通信系统模型

通信系统模型

Information source

And input transducer

Source

Coding

Channel

Encoding

Digital

Modulation

Channel

Output

transducer

Source

decoding

Channel

Decoding

Digital

Demodulation

信源

信号源函数

Signal Sources

randerr

- Generate bit error patterns.

randint

- Generate matrix of uniformly distributed random integers.

randsrc

- Generate random matrix using prescribed alphabet.

- Generate pseudorandom noise sequences (See also: SEQGEN objects).

wgn

- Generate white Gaussian noise.

以

randsrc (1,10,[0 1;0.5 0.5])

为例

产生

1*10

的

0

、

1

矩阵，

0

、

1

出现的概率均为

0.5

；

此外< /p>

Matlab

产生随机数：

rand

rand(n)

：生成

0

到

1

之间的

n

阶随机数方阵

rand(m,n)

：生成

0

到

1

之间的

m×

n

的随机数矩阵

randn

randn

（）命令是产生白噪声的，白噪声应该是

0

均值，方差为

1

的一组数；

同

rand

有

randn(n)

，

randn(m,n)

rand

是

0-1

的均匀分布，

randn

是均值为

0

方差为

1

的正态分布

randint

randint(m,n,[1

N])

：生成

m×

n

的在

1

到

N

之间的随机整数矩阵，其效果与

randint(m,n, N+1)

相同。

Matlab

随机数生成函数：

betarnd

贝塔分布的随机数生成器

binornd

二项分布的随机数生成器

chi2rnd

卡方分布的随机数生成器

exprnd

指数分布的随机数生成器

frnd f

分布的随机数生成器

gamrnd

伽玛分布的随机数生成器

geornd

几何分布的随机数生成器

hygernd

超几何分布的随机数生成器

lognrnd

对数正态分布的随机数生成器

nbinrnd

负二项分布的随机数生成器

ncfrnd

非中心

f

分布的随机数生成器

nctrnd

非中心

t

分布的随机数生成器

ncx2rnd

非中心卡方分布的随机数生成器

normrnd

正态（高斯）分布的随机数生成器

poissrnd

泊松分布的随机数生成器

raylrnd

瑞利分布的随机数生成器

trnd

学生氏

t

< br>分布的随机数生成器

unidrnd

离散均匀分布的随机数生成器

unifrnd

连续均匀分布的随机数生成器

weibrnd

威布尔分布的随机数生成器

Matlab

取整：

(1)fix(x) :

截尾取整

.

>> fix( [3.12 -3.12])

ans =

3

-3

(2)floor(x):

不超过

x

的最大整数

.(

高斯取整

)

>> floor( [3.12 -3.12])

ans =

3

-4

(3)ceil(x) :

大于

x

的最小整数

>> ceil( [3.12 -3.12])

ans =

4

-3

(4) round (x) :

四舍五入取整

>> round(3.12 -3.12)

ans =

0

>> round([3.12 -3.12])

ans =

3

-3

信源编译码

信源编码函数（效果：提 高有效性、降低可靠性，信道编码相反）

Source Coding

arithdeco

- Decode binary code using arithmetic decoding.

arithenco

- Encode a sequence of symbols using arithmetic coding.

compand

- Source code mu-law or A-law compressor or expander.

dpcmdeco

- Decode using differential pulse code modulation.

dpcmenco

- Encode using differential pulse code modulation.

dpcmopt

- Optimize differential pulse code modulation parameters.

Huffmandeco

- Huffman decoder.

huffmandict

-

Generate

Huffman

code

dictionary

for

a

source

with

known

probability

model.

huffmanenco - Huffman encoder.

lloyds

- Optimize quantization parameters using the Lloyd algorithm.

quantiz

- Produce a quantization index and a quantized output value.

以霍夫曼编码为例：

letters = [1:6]; % Distinct symbols the data source can produce

p = [.5 .125 .125 .125 .0625 .0625]; % Probability distribution

[dict,avglen] = huffmandict(letters,p); % Get Huffman code.

sig

= randsrc(1,20,[letters; p]) % Create data using p.

comp = huffmanenco(sig,dict)

% Encode the data.

deco = huffmandeco(comp,dict) % Decode the encoded signal.

equal = isequal(sig,deco) % Check whether the decoding is correct.

调制解调

Digital Modu lation/Demodulation

（数字调制

/

解调函数）

dpskmod - Differential phase shift keying modulation.

dpskdemod - Differential phase shift keying demodulation.

fskmod - Frequency shift keying modulation.

fskdemod - Frequency shift keying demodulation.

genqammod - General quadrature amplitude modulation.

genqamdemod - General quadrature amplitude demodulation.

modnorm - Scaling factor for normalizing modulation output.

mskmod - Minimum shift keying modulation.

mskdemod - Minimum shift keying demodulation.

oqpskmod - Offset quadrature phase shift keying modulation.

oqpskdemod - Offset quadrature phase shift keying demodulation

pammod - Pulse amplitude modulation.

pamdemod - Pulse amplitude demodulation.

pskmod - Phase shift keying modulation.

pskdemod - Phase shift keying demodulation.

qammod - Quadrature amplitude modulation.

qamdemod - Quadrature amplitude demodulation.

以

B PSK

为例：

x=[0 1 0 1 1 0 1 1];

scatterplot(pskmod(x,2,0));

%Bpsk

调制并画星座图，初始相位为

0

pskdemod(pskmod(x,2,0),2);< /p>

%

解调

s=( x*2-1);

%BPSK

调制

c=(s>0);

%BPSK

解调

以

< br>QPSK

为例：

function

ModulateSignal=QPSKModulate(SignalData)

data=SignalData;

for

jdata=1:size(data,1)

m=1;

for

idata=1:size(data,2)/2

%QPSK modulation

packet(1:2)=[data(jdata,2*idata-1),data(jdata,2*id ata)];

if

packet==[0,0]

symbol(jdata,m)=i;

elseif

packet==[0,1]

symbol(jdata,m)=1;

elseif

packet==[1,0]

symbol(jdata,m)=-1;

elseif

packet==[1,1]

symbol(jdata,m)=-i;

end

m=m+1;

end

;

end

ModulateSignal=symbol;

信道编译码

卷积码及维特比译码

（

2,1,3

）卷积码

function

[Convolu tionalCode,Trellis]=ConvolutionalEncoding(SourceCo de)

%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%