция порядка <reservedrangesplaceholder0> должно быть не менее 4.

  • Когда k = log 2 M является нечетным, символы лежат в прямоугольном созвездии размера M = I × J, гдеI=2k12 и J=2k+12.

  • Когда k ровен, символы лежат в квадратном созвездии размера2k2×2k2

'fsk'Манипуляция со сдвигом частоты (FSK)

Когда вы устанавливаете вход coherence на 'noncoherent', порядок модуляции M должно находиться в области значений [2, 64].

'msk'Минимальная манипуляция (MSK) Ничего
'cpfsk' Непрерывная фазовая манипуляция со сдвигом частоты (CPFSK) Ничего

Типы данных: char | string

Порядок модуляции, заданный как целое число, равное 2k, где k является положительным целым числом.

Пример: 4 или 2^2

Типы данных: single | double

Тип кодировки данных, заданный как одно из следующих значений.

  • 'diff' - Для дифференциального кодирования данных

  • 'nondiff' - Для недифференциального кодирования данных

Зависимости

Чтобы включить этот аргумент, установите modtype аргумент в 'psk' или 'oqpsk'.

Типы данных: char | string

Тип когерентного обнаружения, заданный как одно из следующих значений.

  • 'conherent' - Для когерентного обнаружения

  • 'noncoherent' - Для некогерентного обнаружения

Зависимости

Чтобы включить этот аргумент, установите modtype аргумент в 'fsk' или 'msk'.

Типы данных: char | string

Комплексный коэффициент корреляции, заданный как комплексный скаляр. Для получения дополнительной информации о комплексном коэффициенте корреляции и о том, как вычислить его для неортогональной двухкомпонентной манипуляции частотой (BFSK) модуляции, см. «Неортогональное 2-FSK с когерентным обнаружением».

Зависимости

Чтобы включить этот аргумент, установите modtype аргумент в 'fsk' и M аргумент в 2.

Типы данных: single | double
Поддержка комплексного числа: Да

Включите предварительное кодирование, заданное в качестве одного из следующих значений.

  • 'off' - Для обычных MSK

  • 'on' - Для предварительно кодированных MSK

Зависимости

Чтобы включить этот аргумент, установите modtype аргумент в 'msk'.

Типы данных: char | string

Индекс модуляции, заданный как положительное целое число.

Зависимости

Чтобы включить этот аргумент, установите modtype аргумент в 'cpfsk'.

Типы данных: single | double

Количество путей, имеющих минимальное расстояние, заданное в виде положительного целого числа. Если количество путей неизвестно, задайте значение 1.

Зависимости

Чтобы включить этот аргумент, установите modtype аргумент в 'cpfsk'.

Типы данных: single | double

Выходные аргументы

свернуть все

Вероятность битовой ошибки (BER) для незакодированных данных по каналу AWGN, возвращаемая в виде скаляра или вектора. BER вычисляется для каждой настройки E b/ N 0, заданной входным EbNo согласно типу модуляции, заданному входу modtype и связанные с этим зависимости.

Типы данных: double

Вероятность символьной ошибки (SER) для незакодированных данных по каналу AWGN, возвращаемая в виде скаляра или вектора. SER вычисляется для каждой настройки E b/ N 0, заданной входным EbNo согласно типу модуляции, заданному входу modtype и связанные с этим зависимости.

Типы данных: double

Ограничения

Числовая точность выхода, возвращаемой этой функцией, ограничена приближениями, относящимися к числовой реализации выражений, примерно двумя значащими цифрами.

Альтернативы

Можно сконфигурировать вкладку Theoretical в приложении Bit Error Rate Analysis, чтобы вычислить теоретические значения BER вместо использования berawgn функция.

Ссылки

[1] Андерсон, Джон Б., Тор Аулин и Карл-Эрик Сундберг. Цифровая фазовая модуляция. Нью-Йорк: Пленум Пресс, 1986.

[2] Чо, К. и Д. Юн. «Об общем выражении BER одно- и двумерных амплитудных модуляций». IEEE Trans. Commun. 50, № 7, (2002): 1074-1080.

[3] Lee, P. J. «Computation of the Bit Error Rate of Cogerent M-ary PSK with Gray Code Bit Mapping». IEEE Trans. Commun. COM-34, № 5, (1986): 488-491.

[4] Proakis, John G. Digital Communications. 4-й эд. Нью-Йорк: McGraw Hill, 2001.

[5] Simon, M. K, S. M. Hinedi, and W. C. Lindsey. Методы цифровой связи - проект и обнаружение сигналов. Prentice Hall, 1995 год.

[6] Саймон, М. К. «О вероятности битовой ошибки дифференциально закодированных QPSK и смещения QPSK в присутствии синхронизации несущей». IEEE Trans. Commun. 54, (2006): 806-812.

[7] Lindsey, W. C., and M. K. Simon. Проектирование телекоммуникационных систем. Englewood Cliffs, N.J: Prentice Hall, 1973.

Представлено до R2006a