基于扩频解扩+LDPC编译码的16QAM图传通信系统matlab误码率仿真,扩频参数可设置

简介: 该通信系统主要用于高质量图像传输,适用于无人机、视频监控等场景。系统采用16QAM调制解调、扩频技术和LDPC译码,确保复杂电磁环境下的稳定性和清晰度。MATLAB 2022a仿真结果显示图像传输效果良好,附带的操作视频详细介绍了仿真步骤。核心代码实现了图像的二进制转换、矩阵重组及RGB合并,确保图像正确显示并保存为.mat文件。

1.算法仿真效果
matlab2022a仿真结果如下(完整代码运行后无水印):

1.jpeg
2.jpeg
3.jpeg
4.jpeg

仿真操作步骤可参考程序配套的操作视频。

2.算法涉及理论知识概要
该通信系统主要用于图像传输,适用于对图像质量和传输可靠性要求较高的场景,如无人机图像传输、视频监控、无线电视广播等。在复杂的电磁环境中,需要保证图像传输的稳定性和清晰度,因此采用了扩频解扩和 LDPC译码等技术来提高系统的抗干扰能力。

发射端:包括图像源、16QAM 调制器、扩频器、发射天线等。

接收端:包括接收天线、解扩器、16QAM 解调器、LDPC译码器、图像显示设备等。

2.1 16QAM 调制解调
16QAM 是用两路独立的正交 4ASK 信号叠加而成,4ASK 是用多电平信号去键控载波而得到的信号。它是 2ASK 调制的推广,和 2ASK 相比,这种调制的优点在于信息传输速率高。正交幅度调制是利用多进制振幅键控(MASK)和正交载波调制相结合产生的。16 进制的正交振幅调制是一种振幅相位联合键控信号。16QAM 的产生有 2 种方法:

(1)正交调幅法,它是有 2 路正交的四电平振幅键控信号叠加而成;

(2)复合相移法:它是用 2 路独立的四相位移相键控信号叠加而成。

2.2 扩频技术
扩频技术是将信号的带宽扩展到比原始信号带宽宽得多的范围内,从而降低信号的功率谱密度,提高抗干扰能力。

在发射端,将原始信号与一个高速的扩频码进行乘法运算,使信号的带宽被扩展。

在接收端,使用与发射端相同的扩频码进行解扩,将信号恢复到原始带宽。

常用的扩频码有伪随机码(如 m 序列、Gold 序列等),具有良好的自相关性和互相关性。

选择合适的扩频码可以提高系统的抗干扰性能和多址能力。

2.3 LDPC译码
低密度奇偶校验码(Low-Density Parity-Check Codes,LDPC)是一种具有逼近香农限性能的信道编码技术。在现代通信系统中,LDPC 码因其优异的性能而得到了广泛的应用。BP(Belief Propagation)译码算法是 LDPC 码的一种重要译码方法,它通过在 Tanner 图上进行消息传递来实现译码。

3.MATLAB核心程序
```dat = Rimages_snr{1};
len = 3length(Rbin);
Rbin = dat(1:len/3);
Gbin = dat(1+len/3:2
len/3);
Bbin = dat(1+2*len/3:len);

%二进制转化为十进制
Rdec = func_bin2image([Rbin]);
Gdec = func_bin2image([Gbin]);
Bdec = func_bin2image([Bbin]);
%十进制转化为矩阵
RIimages = [reshape(Rdec,[256,256])]';
GIimages = [reshape(Gdec,[256,256])]';
BIimages = [reshape(Bdec,[256,256])]';
Images_snr_5(:,:,1) = RIimages;
Images_snr_5(:,:,2) = GIimages;
Images_snr_5(:,:,3) = BIimages;
%RGB合并
figure;
imshow(uint8(Images_snr_5));
dat = Rimages_snr{2};
len = 3length(Rbin);
Rbin = dat(1:len/3);
Gbin = dat(1+len/3:2
len/3);
Bbin = dat(1+2*len/3:len);
%二进制转化为十进制
Rdec = func_bin2image(Rbin);
Gdec = func_bin2image(Gbin);
Bdec = func_bin2image(Bbin);
%十进制转化为矩阵
RIimages = [reshape(Rdec,[256,256])]';
GIimages = [reshape(Gdec,[256,256])]';
BIimages = [reshape(Bdec,[256,256])]';

Images_snr0(:,:,1) = RIimages;
Images_snr0(:,:,2) = GIimages;
Images_snr0(:,:,3) = BIimages;
%RGB合并
figure;
imshow(uint8(Images_snr0));

dat = Rimages_snr{3};
len = 3length(Rbin);
Rbin = dat(1:len/3);
Gbin = dat(1+len/3:2
len/3);
Bbin = dat(1+2*len/3:len);

%二进制转化为十进制
Rdec = func_bin2image(Rbin);
Gdec = func_bin2image(Gbin);
Bdec = func_bin2image(Bbin);
%十进制转化为矩阵
RIimages = [reshape(Rdec,[256,256])]';
GIimages = [reshape(Gdec,[256,256])]';
BIimages = [reshape(Bdec,[256,256])]';
Images_snr5(:,:,1) = RIimages;
Images_snr5(:,:,2) = GIimages;
Images_snr5(:,:,3) = BIimages;
%RGB合并
figure;
imshow(uint8(Images_snr5));
if fp==1
save R_1_iamge.mat Images_snr_5 Images_snr0 Images_snr5
end
if fp==4
save R_4_iamge.mat Images_snr_5 Images_snr0 Images_snr5
end
if fp==8
save R_8_iamge.mat Images_snr_5 Images_snr0 Images_snr5
end
0sj_029m

