基于Matlab实现ASK、PSK、FSK 调制和 BER 与 SNR 计算附完整代码

简介: 基于Matlab实现ASK、PSK、FSK 调制和 BER 与 SNR 计算附完整代码

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⛄ 内容介绍

This paper mainly discusses about three basic digital modulation process ASK, FSK, PSK. These modulation schemes can be characterized by their transmitted symbols which consist of a discrete set of values occurring at gradually spaced intervals. The selection of a digital modulation technique for a specific application depend not only the bandwidth efficiency and implementation complexity but also error rate occurred in a bit (BER) and signal to noise ratio. Binary modulation methods use two level symbols and are facile to implement, provide good error substantiation. BER is a key parameter that used for assessing systems that transmit signal data from one location to another. SNR is well known measure of how the signal and noise power compare against each other. It directly affects the probability of error performance of a system. In this paper, we have implemented ASK, FSK and PSK using MATLAB.

⛄ 完整代码

clc

clear all

msglen=1000;

%msglen= number of bits to be transmitted

%take msglen=10000, or 20000 for more accuracy


%%===============================================

n=msglen;

b=randi(1,n);

f1=1;f2=2;

t=0:1/30:1-1/30;

%ASK

sa1=sin(2*pi*f1*t);

E1=sum(sa1.^2);

sa1=sa1/sqrt(E1); %unit energy

sa0=0*sin(2*pi*f1*t);

%FSK

sf0=sin(2*pi*f1*t);

E=sum(sf0.^2);

sf0=sf0/sqrt(E);

sf1=sin(2*pi*f2*t);

E=sum(sf1.^2);

sf1=sf1/sqrt(E);

%PSK

sp0=-sin(2*pi*f1*t)/sqrt(E1);

sp1=sin(2*pi*f1*t)/sqrt(E1);


%MODULATION

ask=[];psk=[];fsk=[];

for i=1:n

   if b(i)==1

       ask=[ask sa1];

       psk=[psk sp1];

       fsk=[fsk sf1];

   else

       ask=[ask sa0];

       psk=[psk sp0];

       fsk=[fsk sf0];

   end

end

figure(1)

subplot(411)

stairs(0:10,[b(1:10) b(10)],'linewidth',1.5)

axis([0 10 -0.5 1.5])

title('Message Bits');grid on

subplot(412)

tb=0:1/30:10-1/30;

plot(tb, ask(1:10*30),'b','linewidth',1.5)

title('ASK Modulation');grid on

subplot(413)

plot(tb, fsk(1:10*30),'r','linewidth',1.5)

title('FSK Modulation');grid on

subplot(414)

plot(tb, psk(1:10*30),'k','linewidth',1.5)

title('PSK Modulation');grid on

xlabel('Time');ylabel('Amplitude')

%AWGN

for snr=0:20

   askn=awgn(ask,snr);

   pskn=awgn(psk,snr);

   fskn=awgn(fsk,snr);


   %DETECTION

   A=[];F=[];P=[];

   for i=1:n

       %ASK Detection

       if sum(sa1.*askn(1+30*(i-1):30*i))>0.5

           A=[A 1];

       else

           A=[A 0];

       end

       %FSK Detection

       if sum(sf1.*fskn(1+30*(i-1):30*i))>0.5

           F=[F 1];

       else

           F=[F 0];

       end

       %PSK Detection

       if sum(sp1.*pskn(1+30*(i-1):30*i))>0

           P=[P 1];

       else

           P=[P 0];

       end

   end


   %BER

   errA=0;errF=0; errP=0;

   for i=1:n

       if A(i)==b(i)

           errA=errA;

       else

           errA=errA+1;

       end

       if F(i)==b(i)

           errF=errF;

       else

           errF=errF+1;

       end

       if P(i)==b(i)

           errP=errP;

       else

           errP=errP+1;

       end

   end

   BER_A(snr+1)=errA/n;

   BER_F(snr+1)=errF/n;

   BER_P(snr+1)=errP/n;

end


figure(2)

subplot(411)

stairs(0:10,[b(1:10) b(10)],'linewidth',1.5)

axis([0 10 -0.5 1.5]);grid on

title('Received signal after AWGN Channel')

subplot(412)

tb=0:1/30:10-1/30;

plot(tb, askn(1:10*30),'b','linewidth',1.5)

title('Received ASK signal');grid on

subplot(413)

plot(tb, fskn(1:10*30),'r','linewidth',1.5)

title('Received FSK signal');grid on

subplot(414)

plot(tb, pskn(1:10*30),'k','linewidth',1.5)

title('Received PSK signal');grid on

figure(3)

semilogy(0:20,BER_A, 'b','linewidth',2)

title('BER Vs SNR')

grid on;

hold on

semilogy(0:20,BER_F,'r','linewidth',2)

semilogy(0:20,BER_P, 'k','linewidth',2)

xlabel('Eo/No(dB)')

ylabel('BER')

hold off

legend('ASK','FSK','PSK');


⛄ 运行结果

⛄ 参考文献

[1] Bharati S ,  Rahman M A ,  Podder P . Implementation of ASK, FSK and PSK with BER vs. SNR comparison over AWGN channel[J].  2020.

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