基于扩频解扩+turbo译码的64QAM图传通信系统matlab误码率仿真,扩频参数可设置

1.算法仿真效果

matlab2022a仿真结果如下（完整代码运行后无水印）：

 

 

仿真操作步骤可参考程序配套的操作视频。

 

2.算法涉及理论知识概要

       该通信系统主要用于图像传输，适用于对图像质量和传输可靠性要求较高的场景，如无人机图像传输、视频监控、无线电视广播等。

 

       在复杂的电磁环境中，需要保证图像传输的稳定性和清晰度，因此采用了扩频解扩和 Turbo 译码等技术来提高系统的抗干扰能力。

 

发射端：包括图像源、64QAM调制器、扩频器、发射天线等。

接收端：包括接收天线、解扩器、64QAM解调器、Turbo 译码器、图像显示设备等。

 

2.1 64QAM调制解调

      64QAM 是用两路独立的正交 4ASK 信号叠加而成，4ASK 是用多电平信号去键控载波而得到的信号。它是 2ASK 调制的推广，和 2ASK 相比，这种调制的优点在于信息传输速率高。正交幅度调制是利用多进制振幅键控（MASK）和正交载波调制相结合产生的。64进制的正交振幅调制是一种振幅相位联合键控信号。64QAM 的产生有 2 种方法：

（1）正交调幅法，它是有 2 路正交的四电平振幅键控信号叠加而成；

（2）复合相移法：它是用 2 路独立的四相位移相键控信号叠加而成。

 

2.2 扩频技术

      扩频技术是将信号的带宽扩展到比原始信号带宽宽得多的范围内，从而降低信号的功率谱密度，提高抗干扰能力。

 

在发射端，将原始信号与一个高速的扩频码进行乘法运算，使信号的带宽被扩展。

 

在接收端，使用与发射端相同的扩频码进行解扩，将信号恢复到原始带宽。

 

常用的扩频码有伪随机码（如 m 序列、Gold 序列等），具有良好的自相关性和互相关性。

 

选择合适的扩频码可以提高系统的抗干扰性能和多址能力。

 

2.3 Turbo 译码

      Turbo 码是一种接近香农极限的纠错编码技术，由两个并行的卷积码编码器和一个交织器组成。通过迭代译码的方式，不断更新译码结果，提高译码的准确性。

 

     常用的 Turbo 译码算法有最大后验概率（MAP）算法和软输出维特比算法（SOVA）等。这些算法通过计算接收信号的似然比，对发送的信息进行估计和纠错。Turbo 译码具有较高的纠错能力，能够在低信噪比条件下实现可靠的通信。但是，Turbo 译码的计算复杂度较高，需要较大的计算资源和时间。

 

3.MATLAB核心程序

for i=1:length(SNR)Rimages = [];for iii=1:length(datbin)/Iimage_len[SNR(i),iii,floor(length(datbin)/Iimage_len)]%产生需要发送的随机数Trans_data = [datbin(Iimage_len*(iii-1)+1:Iimage_len*iii)];turbo_code = turbo_encode(Trans_data); %DSSS   pseudoNumber          = round(rand(1,fp)');[dsss,converted,PN2]  = func_dsss(turbo_code,pseudoNumber,fp);Trans_BPSK            = QAM64_modulation(dsss);%通过高斯信道Rec_BPSK   = awgn(Trans_BPSK,SNR(i),'measured');   ReData     = QAM64_demodulation(Rec_BPSK);%DSSSdsss2      = func_dsss2(ReData,pseudoNumber,fp);%turbo译码 x_hat      = round(turbo_decode(dsss2));Rimages    = [Rimages,x_hat];   end Rimages_snr{i} = Rimages;
end
....................................................
%RGB合并
figure;
imshow(uint8(Images_snr3));
if fp==1
save R_64qam_1_iamge.mat Images_snr_3 Images_snr0 Images_snr3
end
if fp==4
save R_64qam_4_iamge.mat Images_snr_3 Images_snr0 Images_snr3
end
if fp==8
save R_64qam_8_iamge.mat Images_snr_3 Images_snr0 Images_snr3
end
0sj_025m