通信系统中关于多径衰弱、瑞利衰减信道、高斯信道的MATLAB仿真与对比分析

通信系统中关于多径衰弱信道的仿真实现，包括瑞利衰减信道、高斯信道的MATLAB仿真与对比分析以及蒙特卡罗的应用

%BipolarNRZ_Ray.m Simulate the performance of Bipolar NRZ in Rayleigh fading channels
clear all;
close all;
%Eb/N0 in dB
Eb_N0_dB=0:1:10;
%Convert Eb/N0 into the linear scale
Eb_N0=10.^（Eb_N0_dB/10）;
Eb=1;
%Fix the bit duration to be 1
T=1;
%Calculate the signal amplitude
A=sqrt（Eb/T）;
%Engergy of bit 0
E0=A^2*T;
%Engergy of bit 1
E1=A^2*T;
%Optimal threshold
Thr=（E1-E0）/2;
%Calculate the correspnding noise power spectral density
N0=Eb./Eb_N0;
%Number of different SNRs
len_EbN0=length（Eb_N0）;
%Total number of bits per block
N_bit=10000;
%Maximum number of blocks to simulate
N_block=1000;
%Eb/N0 index pointer
EbN0_pointer=1;
temp_EbN0_pointer=EbN0_pointer;
%Number of errors counted for each Eb/N0
errs=zeros（1len_EbN0）;
%Number of blocks simulated for each Eb/N0
block_count=zeros（1len_EbN0）;



%While the Eb/N0 index pointer has not reached the last value and the
%number of blocks has not exceeded the maximum number N_block
%do the iterations
while （EbN0_pointer <= len_EbN0） && （block_count（len_EbN0） < N_block）
%Generate a binary bit sequence
D = round（rand（1N_bit））;
for i = 1:1:N_bit
    if D（i）==0
       D（i）=-1;
    end    
end    
%Rayleigh fading Channel gain h  （omega=1）
h=sqrt（1/2）*（randn（1N_bit）+1i*randn（1N_bit））;
%%gaussian 0dBvariance??
Noise=sqrt（1/2）*（randn（1N_bit）+1i*randn（1N_bit））;
%Simulate different Eb/N0 values
for n = EbN0_pointer : len_EbN0
% Transmit signal    
Tx_data =A*h.*D+A*Noise/sqrt（Eb_N0（n））;%equalization???????????????除以sqrt（Eb_N0（n））是用来控制信噪比的？
%Received signal
Rx_data=Tx_data./h;
%Recover the transmit data from the received data.
%When the output is Rx_data>Th output 1; otherwise output -1.
Recov_data = zeros （1N_bit）;
Recov_data （Rx_data>Thr）=1;
Recov_data （Rx_data<=Thr）=-1;
%Count the number of errors
for i=1:1:N_bit
    if Recov_data（i）~= D（i）
       errs（n） = errs（n）+ 1;
    end
end
%If more than 500 errors have been counted move the Eb/N0
%index pointer to the next Eb/N0
if errs（n）>=500
   temp_EbN0_pointer = temp_EbN0_pointer+1;
end
%Update the nubmer of blocks simulated
block_count（n）=block_count（n）+1;
end
%Update Eb/N0 pointer
EbN0_pointer=temp_EbN0_pointer;
block_count;
end
%Calculate the numerical BERs for different Eb/N0‘s. Each block has N_bit bits.
Rayleigh_Num_BER = errs./（N_bit*block_count）;       



%calculate Analytical BER in Rayleigh fading channels
%generate a Rayleigh fading channel 
N=10000;
Ray_noise=sqrt（1/2）*（randn（1N）+1i*randn（1N））;%sqrt（1/2）是让信号方差为1，0db即信号能量为1
mean2=zeros（1len_EbN0）;
for n=1:len_EbN0
%calculate mean[|h|^2]
mean2（n）=mean（abs（Ray_noise）.^2）;
% calculate gamma0
gamma0（n）=Eb_N0（n）.*mean2（n）;
end
%calculate BER in Rayleigh fading channnels
Rayleigh_BER=（1/2）*（1-sqrt（gamma0./（gamma0+1）））;
%calculate BER in Rayleighfading channels if gamma0>>1
ApproxRayleigh_BER=1./（4*gamma0）;



%plot
figure（1）;
semilogy（Eb_N0_dBApproxRayleigh_BER ‘r-o‘）;
hold on;
semilogy（

 属性            大小     日期    时间   名称
----------- ---------  ---------- -----  ----

     文件      22871  2018-10-13 14:53  RayFading\Bio_Ray.fig

     文件       3304  2018-10-13 14:52  RayFading\Bipolar_Ray.m

     文件      24801  2018-10-13 14:57  RayFading\Fading.fig

     文件     393885  2018-10-08 17:14  RayFading\Fading.pdf

     文件       1005  2018-10-13 14:56  RayFading\FFading.m

     文件         49  2018-09-27 14:54  RayFading\Q.m

     文件       3043  2018-10-13 14:57  RayFading\Unipolar_Ray.m

     文件      22861  2018-10-13 14:53  RayFading\Uni_Ray.fig

     目录          0  2018-10-13 14:59  RayFading

----------- ---------  ---------- -----  ----

               471819                    9