berfading

BER и SER для незакодированных данных по Рейли и Рикиэну, исчезающему каналы

Описание

berfading функция возвращает частоту ошибок по битам (BER) и коэффициент ошибок символа (SER) по Rayleigh или Rician, исчезающему канал для незакодированных данных с помощью заданной схемы модуляции. Первый входной параметр, EbNo, энергия на бит к отношению спектральной плотности мощности шума (E b/N0) в дБ. Значения в ber и ser выходные векторы соответствуют теоретическим коэффициентам ошибок на заданных уровнях E b/N0 для серо-закодированного сигнального созвездия. Для получения дополнительной информации смотрите Аналитические Выражения, Используемые в Функции berfading и Приложении Bit Error Rate Analysis.

пример

ber = berfading(EbNo,modtype,M,divorder) возвращает BER для PAM или данных QAM по незакодированному Каналу с релеевским замиранием с когерентной демодуляцией на заданных уровнях E b/N0 для типа модуляции, порядка модуляции и порядка разнообразия (заданный modtypeM, и divorder, соответственно).

ber = berfading(EbNo,'psk',M,divorder) возвращает BER для когерентно обнаруженных данных о PSK по незакодированному Каналу с релеевским замиранием.

ber = berfading(EbNo,'depsk',2,divorder) задает когерентно обнаруженные данные о PSK с дифференциальным кодированием данных по незакодированному Каналу с релеевским замиранием. В этом случае порядок модуляции равняется 2.

ber = berfading(EbNo,'oqpsk',divorder) задает когерентно обнаруженные данные OQPSK по незакодированному Каналу с релеевским замиранием.

ber = berfading(EbNo,'dpsk',divorder) задает данные о DPSK по незакодированному Каналу с релеевским замиранием. Для модуляции DPSK получившийся BER принимает slow fading (таким образом, что любые два последовательных символа затронуты тем же исчезающим коэффициентом).

ber = berfading(EbNo,'fsk',M,divorder,coherence) возвращает BER для ортогональных данных о FSK по незакодированному Каналу с релеевским замиранием. coherence задает когерентный тип обнаружения.

ber = berfading(EbNo,'fsk',2,divorder,coherence,rho) задает бинарные неортогональные данные о FSK по незакодированному Каналу с релеевским замиранием. rho задает комплексный коэффициент корреляции. Порядок модуляции равняется 2. Для определения комплексного коэффициента корреляции и как вычислить его для неортогональной модуляции BFSK, смотрите Неортогональный 2-FSK с Когерентным Обнаружением.

ber = berfading(___,K) возвращает BER по незакодированному Rician, исчезающему канал с помощью любой комбинации входных аргументов от предыдущих синтаксисов. K отношение зеркальных, чтобы рассеять энергию в линейной шкале. Если вы используете тип модуляции 'fsk'\rho требуется и должен быть задан перед K.

ber = berfading(EbNo,'psk',2,1,K,phaserr) возвращает BER данных о BPSK по незакодированному Rician, исчезающему канал. phaserr задает несовершенную синхронизацию фазы, которая является стандартным отклонением ссылочной ошибки фазы несущей.

[ber,ser] = berfading(___) возвращает BER и SER с помощью любой комбинации входных аргументов от предыдущих синтаксисов.

Примеры

свернуть все

Сгенерируйте вектор из Eb/N0 значения, чтобы оценить.

EbNo = 8:2:20;

Инициализируйте вектор результатов BER.

ber = zeros(length(EbNo),20);

Сгенерируйте BER по сравнению с Eb/N0 кривые для 16-QAM в Канале с релеевским замиранием. Варьируйтесь порядок разнообразия от 1 до 20.

for L = 1:20 
    ber(:,L) = berfading(EbNo,'qam',16,L);
end

Постройте график результатов.

semilogy(EbNo,ber,'b')
text(18.5, 0.02, sprintf('L=%d',1))
text(18.5, 1e-11, sprintf('L=%d',20))
title('QAM over Rayleigh Fading Channel with Diversity Order 1 to 20')
xlabel('E_b/N_0 (dB)')
ylabel('BER')
grid on

Figure contains an axes object. The axes object with title QAM over Rayleigh Fading Channel with Diversity Order 1 to 20 contains 22 objects of type line, text.

Входные параметры

свернуть все

Энергия на бит к отношению спектральной плотности мощности шума в дБ в виде скаляра или вектора.

Для случаев, где разнообразие используется, E b/N0 на каждой ветви разнообразия является EbNo/divorder.

Типы данных: single | double

Тип модуляции в виде одной из этих опций.

modtype ЗначениеСхема модуляцииЗависимости
'pam'

Импульсная амплитудная модуляция (PAM)

'none'

'qam'

Квадратурная амплитудная модуляция (QAM)

Порядок модуляции M должны быть по крайней мере 4.

