matlab实现TCM-8PSK的调制解调，跑出误码率曲线

TCM（Trellis-Coded Modulation）是一种结合了卷积编码和调制的编码调制技术，能够提高通信系统的抗噪声性能。8PSK（8相移键控）是一种常见的调制方式，每个符号可以表示3个比特。

1. 生成随机比特序列

function bits = generate_random_bits(num_bits)
    % 生成随机比特序列
    bits = randi([0, 1], 1, num_bits);
end

2. TCM编码器

function [encoded_bits, state] = tcm_encoder(bits, constraint_length, code_generator)
    % TCM编码器
    % 输入:
    %   bits: 输入比特序列
    %   constraint_length: 约束长度
    %   code_generator: 生成多项式
    % 输出:
    %   encoded_bits: 编码后的比特序列
    %   state: 编码器的最终状态

    % 初始化卷积编码器
    encoder = comm.ConvolutionalEncoder(constraint_length, code_generator);

    % 编码
    encoded_bits = step(encoder, bits);

    % 获取编码器的最终状态
    state = get(encoder, 'FinalState');
end

3. 8PSK调制

function modulated_signal = psk_modulate(bits, M)
    % 8PSK调制
    % 输入:
    %   bits: 输入比特序列
    %   M: 调制阶数 (8PSK: M=8)
    % 输出:
    %   modulated_signal: 调制后的信号

    % 创建PSK调制器
    modulator = comm.PSKModulator(M, 'BitInput', true);

    % 调制
    modulated_signal = step(modulator, bits);
end

4. 8PSK解调

function demodulated_bits = psk_demodulate(received_signal, M)
    % 8PSK解调
    % 输入:
    %   received_signal: 接收到的信号
    %   M: 调制阶数 (8PSK: M=8)
    % 输出:
    %   demodulated_bits: 解调后的比特序列

    % 创建PSK解调器
    demodulator = comm.PSKDemodulator(M, 'BitOutput', true);

    % 解调
    demodulated_bits = step(demodulator, received_signal);
end

5. Viterbi解码器

function decoded_bits = viterbi_decoder(encoded_bits, constraint_length, code_generator)
    % Viterbi解码器
    % 输入:
    %   encoded_bits: 编码后的比特序列
    %   constraint_length: 约束长度
    %   code_generator: 生成多项式
    % 输出:
    %   decoded_bits: 解码后的比特序列

    % 初始化Viterbi解码器
    decoder = comm.ViterbiDecoder(constraint_length, code_generator);

    % 解码
    decoded_bits = step(decoder, encoded_bits);
end

6. 误码率计算

function ber = calculate_ber(original_bits, received_bits)
    % 计算误码率
    % 输入:
    %   original_bits: 原始比特序列
    %   received_bits: 接收到的比特序列
    % 输出:
    %   ber: 误码率

    % 计算误码数
    errors = sum(original_bits ~= received_bits);

    % 计算误码率
    ber = errors / length(original_bits);
end

7. 主函数

function tcm_8psk_ber_simulation()
    % TCM-8PSK误码率仿真
    % 参数
    num_bits = 1e6; % 比特数
    constraint_length = [7 7]; % 约束长度
    code_generator = [171 133]; % 生成多项式 (octal)
    M = 8; % 8PSK
    snr_db = 0:2:20; % 信噪比范围 (dB)
    ber = zeros(size(snr_db)); % 误码率数组

    % 生成随机比特序列
    original_bits = generate_random_bits(num_bits);

    % TCM编码
    [encoded_bits, ~] = tcm_encoder(original_bits, constraint_length, code_generator);

    % 8PSK调制
    modulated_signal = psk_modulate(encoded_bits, M);

    % 仿真循环
    for i = 1:length(snr_db)
        % 添加高斯噪声
        received_signal = awgn(modulated_signal, snr_db(i), 'measured');

        % 8PSK解调
        demodulated_bits = psk_demodulate(received_signal, M);

        % Viterbi解码
        decoded_bits = viterbi_decoder(demodulated_bits, constraint_length, code_generator);

        % 计算误码率
        ber(i) = calculate_ber(original_bits, decoded_bits);
    end

    % 绘制误码率曲线
    figure;
    semilogy(snr_db, ber, 'b-o');
    title('TCM-8PSK误码率曲线');
    xlabel('信噪比 (dB)');
    ylabel('误码率 (BER)');
    grid on;
end

参考代码 实现TCM-8PSK的调制解调，跑出误码率曲线 www.youwenfan.com/contentcnl/96978.html

说明

1. 生成随机比特序列：生成随机比特序列作为输入。
2. TCM编码：使用卷积编码器对比特序列进行编码。
3. 8PSK调制：将编码后的比特序列调制成8PSK信号。
4. 添加高斯噪声：在调制信号中添加高斯噪声。
5. 8PSK解调：对接收到的信号进行8PSK解调。
6. Viterbi解码：使用Viterbi解码器对解调后的比特序列进行解码。
7. 误码率计算：计算原始比特序列和解码后比特序列之间的误码率。
8. 误码率曲线绘制：绘制不同信噪比下的误码率曲线。

运行主函数 tcm_8psk_ber_simulation() 后，你将看到不同信噪比下的误码率曲线。