OPISIS_LAB7

Рисунок 5 – Имитационная модель для системы M-QAM с дефектами приемника показывает функциональные блоки, используемые в этой симуляции производительности.

Принятый сигнал M-QAM ухудшается из-за дисбаланса IQ (как дисбаланса усиления g, так и дисбаланса фаз ) и смещения постоянного тока ( dci , dcq ) на

плечах IQ. Сначала оценивается и компенсируется смещение постоянного тока;

затем компенсация IQ выполняется отдельно с использованием слепой компенсации IQ и компенсации IQ на основе пилот-сигнала. Наконец,

коэффициенты символьных ошибок вычисляются для следующих четырех случаев:

(a) принятый сигнал (без компенсации), (b) только с компенсацией постоянного тока, (c) с компенсацией постоянного тока и слепой компенсацией IQ и (d) с

компенсацией постоянного тока и компенсацией IQ на основе пилот-сигнала.

методы слепой компенсации IQ, так и методы компенсации IQ на основе пилот-

сигнала одинаковы. На рисунке 7 показаны результаты, полученные для следующих значений ухудшений приемника g 0,9, 30 , dci 1,9, dcq 1,7 , где

фазовая рассогласованность резко увеличена по сравнению с предыдущим случаем.

Для этого условия производительность с компенсацией IQ на основе пилот-сигнала лучше, чем у метода слепой компенсации. Кроме того, графики созвездия ослабленного сигнала и скомпенсированного сигнала также построены для

различных комбинаций смещений постоянного тока, дисбаланса усиления и фазового дисбаланса, что показано на рисунке 8.

Программа 9: mqam_iq_imbalance_awgn.m: моделирование производительности модуляции M-QAM с искажениями и компенсацией приемника

%Eb/N0 Vs SER for M-QAM modulation with receiver impairments clear all;clc;

%---------Input Fields------------------------

N=100000; %Number of input symbols

EbN0dB = -4:5:24; %Define EbN0dB range for simulation M=64; %M-QAM modulation order

g=0.9; phi=8; dc_i=1.9; dc_q=1.7;%receiver impairments %----------------------------------------------

k=log2(M); %Bits per symbol

EsN0dB = 10*log10(k)+EbN0dB; %Converting Eb/N0 to Es/N0

SER1 = zeros(length(EsN0dB),1);%Symbol Error rates (No compensation) SER2 = SER1;%Symbol Error rates (DC compensation only)

SER3 = SER1;%Symbol Error rates (DC comp & Blind IQ compensation) SER4 = SER1;%Symbol Error rates (DC comp & Pilot IQ compensation) d=ceil(M.*rand(1,N));%random data symbols drawn from [1,2,..,M] [s,ref]=mqam_modulator(M,d);%MQAM symbols & reference constellation %See section 3.4 on chapter 'Digital Modulators and Demodulators

%- Complex Baseband Equivalent Models' for function definition for i=1:length(EsN0dB),

r = add_awgn_noise(s,EsN0dB(i)); %see section 4.1 on chapter 4 z=receiver_impairments(r,g,phi,dc_i,dc_q);%add impairments v=dc_compensation(z); %DC compensation y3=blind_iq_compensation(v); %blind IQ compensation

[Kest,Pest]=pilot_iq_imb_est(g,phi,dc_i,dc_q);%Pilot based estimation y4=iqImb_compensation(v,Kest,Pest);%IQ comp. using estimated values %Enable this section - if you want to plot constellation diagram - %figure(1);plot(real(z),imag(z),'rO'); hold on; %plot(real(y4),imag(y4),'b*'); hold off; %title(['Eb/N0=',num2str(EbN0dB(j)),' (dB)']);pause;

%-------IQ Detectors - defined in section 3.5.4 chapter 3--------

[estTxSymbols_1,dcap_1]= iqOptDetector(z,ref);%No compensation [estTxSymbols_2,dcap_2]= iqOptDetector(v,ref);%DC compensation only [estTxSymbols_3,dcap_3]= iqOptDetector(y3,ref);%DC & blind IQ comp. [estTxSymbols_4,dcap_4]= iqOptDetector(y4,ref);%DC & pilot IQ comp. %------ Symbol Error Rate Computation-------

SER1(i)=sum((d?=dcap_1))/N; SER2(i)=sum((d?=dcap_2))/N;

SER3(i)=sum((d?=dcap_3))/N; SER4(i)=sum((d?=dcap_4))/N; end

theoreticalSER = ser_awgn(EbN0dB,'MQAM',M); %theoretical SER figure(2);semilogy(EbN0dB,SER1,'r*-'); hold on; %Plot results semilogy(EbN0dB,SER2,'bO-'); semilogy(EbN0dB,SER3,'g?-'); semilogy(EbN0dB,SER4,'m*-'); semilogy(EbN0dB,theoreticalSER,'k');

legend('No compensation','DC comp only',...'SimDC & blind iq comp','SimDC & pilot iq comp','Theoretical');

xlabel('E_b/N_0 (dB)');ylabel('Symbol Error Rate (Ps)'); title('Probability of Symbol Error 64-QAM signals');

Рисунок 8 – Графики созвездия при Eb / N0 21 дБ для различных комбинаций ухудшений приемника: (a) Только дисбаланс усиления - g 0,7(b) Только фазовое рассогласование - 25 (c) Дисбаланс усиления и фазовое рассогласование

g 0,7 , 25 (d) Все ухудшения - g 0,7 , 25 , dci 1,5, dcq 1,5

Задание на лабораторную работу №7

С использованием приведенных программных кодов

1.Получить сигнальные созвездия для заданных по варианту уровней искажений. обратите внимание, разница коэффициентов усиления дана в дБ!

2.Получить график вероятности битовой ошибки при компенсации уровней искажений.

3.Дополнительное задание: добавить дрейф фазы в размере 0,01° на каждый бит и получить вероятность битовой ошибки

Отчет без кода программ (для основного задания) и только измененные

фрагменты (если вы делали дополнительное задание) загрузить в ОРИОКС.