pskmod

使用 M-PSK 方法调制信号

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语法

Y = pskmod(X,M)

Y = pskmod(X,M,phaseoffset)

Y = pskmod(X,M,phaseoffset,symorder)

Y = pskmod(X,M,Name=Value)

说明

Y = pskmod(X,M) 使用多进制相移键控 (M-PSK) 方法调制输入信号 X。M 指定调制阶数。

Y = pskmod(X,M,phaseoffset) 指定 M-PSK 星座图的相位偏移。

示例

Y = pskmod(X,M,phaseoffset,symorder) 指定 M-PSK 星座图的符号顺序。

Y = pskmod(X,M,Name=Value) 使用任一上述语法指定可选名称-值参量。例如，pskmod(Y,M,PlotConstellation=true) 使用调制阶数 M 进行调制并绘制星座图。请在所有其他输入参量后指定名称-值参量。

示例

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调制 PSK 信号

打开实时脚本

调制并绘制 QPSK 和 16-PSK 信号的星座图。

QPSK

将调制阶数设置为 4。

M = 4;

生成随机数据符号。

data = randi([0 M-1],1000,1);

调制数据符号。

txSig = pskmod(data,M,pi/M);

使信号通过白噪声并绘制其星座图。

rxSig = awgn(txSig,20);
scatterplot(rxSig)

Figure Scatter Plot contains an axes object. The axes object with title Scatter plot, xlabel In-Phase, ylabel Quadrature contains a line object which displays its values using only markers. This object represents Channel 1.

16-PSK

将调制阶数从 4 更改为 16。

M = 16;

生成随机数据符号。

data = randi([0 M-1],1000,1);

调制数据符号。

txSig = pskmod(data,M,pi/M);

使信号通过白噪声并绘制其星座图。

rxSig = awgn(txSig,20);
scatterplot(rxSig)

在 AWGN 中调制和解调 QPSK 信号

打开实时脚本

生成随机符号。

dataIn = randi([0 3],1000,1);

QPSK 调制数据。

txSig = pskmod(dataIn,4,pi/4);

使信号通过 AWGN 信道。

rxSig = awgn(txSig,10);

解调接收到的信号并计算符号错误数。

dataOut = pskdemod(rxSig,4,pi/4);
numErrs = symerr(dataIn,dataOut)

numErrs = 
3

PSK 符号映射

打开实时脚本

设置调制阶数，然后创建一个包含完整星座图点集的数据序列。

M = 8;
data = (0:M-1);
phaseoffset = 0;

可视化 8-PSK 的符号映射星座图，分别表示格雷编码与二进制编码数据在调制与解调后的结果。

symgray = pskmod(data,M,phaseoffset,'gray',PlotConstellation=true, ...
          InputType='integer');

Figure contains an axes object. The axes object with title 8-PSK, Gray Mapping, xlabel In-phase Amplitude, ylabel Quadrature Amplitude contains 11 objects of type line, text. One or more of the lines displays its values using only markers

mapgray = pskdemod(symgray,M,phaseoffset,'gray',OutputType='integer');
symbin = pskmod(data,M,phaseoffset,'bin');
mapbin = pskdemod(symbin,M,phaseoffset,'bin',PlotConstellation=true, ...
         OutputType='bit');

Figure contains an axes object. The axes object with title 8-PSK, Binary Mapping, xlabel In-phase Amplitude, ylabel Quadrature Amplitude contains 11 objects of type line, text. One or more of the lines displays its values using only markers

输入参数

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`X` — 输入信号
标量 | 向量 | 矩阵

输入信号，指定为由正整数组成的标量、向量或矩阵。X 的元素必须具有在范围 [0, M – 1] 内的二进制或整数值，其中 M 是调制阶数。

注意

要将输入信号作为二进制元素处理，请将 InputType 名称-值参量设置为 'bit'。对于二进制输入，行数必须为 log₂(M) 的整数倍。该函数将 log₂(M) 位组映射到一个符号上，第一个位表示最高有效位 (MSB)，最后一个位表示最低有效位 (LSB)。

依赖关系

对于数据类型为 logical 的输入信号，必须将 InputType 设置为 'bit'。

`M` — 调制阶数
正整数

调制阶数，指定为大于 1 的整数值。

数据类型: double

`phaseoffset` — 相位偏移
`0` (默认) | 标量

以弧度指定的 PSK 星座图的相位偏移，指定为标量。

数据类型: double

`symorder` — 符号顺序
`'gray'` (默认) | `'bin'` | 向量

符号顺序，指定为 'gray'、'bin' 或向量。此参量指定函数如何将二进制向量赋给对应的整数。

'gray' - 使用格雷编码顺序。
'bin' - 使用二进制编码顺序。
向量 - 使用自定义符号顺序。向量长度为 M，包含范围 [0, M – 1] 内的唯一值。第一个元素与对应于角度 phaseoffset 的星座图点相关，后续元素按逆时针方向排列。

名称-值参数

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将可选参量对组指定为 Name1=Value1,...,NameN=ValueN，其中 Name 是参量名称，Value 是对应的值。名称-值参量必须出现在其他参量之后，但对各个参量对组的顺序没有要求。

