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  • C 이용한 QPSK 시스템 Rayleigh 채널에서의 BER 성능 시뮬레이션
    C 이용한 QPSK 시스템 Rayleigh 채널에서의 BER 성능 시뮬레이션
    Digital Communication.QPSK 시스템 Rayleigh 채널에서의 BER이론1. QPSK (직교위상천이변조)ㅇ 2진 PSK(BPSK) 방식과는 달리, 위상변화를 π/2 (90˚)씩 변화를 주어,ㅇ 4개 종류의 디지털 심볼로 전송하는 4진 PSK 방식2. QPSK 특징ㅇ 위상 잡음등 잡음환경에 강함ㅇ 다중경로 페이딩왜곡및 잡음에 대한 강한 면역성이 있음ㅇ 포락선이 일정하다.ㅇ 주로 고속의 전송에 사용되는 변조방식ㅇ 하나의 심볼에는 4개의 값을 식별하며, 이에따라 2개의 비트가 대응됨3. QPSK 변조기ㅇ 이진 데이터를 2개의 독립된 I(In-phase) 및 Q(Quadrature) 채널로 분리시키고,ㅇ 서로 90도 위상차를 갖는 2개의 반송파(cosωt 및 sinωt)를 I 채널과 Q 채널의이진 데이터로 진폭변조(DSB-SC)한 후 합성하여 전송시킴Source codeQPSK.C#include #include #include #define SAMPLE 40000 // SAMPLE 개수#define pi (3.141592)double snr = 0; //SNR=20dB환경int energy_sym = 1; //Esym=A^2=1float sigma = 0; //분산double awgn_sig; //AWGN 채널 환경double h;double gaussian1();double gaussian2();double rayleigh();typedef double signal_send;typedef double signal_receive;typedef double signal_send2;typedef double AWGN;typedef double BER;int main(){int i, sum;FILE *error;double sn1[40000] ={ 0 };double s1[40000] ={ 0 };double s2[40000] ={ 0 };signal_receive rn1[40000] ={ 0 };signal_receive rn2[40000] ={ 0 };signal_receive rx[40000] ={ 0 };AWGN n;error = fopen("error_table.txt", "w");for (snr = 0; snr < 21; snr++){sum = 0;for (i = 0; i < SAMPLE; i++){sn1[i] = (rand() % 2);}for (i = 0; i < SAMPLE; i = i + 2){if ((sn1[i] == 0) && (sn1[i + 1] == 0)){if (i != 0){s1[i / 2] = -0.707;s2[i / 2] = -0.707;}else{s1[i] = -0.707;s2[i] = -0.707;}}else if ((sn1[i] == 0) && (sn1[i + 1] == 1)){if (i != 0){s1[i / 2] = -0.707;s2[i / 2] = 0.707;}else{s1[i] = -0.707;s2[i] = 0.707;}}else if ((sn1[i] == 1) && (sn1[i + 1] == 0)){if (i != 0){s1[i / 2] = 0.707;s2[i / 2] = -0.707;}else{s1[i] = 0.707;s2[i] = -0.707;}}else{if (i != 0){s1[i / 2] = 0.707;s2[i / 2] = 0.707;}else{s1[i] = 0.707;s2[i] = 0.707;}}}for (i = 0; i < SAMPLE; i++){sigma = sqrt(energy_sym / ( 4* pow(10, snr / 10)));n = sigma * gaussian1();h= rayleigh();rn1[i] = h*s1[i] + n;rn2[i] = h*s2[i] + n;rn1[i] = rn1[i]/h;rn2[i] = rn2[i]/h;}for (i = 0; i < SAMPLE / 2; i++){if (rn1[i] > 0){rx[i * 2] = 1;}else{rx[i * 2] = 0;}if (rn2[i] > 0){rx[i * 2 + 1] = 1;}else{rx[i * 2 + 1] = 0;}}for (i = 0; i < SAMPLE/2; i++){if (sn1[i] != rx[i]){sum++;}}if (i != 20){fprintf(error, "%dt %lfn", (int) snr, (double) sum / SAMPLE*2);}else{fprintf(error, "%dt %lfn", (int) snr, (double) sum / SAMPLE*2);}}fclose(error);return 0;}double gaussian1(){double v1, v2, s;do{v1 = 2 * ((double) rand() / RAND_MAX) - 1; // -1.0 ~ 1.0 까지의 값v2 = 2 * ((double) rand() / RAND_MAX) - 1; // -1.0 ~ 1.0 까지의 값s = v1 * v1 + v2 * v2;} while (s >= 1 || s == 0);s = sqrt(( -2* log(s)) / s);return v1 * s;}double gaussian2(){double v1, v2, s;do{v1 = 2 * ((double) rand() / RAND_MAX) - 1; // -1.0 ~ 1.0 까지의 값v2 = 2 * ((double) rand() / RAND_MAX) - 1; // -1.0 ~ 1.0 까지의 값s = v1 * v1 + v2 * v2;} while (s >= 1 || s == 0);s = sqrt(( -2* log(s)) / s);return v1 * s;}double rayleigh(){double v1, v2, s;v1 = gaussian1();v2 = gaussian2();s = sqrt(pow(v1, 2) + pow(v2, 2)); //return s;}이론 참고 : [정보통신기술용어해설]http://www.ktword.co.kr/abbr_view.php?nav=2&m_temp1=1150&id=783
    공학/기술| 2014.04.07| 6페이지| 2,000원| 조회(176)
    태그 c, BPSK, AWGN, qpsk, Rayleigh, BER
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  • C 이용한 BPSK 시스템 Rayleigh 채널에서의 BER 성능 시뮬레이션
    C 이용한 BPSK 시스템 Rayleigh 채널에서의 BER 성능 시뮬레이션
    Digital Communication.BPSK 시스템 Rayleigh 채널에서의 BER이론1. BPSK (Binary Phase Shift Keying)ㅇ 디지털 신호(1, 0)에 따라 위상이 다른 두 정현파중 하나로 편이변조하는 방식- 예를들면, 1은 0˚ 위상을, 0은 180˚ 위상으로 전송. 즉, 위상변화를 π(180도)만큼씩 변화를 주어, 위상변화가 변조정보가 됨- 정보 신호에 따라 전송 신호의 극성(위상변화)이 결정됨2. BPSK 신호 형태ㅇ BPSK 신호ㅇ BPSK 변조된 신호의 성상도(신호공간)- 대척신호(Antipodal Signal)의 형태를 띔. s1(t) = - s2(t).. 진폭은 같으나, 위상이 반대(부호가 반대)가 됨ㅇ BPSK 신호 파형- BPSK 변조된 신호는 기저대역복극성 NRZ 신호를 DSB-SC변조한 것과 같음3. BPSK 변조 및 복조ㅇ BPSK 변조 신호의 발생ㅇ BPSK 복조- 동기식 검파방식을 사용할 필요 있음. 수신기에서 정확히 반송파를 재생할 필요 있음- 비동기식 검파방식은 불가능. PSK 변조 방식은 위상에 정보신호가 포함되어 있으므로,비동기식검파로는 검파가 불가능4. BPSK 스펙트럼ㅇ BPSK의 소요 대역폭: B = 비트율의 2배 = 2 Rb = 2/TbSource codeBPSK.C#include #include #include #define SAMPLE 1000000 // SAMPLE 개수#define pi (3.141592)int i, j, sum;double snr = 0; //SNR=20dB환경int energy_sym = 1; //Esym=A^2=1double sigma = 0; //분산double sigma1 = 0; //분산double awgn_sig; //AWGN 채널 환경double r; //reyleighdouble xa;double rayleigh(); //가우시안 분포를 같는 두 랜덤 변수를 자승하여 합한수 제곱근을 취하여 새로운 랜덤변수를 생성double gaussian1(); //gaussian noise randome variable 생성double gaussian2(); //gaussian noise randome variable 생성double noise_gen(); //주어진 SNR로부터 gaussian noise (array)생성typedef double signal_send;typedef double signal_receive;typedef double signal_rayleigh;typedef double signal_AWGN;int main(){FILE *error;FILE *r_sig;FILE *sig;FILE *Pb; // 이론치 Rayleigh 채널환경에서의 BER값signal_send sn;signal_receive rn;signal_rayleigh h;signal_AWGN n;error = fopen("error_table.txt", "w");r_sig = fopen("r_sig.txt", "w");sig = fopen("sig.txt", "w");Pb = fopen("pb.txt","w");for(snr=0;snr