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

  • Когда k является четным, символы лежат в квадратном созвездии размера 2k2×2k2.

'psk'

Манипулирование сдвига фазы (PSK)

'none'

'oqpsk'

Квадратурное манипулирование сдвига фазы смещения (OQPSK)

'none'

'dpsk'

Дифференциальное манипулирование сдвига фазы (DPSK)

'none'

'fsk'

Манипулирование сдвига частоты (FSK)

Когда вы устанавливаете вход coherence к 'noncoherent', порядок модуляции M должен быть в области значений [2, 64].

Типы данных: char | string

Порядок модуляции в виде целого числа равняется 2k, где k является положительным целым числом.

Пример 4 или 2^2

Типы данных: single | double

Порядок разнообразия в виде неотрицательного целого числа, которое представляет количество ветвей разнообразия.

Когда вы задаете divorder значение, больше, чем 0, коэффициент ошибок вычисляется с помощью разнообразия. Для случаев, где разнообразие используется, E b/N0 на каждой ветви разнообразия является EbNo/divorder.

Типы данных: single | double

Когерентный тип обнаружения в виде одной из этих опций.

  • 'coherent' — Для когерентного обнаружения

  • 'noncoherent' — Для некогерентного обнаружения

Зависимости

Чтобы включить этот аргумент, установите modtype аргумент к 'fsk'.

Типы данных: char | string

Комплексный коэффициент корреляции в виде комплексного скаляра. Для получения дополнительной информации о комплексном коэффициенте корреляции и как вычислить его для неортогонального бинарного FSK (BFSK) модуляция, смотрите Неортогональный 2-FSK с Когерентным Обнаружением.

Зависимости

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

Типы данных: single | double
Поддержка комплексного числа: Да

Отношение зеркальных, чтобы рассеять энергию в линейной шкале в виде неотрицательного скаляра.

Типы данных: single | double

Стандартное отклонение ссылочной ошибки фазы несущей в радианах в виде неотрицательного скаляра.

Типы данных: single | double

Выходные аргументы

свернуть все

BER для незакодированных данных по каналу Rayleigh или Rician, возвращенному как скаляр или вектор. BER вычисляется для каждой установки E b/N0, заданной входом EbNo согласно типу модуляции, заданному входом modtype и связанные зависимости.

Типы данных: double

SER для незакодированных данных по каналу Rayleigh или Rician, возвращенному как скаляр или вектор. SER вычисляется для каждой установки E b/N0, заданной входом EbNo согласно типу модуляции, заданному входом modtype и связанные зависимости.

Типы данных: double

Ограничения

Числовая точность выходного параметра, возвращенного этой функцией, ограничивается приближениями, связанными с числовой реализацией выражений примерно к двум значительным цифрам.

Альтернативы

Можно сконфигурировать вкладку Theoretical в приложении Bit Error Rate Analysis, чтобы вычислить теоретические значения BER вместо того, чтобы использовать berfading функция.

Ссылки

[1] Proakis, Цифровая связь Джона Г. 4-й редактор Нью-Йорк: Макгроу Хилл, 2001.

[2] Модестино, J. и Шоу Мюй. “Эффективность Сверточного кода в Rician, Исчезающем Канал”. Транзакции IEEE на Коммуникациях 24, № 6 (июнь 1976): 592–606. https://doi.org/10.1109/TCOM.1976.1093351.

[3] Чо, K. и Д. Иун. "По Общему Выражению BER Одного - и Двумерные Амплитудные Модуляции". Сделка IEEE Commun. 50, № 7, (2002): 1074-1080.

[4] Ли, P. J. "Расчет Частоты ошибок по битам Когерентного M-арного PSK с Побитовым отображением Кода Грея". Сделка IEEE Commun. COM-34, № 5, (1986): 488-491.

[5] Линдси, W. C. "Вероятности появления ошибки для Rician, исчезающего многоканальный прием двоичного файла и сигнала Не". Транзакции IEEE на Теории информации, издании 10, № 4, стр 339-350, октябрь 1964, doi: 10.1109/TIT.1964.1053703.

[6] Саймон, M. K, С. М. Инеди и В. К. Линдси. Методы цифровой связи – проект сигнала и обнаружение. Prentice Hall, 1995.

[7] Саймон, M. K., и Alouini, Цифровая связь магистра наук по Исчезающим Каналам – Объединенный Подход к Анализу Эффективности. 1-й редактор Вайли, 2000.

[8] Саймон, M. K. "На вероятности ошибки в двоичном разряде дифференцированно закодированного QPSK и QPSK смещения в присутствии синхронизации несущей". Сделка IEEE Commun. 54, (2006): 806-812.

Представлено до R2006a