示例: Y = pskmod(X,M,phaseoffset,symorder,InputType='bit')

`InputType` — 输入类型
`'integer'` (默认) | `'bit'`

输入类型，指定为 'integer' 或 'bit'。

'integer' - 输入信号由范围 [0, M – 1] 内的整数组成。
'bit' - 输入信号由二进制值组成，且行数必须为 log₂(M) 的整数倍。

`OutputDataType` — 输出的数据类型
`'double'` (默认) | `'single'`

输出的数据类型，指定为 'double' 或 'single'。

`PlotConstellation` — 绘制星座图的选项
`false` 或 `0` (默认) | `true` 或 `1`

绘制星座图的选项，指定为逻辑值 0 (false) 或 1 (true)。要绘制 PSK 星座图，请将 'PlotConstellation' 设置为 true。

数据类型: logical

输出参量

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`Y` — M-PSK 调制的基带信号
标量 | 向量 | 矩阵

M-PSK 调制的基带信号，以由复数值组成的标量、向量或矩阵形式返回。Y 的列表示独立通道。对于整数输入，输出 Y 与输入信号 X 具有相同的维度。对于比特输入，Y 中的行数是 X 中的行数除以 log₂(M)。

算法

对于更高阶 PSK 星座图，使用二进制顺序符号映射的 M 进制 PSK 信号，其复基带形式为

$s_{m} (t) = \exp (j (\frac{2 π m}{M} + ϕ)); m \in {0, 1, \dots, M - 1} .$

当输入配置为用于位时，log₂(M) 位组表示所配置符号映射的复符号。映射可以是二进制编码、格雷编码或自定义编码。

格雷编码的优点是在相邻星座图点之间只有一位发生变化，这会优化误码率性能。

此 8-PSK 星座图使用格雷编码符号映射。

对于调制阶数大于 4 的情况，AWGN 中 PSK 的误码率性能会变差。在此格雷编码映射的误码率图中，QPSK 和 BPSK 曲线彼此重叠。

参考

[1] Proakis, John G. Digital Communications. 4th ed. New York: McGraw Hill, 2001.

扩展功能

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C/C++ 代码生成
使用 MATLAB® Coder™ 生成 C 代码和 C++ 代码。

GPU 数组
通过使用 Parallel Computing Toolbox™ 在图形处理单元 (GPU) 上运行来加快代码执行。

此函数支持 GPU 数组输入。有关详细信息，请参阅在 GPU 上运行 MATLAB 函数 (Parallel Computing Toolbox)。

版本历史记录

在 R2006a 之前推出

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R2024b: 增加 GPU 数组支持

pskmod 函数增加了对 gpuArray (Parallel Computing Toolbox) 对象处理的支持，以在图形处理单元 (GPU) 上运行代码。

R2022a: 函数的新增强功能

您现在可以：

使用 InputType 参量指定二进制输入。
使用 symorder 参量指定自定义符号映射。现在默认为 'gray' 符号映射。
使用按位对数似然或近似对数似然算法执行软决策解调
使用 OutputDataType 参量指定所有内置数值数据类型。
使用 PlotConstellation 参量可视化参考星座图。

另请参阅

pskmod

语法

说明

示例

调制 PSK 信号

在 AWGN 中调制和解调 QPSK 信号

PSK 符号映射

输入参数

X — 输入信号 标量 | 向量 | 矩阵

依赖关系

M — 调制阶数 正整数

phaseoffset — 相位偏移 0 (默认) | 标量

symorder — 符号顺序 'gray' (默认) | 'bin' | 向量

名称-值参数

InputType — 输入类型 'integer' (默认) | 'bit'

OutputDataType — 输出的数据类型 'double' (默认) | 'single'

PlotConstellation — 绘制星座图的选项 false 或 0 (默认) | true 或 1

输出参量

Y — M-PSK 调制的基带信号 标量 | 向量 | 矩阵

算法

参考

扩展功能

C/C++ 代码生成 使用 MATLAB® Coder™ 生成 C 代码和 C++ 代码。

GPU 数组 通过使用 Parallel Computing Toolbox™ 在图形处理单元 (GPU) 上运行来加快代码执行。

版本历史记录

R2024b: 增加 GPU 数组支持

R2022a: 函数的新增强功能

另请参阅

函数

模块

主题

`X` — 输入信号
标量 | 向量 | 矩阵

`M` — 调制阶数
正整数

`phaseoffset` — 相位偏移
`0` (默认) | 标量

`symorder` — 符号顺序
`'gray'` (默认) | `'bin'` | 向量

`InputType` — 输入类型
`'integer'` (默认) | `'bit'`

`OutputDataType` — 输出的数据类型
`'double'` (默认) | `'single'`

`PlotConstellation` — 绘制星座图的选项
`false` 或 `0` (默认) | `true` 或 `1`

`Y` — M-PSK 调制的基带信号
标量 | 向量 | 矩阵

C/C++ 代码生成
使用 MATLAB® Coder™ 生成 C 代码和 C++ 代码。

GPU 数组
通过使用 Parallel Computing Toolbox™ 在图形处理单元 (GPU) 上运行来加快代码执行。