%%% 初始化参数

%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%

T=1;                          % 基带信号宽度，也就是频率

fc=10/T;                      % 载波频率

ml=2;                         % 调制信号类型的一个标志位nb=100;                       % 传输的比特数

delta_T=T/200;                % 采样间隔

fs=1/delta_T;                 % 采样频率

SNR=0;                        % 信噪比

t=0:delta_T:nb*T-delta_T;     % 限定t的取值范围

N=length(t);                  % 采样数

%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%

%%%%%%%%%%%%%%%%%%%   调制部分

%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%

% 基带信号的产生

data=randn(1,nb)>0.5;         % 调用一个随机函数(0 or 1)，输出到一个1*100的矩阵

datanrz=data.*2-1;            % 变成极性码

data1=zeros(1,nb/delta_T);    % 创建一个1*nb/delta_T的零矩阵

for q=1:nb

data1((q-1)/delta_T+1:q/delta_T)=datanrz(q); % 将极性码变成对应的波形信号

end

% 将基带信号变换成对应波形信号

data0=zeros(1,nb/delta_T);    % 创建一个1*nb/delta_T的零矩阵

for q=1:nb

data0((q-1)/delta_T+1:q/delta_T)=data(q); % 将极性码变成对应的波形信号

end

% 发射的信号

data2=abs(fft(data1));

% 串并转换，将奇偶位数据分开

idata=datanrz(1:ml:(nb-1));   % 将奇偶位分开，因此间隔m1为2

qdata=datanrz(2:ml:nb);

% QPSK信号的调制

ich=zeros(1,nb/delta_T/2);    % 创建一个1*nb/delta_T/2的零矩阵，以便后面存放奇偶位数据

for i=1:nb/2

ich((i-1)/delta_T+1:i/delta_T)=idata(i);

end

for ii=1:N/2

a(ii)=sqrt(2/T)*cos(2*pi*fc*t(ii));

end

idata1=ich.*a;                % 奇数位数据与余弦函数相乘，得到一路的调制信号

qch=zeros(1,nb/2/delta_T);

for j1=1:nb/2

qch((j1-1)/delta_T+1:j1/delta_T)=qdata(j1);

end

for jj=1:N/2

b(jj)=sqrt(2/T)*sin(2*pi*fc*t(jj));

end

qdata1=qch.*b;               % 偶数位数据与余弦函数相乘，得到另一路的调制信号

s=idata1+qdata1;             % 将奇偶位数据合并，s即为QPSK调制信号

ss=abs(fft(s));              % 快速傅里叶变换得到频谱

%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%

%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%   瑞利衰落信道和高斯信道

%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%

% 瑞利衰落信道

ray_ich=raylrnd(0.8,1,nb/2/delta_T);

ray_qch=raylrnd(0.8,1,nb/2/delta_T);

Ray_idata=idata1.*ray_ich;

Ray_qdata=qdata1.*ray_qch;

Ray_s=Ray_idata+Ray_qdata;

%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%

% 高斯信道

s1=awgn(s,SNR);              % 通过高斯信道之后的信号

s11=abs(fft(s1));            % 快速傅里叶变换得到频谱

s111=s1-s;                   % 高斯噪声曲线

%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%

Awgn_s=awgn(Ray_s,SNR);         % 通过高斯信道再通过瑞利衰落信道

%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%

%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% QPSK 解调部分

%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%

% 解调部分(高斯信道)

idata2=s1.*a;                % 这里面其实隐藏了一个串并转换的过程

qdata2=s1.*b;                % 对应的信号与正余弦信号相乘

idata3=zeros(1,nb/2);        % 建立1*nb数组，以存放解调之后的信号

qdata3=zeros(1,nb/2);

% 抽样判决的过程，与0作比较，data>=0,则置1，否则置0

for n=1:nb/2

%     A1(n)=sum(idata2((n-1)/delta_T+1:n/delta_T));

if sum(idata2((n-1)/delta_T+1:n/delta_T))>=0

idata3(n)=1;

else idata3(n)=0;

end

%     A2(n)=sum(qdata2((n-1)/delta_T+1:n/delta_T));

if sum(qdata2((n-1)/delta_T+1:n/delta_T))>=0

qdata3(n)=1;

else qdata3(n)=0;

end

end

% 为了显示星座图,将信号进行处理

idata4=zeros(1,nb/2);

qdata4=zeros(1,nb/2);

for n=1:nb/2

Awgn_ichsum(n)=sum(idata2((n-1)/delta_T+1:n/delta_T))*delta_T;

if Awgn_ichsum(n)>=0

idata4(n)=1;

else idata4(n)=0;

end

Awgn_qchsum(n)=sum(qdata2((n-1)/delta_T+1:n/delta_T))*delta_T;

