信道容量QPSK+8PSK+16PSK+16QAM数字信号调制信道容量仿真附Matlab代码
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⛄ 内容介绍
信道容量是指在给定的信道条件下,能够传输的最大数据率。对于基于QPSK、8PSK、16PSK和16QAM数字信号调制的信道容量,可以通过香农公式计算。
首先,需要确定信道的带宽(B)和信噪比(SNR)。
对于QPSK调制,每个符号可以传输2个比特(2^2 = 4),所以有效比特率(R)为2倍信号速率(也即2倍带宽)。
对于8PSK调制,每个符号可以传输3个比特(2^3 = 8),所以有效比特率(R)为3倍信号速率(也即3倍带宽)。
对于16PSK调制,每个符号可以传输4个比特(2^4 = 16),所以有效比特率(R)为4倍信号速率(也即4倍带宽)。
对于16QAM调制,每个符号可以传输4个比特(2^4 = 16),所以有效比特率(R)为4倍信号速率(也即4倍带宽)。
然后,利用香农公式计算信道容量(C): C = B * log2(1 SNR)
其中,C为信道容量,B为信道带宽,SNR为信噪比。
需要注意的是,以上计算结果是理论值,实际的信道容量可能会受到信道衰落、噪声等因素的影响,实际传输速率可能会低于理论值。
⛄ 代码
clc
clear all
snr=-10:1:35; %snr是信噪比
PsPn=10.^(0.1*snr); %Ps/Pn是信号功率比噪声功率,也是信号和噪声的能量比
Capacity=[]; %信道容量
log2py=[]; %信道容量公式第一项
signal_space=[]; %信号空间
sample=66666; %样本个数
%QPSK 8PSK 16PSK调制的信道容量曲线
for k=2:4
M=2.^k;
if k==2 %QPSK信号星座图
signal_space(1) = complex(1,1);
signal_space(2) = complex(-1,1);
signal_space(3) = complex(-1,-1);
signal_space(4) = complex(1,-1);
end
if k==3 %8PSK信号星座图
signal_space(1) = complex(1,0);
signal_space(2) = complex(cos(pi/4),sin(pi/4));
signal_space(3) = complex(0,1);
signal_space(4) = complex(cos(3*pi/4),sin(3*pi/4));
signal_space(5) = complex(-1,0);
signal_space(6) = complex(cos(5*pi/4),sin(5*pi/4));
signal_space(7) = complex(0,-1);
signal_space(8) = complex(cos(-pi/4),sin(-pi/4));
end
if k==4 PSK信号星座图
EbNo=10*log10(PsPn./Capacity);
plot(EbNo,Capacity,'c-');
xlabel('Eb/No(dB)');
ylabel('Capacity(比特每信道容量)');
axis([-2,20,0,5]);
grid on;
text(18,2.2,'QPSK') ;
text(18,3.2,'8PSK') ;
text(18,3.8,'16PSK' ) ;
text(18,4.2,'16QAM') ;
⛄ 运行结果
⛄ 参考文献
[1] 季幸平,王建军,邵宇丰,等.基于8PSK和16PSK调制的全双工RoF系统研究[J].上海第二工业大学学报, 2018, 35(4):5.DOI:CNKI:SUN:SHDR.0.2018-04-005.
[2] 杜文凤,王亚光.基于Matlab的MIMO-OFDM系统信道容量的研究[J].软件, 2011, 32(2):3.DOI:10.3969/j.issn.1003-6970.2011.02.015.
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