PAM调制的误码性能研究与仿真

PAM调制的误码性能研究与仿真仿真研究：M=2,4,8,16,32的PAM调制的误码性能要求：1.给出仿真模型；2.给出模拟性能曲线；横坐标SNRperbitrb(0~28dB)纵坐标符号错误率Pe3.对不同调制的性能给出分析。一、仿真模型PAM信号的符号错误率为//1()rMrrMMPdp式中r为接收信号的相位，()rrp为相位r的概率密度函数。一般情况下，()rrp的积分不能简化成简单的形式，除M=2和M=4外，必须采用数值计算。但在大M值和大SNR值情况下可以利用()rrp的近似表达式来求得符号错误率的近似值。当M=2时，其符号错误率为2(2)bPQ当M=4时，其符号错误率为42(2)[1(2)]12bbPQQ当M=8时，其符号错误率为82(23)8sinbPQ当M=16时，其符号错误率为162(24)16sinbPQ当M=32时，其符号错误率为)32sin52(232bQP上面所有式子中的b表示比特信噪比（SNR），函数()Qx的定义为()()212xQxerfc二、绘制曲线程序%AnalysisofthesymbolerrorprobabilityforM-PAMand%M-PPMsignals%Thefunctioncomputesandplotsthesymbolerror%probabilityforM-PAMandM-PPMsignalsEb_N0=logspace(0,2.8);M=[2481632];fori=1:5M_PAM(i,:)=(1-1/M(i))*erfc(sqrt(Eb_N0*3*log2(M(i))/(M(i)^2-1)));endF=figure(1);set(F,'Position',[100190650450]);set(gcf,'DefaultAxesColorOrder',[100],'DefaultAxesLineStyleOrder','-^|-*|-|:x|-');PT=semilogy(10*log10(Eb_N0),[M_PAM']');L=legend('2-PAM','4-PAM','8-PAM','16-PAM','32-PAM');set(L,'FontSize',12);set(PT,'LineWidth',[1]);X=xlabel('SNRPerbitrb');set(X,'FontSize',14);Y=ylabel('Pr_e');set(Y,'FontSize',14);AX=gca;set(AX,'FontSize',12);axis([0281e-61e0]);set(AX,'XTick',[0481216202428]);gridon三、模拟性能曲线048121620242810-610-510-410-310-210-1100SNRPerbitrbPre2-PAM4-PAM8-PAM16-PAM32-PAM四、系统误码性能仿真值验证在本例的Simulink仿真程序中，更改信号源和调制器的参数可以改变进制M值，更改信道模型可以调整信道的信噪比。通过改变参数可得到不同条件下的误码率实验结果。1、不同条件下误码率性能仿真结果如下表：表PAM调制系统在不同信噪比条件下的误码率性能比较信噪比类型81216202-PAM1.909e-40004-PAM1.849e-22.773e-4008-PAM1.57e-12.917e-26.515e-4016-PAM4.134e-12.081e-14.96e-22.021e-332-PAM6.462e-14.799e-12.712e-18.41e-2又表中数据可看出，系统误码率随信道信噪比上升逐渐下降，且不同调制模式的变化趋势基本同理论值吻合。2、在固定符号错误概率的情况下：从图中可以看出，当符号错误概率一定的情况下，随着M值的增大，比特SNR也增大。这也就是说，随着M值的增大，要想获得相同的符号错误概率，就必须增大比特SNR。综合以上两点可以看出，随着M值的增大，性能逐渐变差。但同时我们也应该注意到，随着M值的增大，传输速率也逐渐提高，从而提高了有效性。因此在设计通信系统选择MPSK调制方式时，要综合考虑其可靠性和有效性，选择合适的M值。