Моделирование когерентного демодулятора сигналов с QPSK при наличии нефлуктуационных помех

Программа моделирования канала передачи дискретных сообщений методом QPSK на фоне нефлуктуационных помех предназначена для оценки помехоустойчивости приема QPSK сигналов квадратурным демодулятором на фоне шумовой, гармонической и ретранслированной помех.

Область применения программного продукта – учебно-научный процесс высшей школы по специальностям и направлениям подготовки, связанным с передачей, приемом и обработкой дискретных сигналов.

Программа позволяет смоделировать формирование информационного потока данных, сигнала QPSK, шумовой, гармонической и ретранслированной помех с заданными параметрами, обработку смеси сигнала и помех в квадратурном демодуляторе, формирование принятой последовательности данных, сравнение переданного и принятого массивов данных и вычисление вероятности ошибки.

Описание программы моделирования канала передачи дискретных сообщений методом QPSK на фоне нефлуктуационных помех 

Программа позволяет смоделировать формирование информационного потока данных, сигнала QPSK, шумовой, гармонической и ретранслированной помех с заданными параметрами, обработку смеси сигнала и помех в квадратурном демодуляторе, формирование принятой последовательности данных, сравнение переданного и принятого массивов данных и вычисление вероятности ошибки.

Последовательность операций:

1. Запуск приложения Matlab

2. Создание нового файла, подготовка памяти (строка программы 1)

3. Ввод исходных данных (строки программы 2-12):

- амплитуда сигнала QPSK A0;

- длина информационной последовательности N;

- частота несущего колебания fc;

- период дискретизации td;

- количество отсчетов на бит M;

- отношение сигнал/шум (дБ) SNR;

- интенсивность гармонической помехи m1;

- интенсивность ретранслированной помехи m2.

4. Формирование QPSK сигнала (строки программы 13-38):

- формирование случайной информационной последовательности b;

- формирование информационной последовательности I и Q каналов;

- формирование сигнала синфазного канала: ichanel = I*cos(2*pi*fс*t);

- формирование сигнала квадратурного канала: qchanel = – Q*sin(2*pi*fс*t);

- формирование QPSK сигнала: S1 = ichanel + qchanel.

5. Модель канала связи (строки программы 39-50):

- формирование гауссовского шума noise;

- формирование гармонической помехи S2;

- формирование ретранслированной помехи S22;

- формирование на выходе канала связи суммы сигнала QPSK + гармоническая помеха + ретранслированная помеха + гауссовский шум S3 = S1 + S2 + S22 +noise.

6. Демодуляция QPSK сигнала (строки программы 51-84):

- формирование опорного сигнала синфазного канала S4 = cos((2*pi*(fc+df)*t)+dfi);

- формирование опорного сигнала квадратурного сигнала S5 = -sin((2*pi*(fc+df)*t)+dfi);

- вычисление корреляционных интегралов синфазного канала SS44 и квадратурного канала SS55;

- вычисление угла вектора принятия решения u = atan2(SS55, SS44)

- вычисление минимального углового расстояния min(abs(angle - u));

- принятие решения об информационном символе d.

7. Вычисление вероятности битовой ошибки (строки программы 85-86):

- вычисление вероятности битовой ошибки error.

Описание алгоритма работы программы моделирования канала передачи дискретных сообщений методом QPSK на фоне нефлуктуационных помех

Алгоритм работы программы содержит следующие процедуры:

Ввод исходных данных. Задание основных параметров используемых моделей сигналов и помех.

1. Модулятор QPSK сигнала: формирование информационной последовательности (генератор случайных чисел), формирование QPSK сигнала квадратурным методом.

2. Канал связи: формирование шумовой, гармонической и ретранслированной помех с заданными параметрами, формирование смеси сигнала и помех.

3. Демодулятор QPSK сигнала: формирование опорных сигналов, обработка смеси сигнала и помех в квадратурном демодуляторе, формирование принятой последовательности данных.

4. Вычисление вероятности ошибки: сравнение переданного и принятого массивов данных, вычисление вероятности ошибки.