基于QPSK调制解调系统的中继链路误码率仿真_qpsk调制误码率

目录

1、QPSK调制与解调原理

2、中继链路工作原理

3、MATLAB核心程序

4、中继链路性能分析

       随着无线通信技术的飞速发展，人们对通信质量的要求也日益提高。QPSK作为一种高效的数字调制方式，被广泛应用于各种无线通信系统。然而，在复杂的通信环境中，信号的直接传输往往受到多种因素的影响，如信号衰减、噪声干扰等。为了解决这个问题，中继技术应运而生。通过引入中继节点，可以对信号进行再生和转发，从而提高信号的传输效率和可靠性。本文将结合QPSK调制解调技术，对中继链路的原理进行深入研究。

1、QPSK调制与解调原理

       QPSK是一种相位调制方式，其基本原理是将二进制数据流映射为四种不同的相位，每种相位对应两个比特的信息。QPSK的调制过程可以用以下数学公式表示：

       在接收端，QPSK解调的过程就是将接收到的信号与本地振荡器产生的参考信号进行比较，通过测量相位差来恢复出原始的数据。解调的数学模型可以表示为：

2、中继链路工作原理

       在中继链路中，中继节点接收到源节点发送的信号后，首先进行QPSK解调，将信号转换为数字形式进行处理。中继节点对接收到的信号进行放大、再生等处理，以消除信号在传输过程中的衰减和噪声。处理后的信号再次进行QPSK调制，然后由中继节点发送给目的节点。这一系列的过程可以用以下数学公式描述：

3、MATLAB核心程序

...........................................................................
        
        %接收符号
        %第1阶段：UE1至RS和BS
        cBSRxSymb1 = bs1x * cTxSymb1 + bs1xn;
        cRSRxSymb1 = rs1x * cTxSymb1 + rs1xn;
        %直接链路1的ML接收机过程
        cPreEstSymb1 = bs1x * QpskMap;
        Dist = sum(abs(cPreEstSymb1-repmat(cBSRxSymb1,1,4)), 1);
        [~,EstSymbIdx] = min(Dist);
        cEstSymb1DT = QpskMap(1,EstSymbIdx);
        %从符号中恢复位
        cvEstBit1DT = [(real(cEstSymb1DT)+1)/2;(imag(cEstSymb1DT)+1)/2];
        %通过与原始Tx比特进行比较来计数错误比特
        Tbits(ij,1) = Tbits(ij,1) + size(find(cvEstBit1DT-cvTxBit1), 1);
        %UE1到RS的ML接收机过程
        cPreEstSymb1 = rs1x * QpskMap;
        Dist = sum(abs(cPreEstSymb1-repmat(cRSRxSymb1,1,4)), 1);
        [~,EstSymbIdx] = min(Dist);
        cEstSymb1SR = QpskMap(1,EstSymbIdx);
        %从符号中恢复位
        cvEstBit1SR = [(real(cEstSymb1SR)+1)/2;(imag(cEstSymb1SR)+1)/2];
        
        %第二阶段：UE2至RS和BS
        cBSRxSymb2 = bs2x * cTxSymb2 + bs2xn;
        cRSRxSymb2 = rs2x * cTxSymb2 + rs2xn;
        %直接链路2的ML接收机过程
        cPreEstSymb2 = bs2x * QpskMap;
        Dist = sum(abs(cPreEstSymb2-repmat(cBSRxSymb2,1,4)), 1);
        [~,EstSymbIdx] = min(Dist);
        cEstSymb2DT = QpskMap(1,EstSymbIdx);
        %从符号中恢复位
        cvEstBit2DT = [(real(cEstSymb2DT)+1)/2;(imag(cEstSymb2DT)+1)/2];
        %通过与原始Tx比特进行比较来计数错误比特
        Tbits(ij,2) = Tbits(ij,2) + size(find(cvEstBit2DT-cvTxBit2), 1);
        %UE2到RS的ML接收机过程
        cPreEstSymb2 = rs2x * QpskMap;
        Dist = sum(abs(cPreEstSymb2-repmat(cRSRxSymb2,1,4)), 1);
        [~,EstSymbIdx] = min(Dist);
        cEstSymb2SR = QpskMap(1,EstSymbIdx);
        %从符号中恢复位
        cvEstBit2SR = [(real(cEstSymb2SR)+1)/2;(imag(cEstSymb2SR)+1)/2];
 
        %在RS上生成网络编码符号
        cvRSTxBit = bitxor(cvEstBit1SR,cvEstBit2SR);
        cRSTxSymb = (cvRSTxBit(1,:)*2-1) + 1j*(cvRSTxBit(2,:)*2-1);
        %RS收发
        cBSRxSymb = cHRSBS * cRSTxSymb + cNoiseRSBS;
        %RS到BS的ML接收机过程
        cPreEstSymb = cHRSBS * QpskMap;
        Dist = sum(abs(cPreEstSymb-repmat(cBSRxSymb,1,4)), 1);
        [~,EstSymbIdx] = min(Dist);
        cEstSymbSR = QpskMap(1,EstSymbIdx);
        %从符号中恢复位
        cvEstBitSR = [(real(cEstSymbSR)+1)/2;(imag(cEstSymbSR)+1)/2];
        %解码网络编码符号
        cvEstBit1SR = bitxor(cvEstBitSR,cvEstBit2DT);
        cvEstBit2SR = bitxor(cvEstBitSR,cvEstBit1DT);
        %通过与原始Tx比特进行比较来计数错误比特
        Rbits(ij,1) = Rbits(ij,1) + size(find((cvEstBit1SR-cvTxBit1).*(cvEstBit1DT-cvTxBit1)), 1);
        Rbits(ij,2) = Rbits(ij,2) + size(find((cvEstBit2SR-cvTxBit2).*(cvEstBit2DT-cvTxBit2)), 1);
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4、中继链路性能分析

        对于基于QPSK调制的中继链路，其性能主要受到信道条件、噪声干扰、中继节点处理能力等因素的影响。通过合理的中继策略和设计，可以有效地提高整个通信系统的性能。具体的性能分析方法涉及到误码率（BER）、信噪比（SNR）等多个方面.