if Awgn_qchsum(n)>=0

qdata4(n)=1;

else qdata4(n)=0;

end

end

% 将判决之后的数据存放进数组

demodata=zeros(1,nb);

demodata(1:ml:(nb-1))=idata3; % 存放奇数位

demodata(2:ml:nb)=qdata3;     % 存放偶数位

%为了显示，将它变成波形信号(即传输一个1代表单位宽度的高电平)

demodata1=zeros(1,nb/delta_T);    % 创建一个1*nb/delta_T的零矩阵

for q=1:nb

demodata1((q-1)/delta_T+1:q/delta_T)=demodata(q); % 将极性码变成对应的波形信号

end

% 累计误码数

% abs(demodata-data)求接收端和发射端

% 数据差的绝对值，累计之后就是误码个数

Awgn_num_BER=sum(abs(demodata-data))

%%%%%%%%%%%%%%%%%%%

% 解调部分(瑞利+高斯)

Ray_idata2=Ray_s.*a;                % 这里面其实隐藏了一个串并转换的过程

Ray_qdata2=Ray_s.*b;                % 对应的信号与正余弦信号相乘

% Ray_idata3=zeros(1,nb/2);            % 建立1*nb数组，以存放解调之后的信号

% Ray_qdata3=zeros(1,nb/2);

% 抽样判决的过程，与0作比较，data>=0,则置1，否则置0

% for n=1:nb/2

%     if Ray_sum(Ray_idata2((n-1)/delta_T+1:n/delta_T))>=0

%        Ray_idata3(n)=1;

%     else Ray_idata3(n)=0;

%     end

%     if Ray_sum(Ray_qdata2((n-1)/delta_T+1:n/delta_T))>=0

%        Ray_qdata3(n)=1;

%     else Ray_qdata3(n)=0;

%     end

% end

% 为了显示星座图,将信号进行处理

Ray_idata4=zeros(1,nb/2);

Ray_qdata4=zeros(1,nb/2);

for n=1:nb/2

Ray_ichsum(n)=sum(idata2((n-1)/delta_T+1:n/delta_T))*delta_T;

if Ray_ichsum(n)>=0

Ray_idata4(n)=1;

else Ray_idata4(n)=0;

end

Ray_qchsum(n)=sum(qdata2((n-1)/delta_T+1:n/delta_T))*delta_T;

if Ray_qchsum(n)>=0

Ray_qdata4(n)=1;

else Ray_qdata4(n)=0;

end

end

% 将判决之后的数据存放进数组

Ray_demodata=zeros(1,nb);

Ray_demodata(1:ml:(nb-1))=Ray_idata4; % 存放奇数位

Ray_demodata(2:ml:nb)=Ray_qdata4;     % 存放偶数位

%为了显示，将它变成波形信号(即传输一个1代表单位宽度的高电平)

Ray_demodata1=zeros(1,nb/delta_T);    % 创建一个1*nb/delta_T的零矩阵

for q=1:nb

Ray_demodata1((q-1)/delta_T+1:q/delta_T)=Ray_demodata(q); % 将极性码变成对应的波形信号

end

% 累计误码数

% abs(demodata-data)求接收端和发射端

% 数据差的绝对值，累计之后就是误码个数

Ray_num_BER=sum(abs(Ray_demodata-data))

%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%

%%                误码率计算

%%      调用了cm_sm32();和cm_sm33()函数

%%声明：  函数声明在另外俩个M文件中

%%作用：  cm_sm32()用于瑞利信道误码率的计算

%%      cm_sm33()用于高斯信道误码率的计算

%% ecoh on/off 作用在于决定是否显示指令内容

%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%

SNRindB1=0:1:6;

SNRindB2=0:0.1:6;

% 瑞利衰落信道

for i=1:length(SNRindB1),

[pb,ps]=cm_sm32(SNRindB1(i));         % 比特误码率

smld_bit_ray_err_prb(i)=pb;

smld_symbol_ray_err_prb(i)=ps;

disp([ps,pb]);

echo off;

end;

% 高斯信道

echo on;

for i=1:length(SNRindB1),

[pb1,ps1]=cm_sm33(SNRindB1(i));

smld_bit_awgn_err_prb(i)=pb1;

smld_symbol_awgn_err_prb(i)=ps1;

disp([ps1,pb1]);

echo off;

end;

% 理论曲线

echo on;

for i=1:length(SNRindB2),

SNR=exp(SNRindB2(i)*log(10)/10);                 % 信噪比

theo_err_awgn_prb(i)=0.5*erfc(sqrt(SNR));        % 高斯噪声理论误码率

theo_err_ray_prb(i)=0.5*(1-1/sqrt(1+1/SNR));     % 瑞利衰落信道理论误码率

echo off;

end;