    공학/기술| 2014.04.07| 5페이지| 2,000원| 조회(133)
    태그 c, BPSK, AWGN, qpsk, Rayleigh, BER
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  • C 이용한 QPSK 시스템 AWGN 채널에서의 BER 성능 시뮬레이션
    C 이용한 QPSK 시스템 AWGN 채널에서의 BER 성능 시뮬레이션
    Digital Communication.QPSK 시스템 AWGN 채널에서의 BER이론1. QPSK (직교위상천이변조)ㅇ 2진 PSK(BPSK) 방식과는 달리, 위상변화를 π/2 (90˚)씩 변화를 주어,ㅇ 4개 종류의 디지털 심볼로 전송하는 4진 PSK 방식2. QPSK 특징ㅇ 위상 잡음등 잡음환경에 강함ㅇ 다중경로 페이딩왜곡및 잡음에 대한 강한 면역성이 있음ㅇ 포락선이 일정하다.ㅇ 주로 고속의 전송에 사용되는 변조방식ㅇ 하나의 심볼에는 4개의 값을 식별하며, 이에따라 2개의 비트가 대응됨3. QPSK 변조기ㅇ 이진 데이터를 2개의 독립된 I(In-phase) 및 Q(Quadrature) 채널로 분리시키고,ㅇ 서로 90도 위상차를 갖는 2개의 반송파(cosωt 및 sinωt)를 I 채널과 Q 채널의이진 데이터로 진폭변조(DSB-SC)한 후 합성하여 전송시킴Source codeQPSK.C#include #include #include #define SAMPLE 40000 // 샘플 개수#define pi (3.141592)double snr = 0; // Eb/No 지정int energy_sym = 1; // Esym=A^2=1float sigma = 0; // 분산double awgn_sig; // AWGN 채널 환경double gaussian1(); //주어진 SNR로부터 gaussian noise (array)생성int main(){FILE *error;int i, sum; // sum은 Error 개수를 누적double n; // AWGN 환경double sn1[40000] = { 0 }; // 전송신호 0,1double s1[40000] = { 0 }; // 전송 신호를 위상변조double s2[40000] = { 0 }; // 전송 신호를 위상변조double rn1[40000] ={ 0 }; // 변조된 신호에 잡음이 더해짐double rn2[40000] ={ 0 }; // 변조된 신호에 잡음이 더해짐double rx[40000] = { 0 }; // 수신단에서 복조한 신호error = fopen("error_table.txt", "w"); // BER 저장하기 위한 파일 생성for (snr = 0; snr < 21; snr++) // Eb/No를 0~20까지 변화 시키기 위한 반복문{sum = 0; // Error 개수 저장 공간 초기화for (i = 0; i < SAMPLE; i++){sn1[i] = (rand() % 2); //랜덤으로 신호를 0,1 생성}//전송 신호를 위상 변조 하는 과정for (i = 0; i < SAMPLE; i = i + 2){if ((sn1[i] == 0) && (sn1[i + 1] == 0)){if (i != 0){s1[i / 2] = -0.707;s2[i / 2] = -0.707;}else{s1[i] = -0.707;s2[i] = -0.707;}}else if ((sn1[i] == 0) && (sn1[i + 1] == 1)){if (i != 0){s1[i / 2] = -0.707;s2[i / 2] = 0.707;}else{s1[i] = -0.707;s2[i] = 0.707;}}else if ((sn1[i] == 1) && (sn1[i + 1] == 0)){if (i != 0){s1[i / 2] = 0.707;s2[i / 2] = -0.707;}else{s1[i] = 0.707;s2[i] = -0.707;}}else{if (i != 0){s1[i / 2] = 0.707;s2[i / 2] = 0.707;}else{s1[i] = 0.707;s2[i] = 0.707;}}}//잡음이 더해지는 과정for (i = 0; i < SAMPLE; i++){sigma = sqrt(energy_sym / (4 * pow(10, snr / 10)));n = sigma * gaussian1();rn1[i] = s1[i] + n; // 위상 변조한 신호에 잡음이 더해짐rn2[i] = s2[i] + n; // 위상 변조한 신호에 잡음이 더해짐}//수신단에서 