基于System View的比特誤碼率測試的仿真

作者：時(shí)間：2012-11-07 來(lái)源：網(wǎng)絡(luò )

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輸入信號（圖符0）為1 Hz的PN碼，為了保證每個(gè)比特對應一個(gè)采樣，在信號源的后面加入了一個(gè)采樣器（圖符1），采樣率設為1 Hz，信號源的時(shí)間偏移設為0，即數據從0時(shí)刻開(kāi)始輸出。［7,4］ BCH編碼器每輸入4 b數據就產(chǎn)生一個(gè)7 b的編碼序列，數據輸入和編碼輸出的序列占用的時(shí)間都為4 s，則編碼信號的比特率為7/4＝1.75 Hz，于是每個(gè)編碼位的時(shí)間寬度位：4/7＝0.571 428 571 s。為了使加入的AWGN信號的采樣率與BCH編碼輸出的采樣率一致，便于二者相加，因此在加法器（圖符5）之前插入一個(gè)保持器（圖符4）將信號恢復到系統采樣率。對任一個(gè)AWGN信道，匹配濾波器是最佳檢波器，這里用一個(gè)簡(jiǎn)單的積分清洗算子（圖符7）來(lái)作匹配濾波器，將積分時(shí)間設置為BCH碼的碼元寬度，即4/7 s。但是，為了保證BCH譯碼器（圖符10）的輸出數據率為1 Hz，則其輸入數據率應為7/4＝1.75Hz，用采樣器（圖符9）設為1.75 Hz。

在此例中由于系統比較簡(jiǎn)單，系統總延時(shí)可用理論推算的方法來(lái)計算。信號經(jīng)過(guò)匹配濾波器后有4/7 s的延時(shí)。對于BCH譯碼器而言，需要輸入7位BCH才能譯碼4位實(shí)際數據，始終存在4 s的群延時(shí)；同理，編碼器的編碼延時(shí)也為4 s。因此整個(gè)系統（從數據輸入到譯碼器的延時(shí)）的群延時(shí)為8.571 428 571 s。由于RBE計數器的采樣率被設為1 Hz，即每秒兩路輸入信號判決一次，則整個(gè)系統的群延時(shí)應為一個(gè)整數，所以這里的群延時(shí)為9個(gè)采樣。在BCH譯碼器和RBE計數器之間插入一個(gè)1 Hz的重采樣器（圖符12）后，會(huì )自動(dòng)將系統群延時(shí)調整為整數。

系統電路圖設計到此已完成，設置好全局關(guān)聯(lián)變量和系統定時(shí)窗口后，仿真得到的RBE曲線(xiàn)如圖3所示，系統的同步情況（接收器13和接收器15的卷積）如圖4所示。從試驗結果中可以看出隨著(zhù)信噪比的增大RBE曲線(xiàn)在下降，誤碼計數器兩路輸入信號的卷積峰值剛好對準0點(diǎn)，準確同步。

3.2 卷積碼編碼譯碼RBE測試系統的仿真

卷積碼是另外一種編碼方法，他也是將k個(gè)信息比特編成n個(gè)比特，但k和n通常很小，因此時(shí)延小，特別適合以串行形式進(jìn)行傳輸。卷積碼編碼后的n個(gè)碼元不僅與當前段的k個(gè)信息有關(guān)，還與前面的N－1段信息有關(guān)，編碼過(guò)程中相互關(guān)聯(lián)的碼元個(gè)數為nN。卷積碼的糾錯性能優(yōu)于分組碼，但卷積碼沒(méi)有分組碼那樣嚴密的數學(xué)分析手段，目前大多是通過(guò)計算機進(jìn)行好碼的搜索。卷積碼的編譯碼原理請參見(jiàn)文獻［1，2］。圖5是一個(gè)［2，1，7］卷積碼編譯碼RBE測試仿真電路圖，輸出部分由硬判決和軟判決譯碼器構成。

設置好全局關(guān)聯(lián)變量和系統定時(shí)窗口后，仿真結果如圖6所示，此處略有不同的是系統總延時(shí)的計算方法，即將計數器的兩路輸入信號進(jìn)行相關(guān)運算的分析法。計算分析窗口如圖7（顯示的是43個(gè)采樣延時(shí)）所示。由仿真結果（RBE測試曲線(xiàn)）可知軟判決比硬判決的誤碼性能好。

4 結語(yǔ)

通過(guò)上述的誤碼率測試系統的設計和仿真結果可知，利用System View軟件可以方便、快速地進(jìn)行通信系統的仿真。并且只要參數適當，可以得到符合要求和直觀(guān)理想的仿真結果，為軟件算法研究者、硬件系統工程師提供了一個(gè)有效仿真工具。隨著(zhù)通信技術(shù)的不斷發(fā)展，通信系統越來(lái)越復雜，設計和仿真難度也隨之加大，利用System View可以十分方便地完成相應的通信系統的設計和仿真。

參考文獻
［1］樊昌信.通信原理［M］.北京：國防工業(yè)出版社，1994
［2］曹志剛.現代通信原理［M］.北京：清華大學(xué)出版社，1992
［3］羅衛兵，孫樺，張捷.System View動(dòng)態(tài)系統分析及通信系統仿真設計［M］.西安：西安電子科技大學(xué)出版社，2001
［4］李東生，雍愛(ài)霞，左洪浩.System View系統設計及仿真入門(mén)與應用［M］. 北京：電子工業(yè)出版社，2002(end)

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