BPSK 的误码率计算¶

误码率计算模块计算误码率（BER）。利用该模块，我们可以获得通信系统的误码率数据，并分析系统的效率。在本例中，我们将研究一个简单的 BPSK 接收机和发射机模型。如下图所示。

接下来，让我们定义一个运行模型的辅助函数。

# Подключение вспомогательной функции запуска модели.
function run_model( name_model)
    
    Path = (@__DIR__) * "/" * name_model * ".engee"
    
    if name_model in [m.name for m in engee.get_all_models()] # Проверка условия загрузки модели в ядро
        model = engee.open( name_model ) # Открыть модель
        model_output = engee.run( model, verbose=true ); # Запустить модель
    else
        model = engee.load( Path, force=true ) # Загрузить модель
        model_output = engee.run( model, verbose=true ); # Запустить модель
        engee.close( name_model, force=true ); # Закрыть модель
    end
    sleep(1)
    return model_output
end

run_model (generic function with 1 method)

接下来，我们初始化模型的信噪比，并声明比特误差变量。

EbNoArr = collect(-7:3:7);
Eb_No = 0;
ber = zeros(length(EbNoArr));
BER = 0;

现在，让我们在不同的信噪比值下运行模型。

for i in 1:length(EbNoArr)
    Eb_No = EbNoArr[i]
    run_model("BPSK_BER") # Запуск модели.
    BER = collect(BER)
    ber[i]=BER.value[end]
    println("BER: $(ber[i])")
end

Building...
Progress 0%
Progress 100%
Progress 100%
BER: 0.28515625
Building...
Progress 0%
Progress 100%
Progress 100%
BER: 0.2021484375
Building...
Progress 0%
Progress 100%
Progress 100%
BER: 0.091796875
Building...
Progress 0%
Progress 100%
Progress 100%
BER: 0.03515625
Building...
Progress 0%
Progress 100%
Progress 100%
BER: 0.005859375

根据模型和理论计算绘制误码率图。

using SpecialFunctions
function berawgn_psk(EbNo_dB, M)
    EbNo = 10 .^ (EbNo_dB ./ 10)
    if M == 2
        return 0.5 .* erfc.(sqrt.(EbNo))# аналогично для QPSK с Gray-кодированием
    else
        k = log2(M)
        return 2 * erfc.(sqrt.(k .* EbNo) .* sin(π/M)) / k
    end
end
ber_ref = berawgn_psk(EbNoArr, 2)
println("__Eb_No__: $EbNoArr")
println("_ber_ref_: $(round.(ber_ref, digits=3))")
println("ber_model: $(round.(ber, digits=3))")

p1 = plot(EbNoArr, ber_ref, seriestype = :scatter, marker = :rect, label = "Theoretical BPSK", yscale = :log10)
plot!(p1, EbNoArr, ber, seriestype = :scatter, marker = :diamond, label = "Model BPSK")
xlabel!(p1, "Eb/No (dB)")
ylabel!(p1, "BER")
title!(p1, "Bit Error Rate (Log Scale)")
# Второй график: обычный масштаб
p2 = plot(EbNoArr, ber_ref, seriestype = :scatter, marker = :rect, label = "")
plot!(p2, EbNoArr, ber, seriestype = :scatter, marker = :diamond, label = "")
ylabel!(p2, "BER")
title!(p2, "Bit Error Rate (Linear Scale)")

# Общий вывод: два графика рядом
plot(p2, p1, layout = (2, 1), size=(1000,400))

__Eb_No__: [-7, -4, -1, 2, 5]
_ber_ref_: [0.264, 0.186, 0.104, 0.038, 0.006]
ber_model: [0.285, 0.202, 0.092, 0.035, 0.006]

结论¶

从这个例子中可以看出，信噪比越高，误差越小。在这里，我们展示了如何绘制通信系统简单模型的误码率图，以及如何应用这种方法来分析系统。

BPSK 的误码率计算¶

结论¶

示例中使用的块¶