【信道容量】基于QPSK+8PSK+16PSK+16QAM数字信号调制信道容量仿真附Matlab代码
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⛄ 内容介绍
信道容量是指在给定的信道条件下，能够传输的最大数据率。对于基于QPSK、8PSK、16PSK和16QAM数字信号调制的信道容量，可以通过香农公式计算。
首先，需要确定信道的带宽（B）和信噪比（SNR）。
对于QPSK调制，每个符号可以传输2个比特（2^2 = 4），所以有效比特率（R）为2倍信号速率（也即2倍带宽）。
对于8PSK调制，每个符号可以传输3个比特（2^3 = 8），所以有效比特率（R）为3倍信号速率（也即3倍带宽）。
对于16PSK调制，每个符号可以传输4个比特（2^4 = 16），所以有效比特率（R）为4倍信号速率（也即4倍带宽）。
对于16QAM调制，每个符号可以传输4个比特（2^4 = 16），所以有效比特率（R）为4倍信号速率（也即4倍带宽）。
然后，利用香农公式计算信道容量（C）： C = B * log2(1 + SNR)
其中，C为信道容量，B为信道带宽，SNR为信噪比。
需要注意的是，以上计算结果是理论值，实际的信道容量可能会受到信道衰落、噪声等因素的影响，实际传输速率可能会低于理论值。
⛄ 代码
clcclear allsnr=-10:1:35; %snr是信噪比PsPn=10.^(0.1*snr); %Ps/Pn是信号功率比噪声功率，也是信号和噪声的能量比Capacity=[]; %信道容量log2py=[]; %信道容量公式第一项signal_space=[]; %信号空间sample=66666; %样本个数%QPSK 8PSK 16PSK调制的信道容量曲线for k=2:4M=2.^k;if k==2 %QPSK信号星座图signal_space(1) = complex(1,1);signal_space(2) = complex(-1,1);signal_space(3) = complex(-1,-1);signal_space(4) = complex(1,-1);endif k==3 %8PSK信号星座图signal_space(1) = complex(1,0);signal_space(2) = complex(cos(pi/4),sin(pi/4));signal_space(3) = complex(0,1);signal_space(4) = complex(cos(3*pi/4),sin(3*pi/4));signal_space(5) = complex(-1,0);signal_space(6) = complex(cos(5*pi/4),sin(5*pi/4));signal_space(7) = complex(0,-1);signal_space(8) = complex(cos(-pi/4),sin(-pi/4));endif k==4 %16PSK信号星座图EbNo=10*log10(PsPn./Capacity);plot(EbNo,Capacity,'c-');xlabel('Eb/No(dB)');ylabel('Capacity(比特每信道容量)');axis([-2,20,0,5]);grid on;text(18,2.2,'QPSK') ;text(18,3.2,'8PSK') ;text(18,3.8,'16PSK' ) ;text(18,4.2,'16QAM') ;
⛄ 运行结果
⛄ 参考文献
[1] 季幸平,王建军,邵宇丰,等.基于8PSK和16PSK调制的全双工RoF系统研究[J].上海第二工业大学学报, 2018, 35(4):5.DOI:CNKI:SUN:SHDR.0.2018-04-005.
[2] 杜文凤,王亚光.基于Matlab的MIMO-OFDM系统信道容量的研究[J].软件, 2011, 32(2):3.DOI:10.3969/j.issn.1003-6970.2011.02.015.
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