SC_FDE仿真平台：卷积编码 -＞ 矩阵交织 -＞ QPSK调制 -＞ 插入导频 -＞ 插入CP -＞ RayleighFading-＞channel

%   主函数
%   调用各子函数，建立SC_FDE仿真平台
%   数据输入 -> 卷积编码 -> 矩阵交织 -> QPSK调制 -> 插入导频 -> 插入CP -> RayleighFading
%   channel -> AWGN channel -> 去除CP -> FDE -> QPSK解调 -> 矩阵去交织 -> Viterbi译码

 
%-------------------------------------------------------------------------%
%                         Clearing Workspace                              %
%-------------------------------------------------------------------------%
clear all;
clc;
close all;

%-------------------------------------------------------------------------%
%                        Seeting the parameters                           %
%-------------------------------------------------------------------------%
M = 5;                  %仿真运行的信噪比点数
FrameSize = 512;        %每帧信息比特的大小
FrameNum = 100;        %发送的数据帧数
interleave_table = interleav_matrix( ones(1,2*FrameSize) ); %产生交织码表
UW_Num = 64;            %独特字UW的大小
UW_Ge = UW_Generate( UW_Num );      %产生独特字序列
trel = poly2trellis( 7,[171 133] ); %产生trelis
tblen = 5*7;                        %Traceback depth
Ts = 1/480000;                      %输入Rayleigh channel的信号采样时间(s)
Fd = 4;                             %Rayleigh channel的最大多普勒频移(HZ)
tau = [0 2.6*10^-7];               %Rayleigh channel的路径延时向量(s)
pdb = [0 -3];                       %Rayleigh channel的路径增益向量(dB)
Rayleigh_chan = rayleighchan( Ts,Fd,tau,pdb );  %Generate Rayleigh channel

% t = scatterplot(0);                 %Initialize scatter plot
% h = scatterplot(0);                 %Initialize scatter plot

BER_arry = zeros(16,FrameNum);

for SNR = 0:2:20

    %---------------------------------------------------------------------%
    %                               SC-FDE                                %
    %---------------------------------------------------------------------%
    for ii = 1:1:FrameNum
        %-----------------------------------------------------------------%
        %        Generate Transmit Signal & Convolutional Code            %
        %           & Matrix Interleaver & QPSK modulator                 %
        %-----------------------------------------------------------------%
        BitsTranstmp = randint(1,FrameSize);
        conv_out = convenc( BitsTranstmp,trel );
        interleav_out = interleaving( conv_out,interleave_table );
        QPSK_out = psk( interleav_out,2 );

        %-----------------------------------------------------------------%
        %         QPSK_out -> insetting pilot -> insetting CP             %
        %-----------------------------------------------------------------%
        Signal_Tx = [UW_Ge,QPSK_out,UW_Ge]; 

        %-----------------------------------------------------------------%
        %       Signal_Tx -> Rayleigh channel -> AWGN channel             %
        %-----------------------------------------------------------------%
        Rayleigh_chan_out = filter( Rayleigh_chan,Signal_Tx );
        Signal_Rx = awgn( Rayleigh_chan_out,SNR );

        %-----------------------------------------------------------------%
        %           Signal_Rx -> Deleting CP -> MMSE_FDE                  %
        %-----------------------------------------------------------------%
        FDE_in = Signal_Rx( 1,1:(size(Signal_Rx,2)-UW_Num) );
        FDE_out = MMSE_FDE( FDE_in,UW_Ge );

        %-----------------------------------------------------------------%
        % FDE_out -> QPSK Demodulator -> Matrix Deinterleaver -> Viterbi  %
        %-----------------------------------------------------------------%
%         h = scatterplot( FDE_out,1,0,'b.',h);       %plot the new plot
%         axis([-3 3 -3 3]);                          %Adjust axis limits
%         title('scatter plot - after FDE');
%         grid;
%         drawnow;                                    %refresh the image

        deqpsk_out = de_qpsk( FDE_out );
        deinterleav_out = de_interleaving( deqpsk_out,interleave_table );
        viterbi_out = vitdec( deinterleav_out,trel,tblen,'cont','hard' );  

        %-----------------------------------------------------------------%
        %                   Computing the BER                             %
        %-----------------------------------------------------------------%
        decoded = viterbi_out(tblen+1:end);
        msg = BitsTranstmp(1:end-tblen);
        [n,r] = biterr( decoded,msg );
%         disp(['The bit error rate is:  ',num2str(r)]);
        BER_arry(SNR/2+1,ii) = r;
    end
    
    Ber(SNR/2+1) = sum( BER_arry(SNR/2+1,:) )/FrameNum;
    disp(['The SNR(dB) is : ',num2str(SNR),  '  The BER is : ',num2str(Ber(SNR/2+1))]);
end

Snr = 0:2:20;
figure;
semilogy(Snr,Ber,'--*');
grid on;
xlabel('SNR (dB)');
ylabel('BER');
title('SC-FDE rate 1/2 conv code QPSK');
hold off