【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=2:4    M=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);    end    if 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));    end    if 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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