Simulación Matlab del algoritmo de sincronización de fase basado en codificación de red de capa física

Tabla de contenido

1. Vista previa de las representaciones de operaciones del algoritmo.

2.Algoritmo que ejecuta la versión del software

3. Algunos programas básicos

4. Descripción general de la teoría de algoritmos

5. Ingeniería de programa completo de algoritmos.

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1. Vista previa de las representaciones de operaciones del algoritmo.

2.Algoritmo que ejecuta la versión del software

matlab2022a

3. Algunos programas básicos

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%数据长度
Len    = 504;
%网络数据包长度
Npkt   = 1000;  
%网络译码迭代次数
Niter  = 5;    
per    = randperm(2*Len);
SNRs   = [0:2:12];
ij     = 0;
    
for i = SNRs
    i
    sigma = 1/sqrt(0.5*10^(i/10));
    Error = 0;
    ij    = ij+1;
    for k = 1:Npkt
        %QPSK
        Id     = round(rand(1,Len));%I路
        Qd     = round(rand(1,Len));%Q路
        %网络编码
        Id_enc = func_enc(Id,per);
        Qd_enc = func_enc(Qd,per);
        Id_enc2= 1-2*Id_enc;
        Qd_enc2= 1-2*Qd_enc;
        Rec_ref= Id_enc2+Qd_enc2;
        
        theta1 = pi/6;
        Id_enc2= Id_enc2.*exp(-sqrt(-1)*theta1)+sigma*randn(1,2*Len);
        Qd_enc2= Qd_enc2.*exp(-sqrt(-1)*theta1)+sigma*randn(1,2*Len);
        %通过干扰
        Rec0   = Id_enc2  + Qd_enc2; 
        %接收
        %MLE进行相位估计
        if k <= 10
           thest0  = atan(sum(imag(conj(Rec_ref).*Rec0))/sum(real(conj(Rec_ref).*Rec0))); 
           thest   = thest0;
        else
           %相位跟踪
           Rec   = Rec0.*exp(sqrt(-1)*thest);
           err   = real(mean(Rec0-Rec));
           C1    = 0.00015;
           thest = thest+C1*err;
        end
 
        Rec    = Rec0.*exp(-sqrt(-1)*thest);
        h      = func_H(Id,per);
        Y      = func_dec(Rec,h,1,1,sigma,Niter);
        Error  = Error + sum(abs(mod(Id+Qd,2) - Y));
    end
    ber(ij) = Error/Npkt/Len;
end
    
figure;
semilogy(SNRs,ber,'b-o')
xlabel('SNR(dB)');
ylabel('BER ');
grid on
save R1.mat SNRs ber
15_007m

4. Descripción general de la teoría de algoritmos

        El algoritmo de sincronización de fase basado en la codificación de red de capa física es un algoritmo que utiliza tecnología de codificación de red de capa física para lograr la sincronización de fase. El principio de este algoritmo es superponer dos o más señales con diferentes fases para generar una señal superpuesta y luego lograr la sincronización de fase analizando la información de fase de la señal superpuesta.

codificación de red de capa física

        La codificación de red de capa física es una técnica para superponer dos o más señales con diferentes fases. El principio básico de esta tecnología es ajustar adecuadamente la amplitud y la fase de dos o más señales y luego superponerlas para producir una señal superpuesta. De esta forma, podemos fusionar la información de dos o más señales, mejorando así la eficiencia de transmisión y la confiabilidad de las señales.

Algoritmo de sincronización de fase

         El algoritmo de sincronización de fase es una técnica utilizada para lograr la sincronización de dos o más señales con diferentes fases. El principio básico de esta técnica es lograr la sincronización de fase analizando la información de fase de la señal. Específicamente, necesitamos demodular la señal recibida y luego extraer la información de fase de la señal. Luego podemos calcular la diferencia de fase entre diferentes señales comparando su información de fase. Finalmente, podemos lograr la sincronización de fase ajustando la fase de la señal para eliminar la diferencia de fase.

        El principio del algoritmo de sincronización de fase basado en la codificación de red de capa física es superponer dos o más señales con diferentes fases para generar una señal superpuesta. Luego demodulamos esta señal superpuesta para extraer la información de fase de la señal. A continuación, podemos calcular la diferencia de fase de diferentes señales comparando su información de fase. Finalmente, podemos lograr la sincronización de fase ajustando la fase de la señal para eliminar la diferencia de fase.

       El algoritmo de sincronización de fase basado en la codificación de red de capa física implica muchas fórmulas, y solo enumeramos algunas de las fórmulas clave a continuación:

1. Fórmula de superposición de señales: s(t)=∑i=1n​Ai​(t)cos(ωit​t+φi​(t))
2. Explicación: y(t)=s(t)cos(θ(t))=∑i=1n​Ai​(t)cos(ωi​t+φi​(t))cos(θ(t))
3. Fórmula de extracción de fase: φ=atan2(ℑ(y),ℜ(y))
4. Fórmula de cálculo de diferencia de fase: Δφ=atan2(ℑ(y1​−y2​),ℜ(y1​−y2​))
5. Fórmula de ajuste de fase: φ1​=φ0​+Δφ

       Entre ellos, s(t) representa la señal superpuesta, Ai​(t) y φi​(t) representan la amplitud y fase de la i-ésima señal respectivamente, ωi​representa la frecuencia angular de la i-ésima señal, y θ(t) representa el ángulo de demodulación, y(t) representa la señal demodulada, ℑ(y) y ℜ(y) representan la parte imaginaria y la parte real de y(t) respectivamente, φ representa la fase de la señal, Δφ representa la fase de las dos señales Diferencia, φ0​indica la fase de la señal de referencia, φ1​indica la fase de la señal que necesita ajustarse en fase.

       El algoritmo de sincronización de fase basado en la codificación de red de capa física es un método que utiliza tecnología de codificación de red de capa física para lograr la sincronización de fase. Este algoritmo superpone dos o más señales con diferentes fases, luego demodula y analiza las señales superpuestas para calcular sus diferencias de fase y finalmente logra la sincronización de fase ajustando la fase de las señales. Este algoritmo tiene una alta confiabilidad y eficiencia de transmisión, por lo que tiene amplias perspectivas de aplicación en el campo de las comunicaciones.

5. Ingeniería de programa completo de algoritmos.

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