전송된 신호를 복호하는 과정for (i = 0; i < SAMPLE / 2; i++){if (rn1[i] > 0){rx[i * 2] = 1;}else{rx[i * 2] = 0;}if (rn2[i] > 0){rx[i * 2 + 1] = 1;}else{rx[i * 2 + 1] = 0;}}// 원래 신호와 수신된 신호를 비교하여 error 개수 누적for (i = 0; i < SAMPLE / 2; i++){if (sn1[i] != rx[i]){sum++;}}// 누적된 error를 샘플개수로 나누어 BER 확인if (i != 20){fprintf(error, "%dt %lfn", (int) snr, (double) sum / SAMPLE * 2);}else{fprintf(error, "%dt %lfn", (int) snr, (double) sum / SAMPLE * 2);}}fclose(error);return 0;}// 정규분포 만드는 과정double gaussian1(){double v1, v2, s;do{v1 = 2 * ((double) rand() / RAND_MAX) - 1; // -1.0 ~ 1.0 까지의 값v2 = 2 * ((double) rand() / RAND_MAX) - 1; // -1.0 ~ 1.0 까지의 값s = v1 * v1 + v2 * v2;} while (s >= 1 || s == 0);s = sqrt((-2 * log(s)) / s);return v1 * s;}이론 참고 : [정보통신기술용어해설]http://www.ktword.co.kr/abbr_view.php?nav=2&m_temp1=1150&id=783
    공학/기술| 2014.04.07| 5페이지| 2,000원| 조회(207)
    태그 c, BPSK, AWGN, qpsk, Rayleigh, BER
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  • C 이용한 BPSK 시스템 AWGN 채널에서의 BER 성능 시뮬레이션
    C 이용한 BPSK 시스템 AWGN 채널에서의 BER 성능 시뮬레이션
    Digital Communication.BPSK 시스템 AWGN 채널에서의 BER이론BPSK (Binary Phase Shift Keying)ㅇ 디지털 신호(1, 0)에 따라 위상이 다른 두 정현파중 하나로 편이변조하는 방식- 예를들면, 1은 0˚ 위상을, 0은 180˚ 위상으로 전송. 즉, 위상변화를 π(180도)만큼씩 변화를 주어, 위상변화가 변조정보가 됨- 정보 신호에 따라 전송 신호의 극성(위상변화)이 결정됨2. BPSK 신호 형태ㅇ BPSK 신호ㅇ BPSK 변조된 신호의 성상도(신호공간)- 대척신호(Antipodal Signal)의 형태를 띔. s1(t) = - s2(t).. 진폭은 같으나, 위상이 반대(부호가 반대)가 됨ㅇ BPSK 신호 파형- BPSK 변조된 신호는 기저대역복극성 NRZ 신호를 DSB-SC변조한 것과 같음3. BPSK 변조 및 복조ㅇ BPSK 변조 신호의 발생ㅇ BPSK 복조- 동기식 검파방식을 사용할 필요 있음. 수신기에서 정확히 반송파를 재생할 필요 있음- 비동기식 검파방식은 불가능. PSK 변조 방식은 위상에 정보신호가 포함되어 있으므로,비동기식검파로는 검파가 불가능4. BPSK 스펙트럼ㅇ BPSK의 소요 대역폭: B = 비트율의 2배 = 2 Rb = 2/TbSource codeBPSK.C#include #include #include #define SAMPLE 1000000 // SAMPLE 개수#define pi (3.141592)int i, j, sum;double snr = 0; //SNR=20dB환경int energy_sym = 1; //Esym=A^2=1float sigma = 0; //분산double awgn_sig; //AWGN 채널 환경double n;double gaussian1();double noise_gen(); //주어진 SNR로부터 gaussian noise (array)생성typedef double signal_send;typedef double signal_receive;int main(){FILE *r_sig;FILE *error;FILE *Pb;signal_send sn;signal_receive rn;error = fopen("error_table.txt", "w");r_sig = fopen("r_sig.txt", "w");Pb = fopen("pb.txt", "w");for (snr = 0; snr
    공학/기술| 2014.04.07| 5페이지| 2,000원| 조회(180)
    태그 BPSK, Gaussian, AWGN, qpsk, Rayleigh, BER
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