加性高斯白噪声信道的最佳接收机设计与仿真

加性高斯白噪声信道的最佳接收机设计与仿真加性高斯白噪声信道的最佳接收机设计与仿真摘要在数字通信系统中，在接收机端接收的信号往往受加性高斯白噪声信号的恶化，因此研究加性高斯白噪声信道的最佳接收机具有一定的实用性意义。最佳接收机主要由信号解调器和检测器组成，信号解调器有相关解调器和匹配滤波器解调器两种实现方法，检测器主要由最大后验概率准则和最大似然准则两大准则。本设计主要对4PSK调制方式的信号，利用MATLAB的m文件进行最佳接收机的设计与仿真。对输入的叠加噪声的4PSK调制信号进行接收，利用相关解调器来实现信号解调，及最大似然准则来实现检测器。在相关解调器中，接收信号分别与基函数tcos和tsin相乘再积分。在检测器中，利用相位来判断输出，从而最终得到接收的数据。采用随机二进制数通过4PSK调制后叠加高斯白噪声再对设计的接收机进行测试，从测试的结果可看出，在信噪比大于-8dB时，误码率为0，说明该接收机较好的实现了抗噪声性能。关键词信号解调器；检测器；四进制相移键控；信噪比；误码率加性高斯白噪声信道的最佳接收机设计与仿真DesignandSimulationOfOptimumReceiverinAdditiveGaussianWhiteNoiseChannelABSRACTInthedigitalcommunicationsystem,thereceivedsignalisoftendeterioratedbyadditiveGaussianwhitenoisesignalatthereceiverside.Therefore,researchedOptimumReceiverinAdditiveGaussianWhiteNoiseChannelhasacertainpracticalitybestsignificance.Optimumreceivercontainsignalsdemodulatoranddetector,However,thesignaldemodulationhastwomethodsoftherelateddemodulatorandthematchfilterdemodulator,thedetectorbytheMAPandMLfortwomajorprinciplescomposition.ThedesignmainlydesignandsimulationoptimumreceiveruseofMATLABm-filesbasedon4PSKsignalmodulation.Superpositionofnoiseontheinputsignalsreceived4PSKmodulation,useofrelevantsignaldemodulationdemodulatorandMLprinciplesdetectiontoachieve.Intherelevantdemodulator,thereceivedsignal,respectivelymultiplyingthebasefunctionsandthenintegration.Thedetector,theuseofphasetodeterminetheoutput,andultimatelyobtainthereceivingdata.Adoptedrandombinarypassthrough4PSKmodulatethatSuperpositionofGaussianwhitenoise,thenTestedthedesignofthereceiver.theresultscanbeseenfromthetest,theerrorrateis0whenthesignaltonoiseratioisgreaterthan-8dB,indicatingthatthereceiverismoreAchievegoodnoiseperformance.Keywords:demodulator;detector;4PSK;signal-noise;errorrate加性高斯白噪声信道的最佳接收机设计与仿真目录1绪论.........................................................................................................................................11.1课题背景及目的...........................................................................................................11.2国内外发展状况...........................................................................................................11.3论文构成及研究内容...................................................................................................22AGWN最佳接收机的原理....................................................................................................32.1受加性高斯白噪声恶化信号的最佳接收机..............................................................32.2最佳解调器...................................................................................................................32.2.1相关解调器.........................................................................................................42.2.2匹配滤波器解调.................................................................................................52.3最佳检测器...................................................................................................................734PSK最佳接收机的设计.......................................................................................................93.14PSK的最佳接收机工作原理.....................................................................................93.24PSK的最佳接收机的功能.......................................................................................103.34PSK的最佳接收机设计的流程图...........................................................................103.44PSK的最佳接收机的仿真.......................................................................................124测试结果及性能分析...........................................................................................................144.1测试数据的生成.........................................................................................................144.2测试的结果及分析.....................................................................................................155总结.......................................................................................................................................21参考文献..................................................................................................................................22致谢..........................................................................................................................................23附录..........................................................................................................................................24附件1开题报告.........................................................................................错误!未定义书签。附件2英文原文及译文..........................................................................................................37加性高斯白噪声信道的最佳接收机设计与仿真第1页共28页1绪论1.1课题背景及目的随着通信技术的飞速发展，提高数字通信的可靠性已成为亟待解决的现实问题，尤其是数字计算机进入通信领域以后，进一步引起人们对数字通信差错控制的研究[1]。长久以来，数字通信系统最佳接收机的设计一直是理论研究者最为关注的问题。在无线与移动通信高数发展的今天，更加有效的利用各种系统资源是非常重要的问题，如无线频率、电源、传输时间等等[2]。在数字通信系统中，接收端收到的发送信号往往是被噪声恶化后的信号，从而使得接收到的数据出现差错。所以，一个通信系统的质量优劣在很大程度上取决于接收系统的性能[3]。在随机噪声存在的条件下，使得接收机最佳的完成接收机和判决，这是最佳接收机的理论。最佳接收机主要是从提高接收机性能的角度，使得正确接收信号的概率最大，而错误接收信号的概率减到最小[4]。最佳接收机主要由最佳解调器与最佳检测器组成，并将概率论与数理统计的知识应用于信号接收。最佳接收机的设计与性能分析，对通信技术