```

相关文章
|
5月前
|
数据可视化
基于MATLAB的OFDM调制发射与接收仿真
基于MATLAB的OFDM调制发射与接收仿真
|
4月前
|
5G
基于IEEE 802.11a标准的物理层MATLAB仿真
基于IEEE 802.11a标准的物理层MATLAB仿真
281 0
|
5月前
|
算法 机器人
基于SOA海鸥优化算法的PID控制器最优控制参数计算matlab仿真
本课题研究基于海鸥优化算法(SOA)优化PID控制器参数的方法,通过MATLAB仿真对比传统PID控制效果。利用SOA算法优化PID的kp、ki、kd参数,以积分绝对误差(IAE)为适应度函数,提升系统响应速度与稳定性。仿真结果表明,SOA优化的PID控制器在阶跃响应和误差控制方面均优于传统方法,具有更快的收敛速度和更强的全局寻优能力,适用于复杂系统的参数整定。
|
5月前
|
编解码 算法 自动驾驶
【雷达通信】用于集成传感和通信的OFDM雷达传感算法(Matlab代码实现)
【雷达通信】用于集成传感和通信的OFDM雷达传感算法(Matlab代码实现)
520 125
|
4月前
|
算法
基于MATLAB/Simulink平台搭建同步电机、异步电机和双馈风机仿真模型
基于MATLAB/Simulink平台搭建同步电机、异步电机和双馈风机仿真模型
|
4月前
|
机器学习/深度学习 编解码 算法
基于OFDM技术的水下声学通信多径信道图像传输研究(Matlab代码实现)
基于OFDM技术的水下声学通信多径信道图像传输研究(Matlab代码实现)
251 8
|
4月前
|
机器学习/深度学习 算法 数据可视化
基于MVO多元宇宙优化的DBSCAN聚类算法matlab仿真
本程序基于MATLAB实现MVO优化的DBSCAN聚类算法,通过多元宇宙优化自动搜索最优参数Eps与MinPts,提升聚类精度。对比传统DBSCAN,MVO-DBSCAN有效克服参数依赖问题,适应复杂数据分布,增强鲁棒性,适用于非均匀密度数据集的高效聚类分析。
|
4月前
|
开发框架 算法 .NET
基于ADMM无穷范数检测算法的MIMO通信系统信号检测MATLAB仿真,对比ML,MMSE,ZF以及LAMA
简介:本文介绍基于ADMM的MIMO信号检测算法,结合无穷范数优化与交替方向乘子法,降低计算复杂度并提升检测性能。涵盖MATLAB 2024b实现效果图、核心代码及详细注释,并对比ML、MMSE、ZF、OCD_MMSE与LAMA等算法。重点分析LAMA基于消息传递的低复杂度优势,适用于大规模MIMO系统,为通信系统检测提供理论支持与实践方案。(238字)
|
5月前
|
传感器 算法 数据挖掘
基于协方差交叉(CI)的多传感器融合算法matlab仿真,对比单传感器和SCC融合
基于协方差交叉(CI)的多传感器融合算法,通过MATLAB仿真对比单传感器、SCC与CI融合在位置/速度估计误差(RMSE)及等概率椭圆上的性能。采用MATLAB2022A实现,结果表明CI融合在未知相关性下仍具鲁棒性,有效降低估计误差。
291 15
|
5月前
|
监控
基于MATLAB/Simulink的单机带负荷仿真系统搭建
使用MATLAB/Simulink平台搭建一个单机带负荷的电力系统仿真模型。该系统包括同步发电机、励磁系统、调速系统、变压器、输电线路以及不同类型的负荷模型。
949 5

热门文章

最新文章