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基于System View的比特誤碼率測(cè)試的仿真

作者: 時(shí)間:2012-11-07 來(lái)源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

輸入信號(hào)(圖符0)為1 Hz的PN碼,為了保證每個(gè)比特對(duì)應(yīng)一個(gè)采樣,在信號(hào)源的后面加入了一個(gè)采樣器(圖符1),采樣率設(shè)為1 Hz,信號(hào)源的時(shí)間偏移設(shè)為0,即數(shù)據(jù)從0時(shí)刻開始輸出。[7,4] BCH編碼器每輸入4 b數(shù)據(jù)就產(chǎn)生一個(gè)7 b的編碼序列,數(shù)據(jù)輸入和編碼輸出的序列占用的時(shí)間都為4 s,則編碼信號(hào)的比特率為7/4=1.75 Hz,于是每個(gè)編碼位的時(shí)間寬度位:4/7=0.571 428 571 s。為了使加入的AWGN信號(hào)的采樣率與BCH編碼 輸出的采樣率一致,便于二者相加,因此在加法器(圖符5)之前插入一個(gè)保持器(圖符4)將信號(hào)恢復(fù)到系統(tǒng)采樣率。對(duì)任一個(gè)AWGN信道,匹配濾波器是最佳檢波器,這里用一個(gè)簡(jiǎn)單的積分清洗算子(圖符7)來(lái)作匹配濾波器,將積分時(shí)間設(shè)置為的碼元寬度,即4/7 s。但是,為了保證BCH譯碼器(圖符10)的輸出數(shù)據(jù)率為1 Hz,則其輸入數(shù)據(jù)率應(yīng)為7/4=1.75Hz,用采樣器(圖符9)設(shè)為1.75 Hz。

在此例中由于系統(tǒng)比較簡(jiǎn)單,系統(tǒng)總延時(shí)可用理論推算的方法來(lái)計(jì)算。信號(hào)經(jīng)過(guò)匹配濾波器后有4/7 s的延時(shí)。對(duì)于BCH譯碼器而言,需要輸入7位BCH才能譯碼4位實(shí)際數(shù)據(jù),始終存在4 s的群延時(shí);同理,編碼器的編碼延時(shí)也為4 s。因此整個(gè)系統(tǒng)(從數(shù)據(jù)輸入到譯碼器的延時(shí))的群延時(shí)為8.571 428 571 s。由于RBE計(jì)數(shù)器的采樣率被設(shè)為1 Hz,即每秒兩路輸入信號(hào)判決一次,則整個(gè)系統(tǒng)的群延時(shí)應(yīng)為一個(gè)整數(shù),所以這里的群延時(shí)為9個(gè)采樣。在BCH譯碼器和RBE計(jì)數(shù)器之間插入一個(gè)1 Hz的重采樣器(圖符12)后,會(huì)自動(dòng)將系統(tǒng)群延時(shí)調(diào)整為整數(shù)。

系統(tǒng)電路圖設(shè)計(jì)到此已完成,設(shè)置好全局關(guān)聯(lián)變量和系統(tǒng)定時(shí)窗口后,仿真得到的RBE曲線如圖3所示,系統(tǒng)的同步情況(接收器13和接收器15的卷積)如圖4所示。從試驗(yàn)結(jié)果中可以看出隨著信噪比的增大RBE曲線在下降,誤碼計(jì)數(shù)器兩路輸入信號(hào)的卷積峰值剛好對(duì)準(zhǔn)0點(diǎn),準(zhǔn)確同步。

3.2 編碼譯碼RBE測(cè)試系統(tǒng)的仿真

是另外一種編碼方法,他也是將k個(gè)信息比特編成n個(gè)比特,但k和n通常很小,因此時(shí)延小,特別適合以串行形式進(jìn)行傳輸。編碼后的n個(gè)碼元不僅與當(dāng)前段的k個(gè)信息有關(guān),還與前面的N-1段信息有關(guān),編碼過(guò)程中相互關(guān)聯(lián)的碼元個(gè)數(shù)為nN。卷積碼的糾錯(cuò)性能優(yōu)于分組碼,但卷積碼沒(méi)有分組碼那樣嚴(yán)密的數(shù)學(xué)分析手段,目前大多是通過(guò)計(jì)算機(jī)進(jìn)行好碼的搜索。卷積碼的編譯碼原理請(qǐng)參見(jiàn)文獻(xiàn)[1,2]。圖5是一個(gè)[2,1,7]卷積碼編譯碼RBE測(cè)試仿真電路圖,輸出部分由硬判決和軟判決譯碼器構(gòu)成。

設(shè)置好全局關(guān)聯(lián)變量和系統(tǒng)定時(shí)窗口后,仿真結(jié)果如圖6所示,此處略有不同的是系統(tǒng)總延時(shí)的計(jì)算方法,即將計(jì)數(shù)器的兩路輸入信號(hào)進(jìn)行相關(guān)運(yùn)算的分析法。計(jì)算分析窗口如圖7(顯示的是43個(gè)采樣延時(shí))所示。由仿真結(jié)果(RBE測(cè)試曲線)可知軟判決比硬判決的誤碼性能好。

4 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)上述的誤碼率測(cè)試系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和仿真結(jié)果可知,利用System View軟件可以方便、快速 地進(jìn)行通信系統(tǒng)的仿真。并且只要參數(shù)適當(dāng),可以得到符合要求和直觀理想的仿真結(jié)果,為 軟件算法研究者、硬件系統(tǒng)工程師提供了一個(gè)有效仿真工具。隨著通信技術(shù)的不斷發(fā)展,通 信系統(tǒng)越來(lái)越復(fù)雜,設(shè)計(jì)和仿真難度也隨之加大,利用System View可以十分方便地完成相 應(yīng)的通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和仿真。

參考文獻(xiàn)
[1]樊昌信.通信原理[M].北京:國(guó)防工業(yè)出版社,1994
[2]曹志剛.現(xiàn)代通信原理[M].北京:清華大學(xué)出版社,1992
[3]羅衛(wèi)兵,孫樺,張捷.System View動(dòng)態(tài)系統(tǒng)分析及通信系統(tǒng)仿真設(shè)計(jì)[M].西安:西安電子科技大學(xué)出版社,2001
[4]李東生,雍愛(ài)霞,左洪浩.System View系統(tǒng)設(shè)計(jì)及仿真入門與應(yīng)用[M]. 北京:電子工業(yè)出版社,2002(end)

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