《ASk FSK PSK QAM误码率公式》由会员分享，可在线阅读，更多相关《ASk FSK PSK QAM误码率公式（6页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、不同调制模式下的误码率与信噪比的关系一原理概述调二进制相移键控(BPSK)在二进制相移键控中，幅度恒定的载波信号随着两个代表二进制数据1和0的信号m和m的改变而在两个不同的相位间跳变，通常这两个相位差为180，如121果正弦载波的幅度为A，每比特能量E =恳A2T，则传输的BPSK信号为：c b 2 c bscos（2兀 f t+0 ） 0 t T （二进制的1）或者c c bsBPSKBPSKcos（2兀 f t+兀 +0 ）=-cccos（2兀f t+0 ） 0 t T （二进制的0）c cb我们将件和代一般化为二进制数据信号m(t)，这样传输信号可表示为:2 Es (t)=m(t)b c
2、os(2兀 f t+0 )BPSKtc c b对于AWGN (加性高斯白噪声)信道，许多调制方案的比特差错率用信号点之间的距离(星座图中相邻点的欧几里得距离)的Q函数得到。对于BPSK，距离为2.可, 比特差错概率为：Pe,BPSK其中Q函数与互补误差函数erfc的关系为：QQ)=|erfc(为，其中erfc卩)i-erf(,)而误差函数erf的表达式为:erf （卩）=1. 差分相移键控( DPSK)差分 PSK 是相移键控的非相干形式， 它不需要再接收机端有相干参考信号。 在 DPSK 系统中，输入的二进制序列先进行差分编码，然后再用 BPSK 调制器调 制。虽然 DPSK 信号有降低接收
3、机复杂度的优点，但是它的效能比相干 PSK 低。 当有 AWGN 时，平均差错概率为：Pe,DPSK=exp（-22. 多相相移键控（ MPSK ）在多进制相移键控中，载波相位取M个可能值中的一个，即0 =2（i-l）兀/M,其 i中i=l,2,M，调制后的波形表达式如下：(i-1),0 t T,i=l,2,MsaEs (t)=is cos(2兀 f t+Tcs其中 E =(log M)E ， T =(log M)T 。s 2 b s 2 b则 MPSK 的符号差错概率大约为：14 E兀P- 2Q（ s sin-）eMPSKN2M* 03. 频移键控（ FSK）这里我们重点介绍二进制频移键控（
4、BPSK）。在二进制频移键控中，幅度恒 定不变的载波信号的频率随着两个可能的信息状态（成为高音和低音，分别代 表二进制1和0）而切换。而根据频率变化影响发射波形的方式，FSK信号在相 邻的比特之间或者呈现连续的相位，或者不连续。 FSK 信号表达式为sFSK(t)=vH(t)=2 Eb cos(2 兀 f +2Af )t Tcb0 t T (二进制的1)bSFSK (t)=VL (t)=2 Eb cos(2兀 f -2兀Af )t Tcb0 t T (二进制的0)b在正常的载波频率中，2兀纣是恒定的偏移量。FSK 相干检测接收机的差错率为：P=Q（）e FSKNV 0使用非相干检测时FSK系统
5、的平均差错率为：Pe,FSK= exp(-2Eb2N而对于最小频移键控（MSK）实质就是调制系数为0.5的连续相位的FSK，它有 恒包络、频谱利用率咼、BER低和自动同步等优点。对于咼斯频移键控（GFSK）, 是把输入数据经高斯低通滤波器预调制滤波后，再进行 FSK 调制的数字调制方 式。它在保持恒定幅度的同时 ,能够通过改变咼斯低通滤波器的 3dB 带宽对已调 信号的频谱进行控制，具有恒幅包络、功率谱集中、频谱较窄等无线通信系统 所希望的特性。4. 多进制正交幅度调制（ QAM）在 MPSK 调制中，传输信号的幅度保持在一恒定值，因此星座图的圆形的。通过改变相位和幅度，我们获得一种新的调制方
6、法，称为多进制正交调制（QAM ）, 一般形式定义为：【2 Es (t)=. min a cos(2 兀 ft)+i T icsb sin (2 兀 ft ),0 t T ,i=l,2,Mics其中，E 是幅度最小的信号的能量，a和b是一对独立的整数。mini i第i个信号点的坐标是a.JE 和b E ，其中（a ,b ）是如下给出的 L 矩阵 i的元素：(-L+1,L-1) r 小(-L+1,L-3)a ,b =i i(-L+3,L-1)(-L+3,L-3)(L-1,L-1)(L-1,L-3)(-L+1,-L+1) (-3+1,-L+1)(L-1,-L+1)其中L=：M。对于16-QAM信号
7、的星座图，其L矩阵为(-3,3)(-1,3)(1,3)(3,3),b)(丄1)W)W)i j(-3,-1) (-1,-1) (1,-1) (3,-1)P =4(1-e,QAM)(-3,3)(-1,3)(1,-3) (3,-3)如果使用相干检测，多进制QAM信号在AWGN信道中的平均差错概率大约是:1：2 EP =4(1- _ )Q(一 ) e,QAMVMN1 0使用平均信号能量E ，上式表示为:av二实验仿真与分析我们用matlab分别仿真了各种调制模式下的信噪比与误码率的关系，其中图1是无分 集情况下的仿真结果图，图2 是在发射接收端二分集的情况下的仿真结果图，图3 是4分 集的情况下仿真结
8、果图。图1.无分集情况下的各种调制方式的BER与SNR的关系101010101010152025cc LUCQ104二分集情况下的各种调制解调方式的BER与SNR的关系SNR/dBBPSKDPSK AMPSK FSK-conherentFSK-noncoherentH16QAM图2.二分集情况下的各种调制方式的BER与SNR的关系IT LULU图3.四分集情况下的各种调制方式的BER与SNR的关系由上述三图我们可以看出，在不同的分集情况下，在各个信噪比点相对于其他调制 方式来说，BPSK的误码率最小。而对于FSK，虽然非相干检测简化了接收机的结构，但 与相干检测相比，相同信噪比下的误码率约大一个数量级。而其他几种调制方式的误码 率随着信噪比和分集的增加变化相差无几。
