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Laureηt 2022-09-18 16:39:14 +02:00
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165
TEB_test.m Normal file
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@ -0,0 +1,165 @@
clear;
close all;
Fe = 24000; % fréquence d'échantillonage (Hz)
Te = 1/Fe; % période d'échantillonage (s)
N = 100000; % nombre de bits envoyés
Rb = 3000; % débit binaire
Fp = 2000; % fréquence porteuse
bits = [ 1 1 1 0 0 1 0 ];
% bits = randi([0, 1], 1, N); % bits envoyés
M = 2^1; % signal BPSK
Ts = log2(M)/Rb; % période symbole
Ns = floor(Ts/Te);
T = (0:N*Ns/log2(M)-1) * Te; % échelle temporelle
alpha0 = 1;
alpha1 = 0.5;
h = ones(1, Ns); % mise en forme: réponse impulsionnelle rectangulaire
h_c = [ alpha0 zeros(1, Ns-1) alpha1 ]; % propagation: sélectif
% h_c = [ 1 zeros(1, Ns-1) ]; % propagation: dirac
h_r = h; % réception: réponse impulsionnelle rectangulaire
n0 = Ns; % déterminé en traçant le diagramme de l'oeil ou g
%% tracé de g
g = conv(conv(h, h_c), h_r); % réponse impulsionnelle globale
figure;
plot(g);
title("Tracé de g");
ylabel("Amplitude");
axis square;
%% chaine de transmission
X_m = 2 * bits - 1; % mapping binaire à moyenne nulle
X_k = kron(X_m, [1 zeros(1, Ns-1)]); % Suréchantillonnage
X_f = filter(h, 1, X_k); % signal émis
X_c = filter(h_c, 1, X_f); % signal transmis
%% tracé de x_e
figure;
stairs(X_c);
axis(axis*1.1);
title("Signal transmis");
ylabel("Amplitude");
for i=1:length(bits)
index = n0/2 + (i-1)*Ns;
text(index + 0.8, X_c(index), num2str(bits(i)), 'Color', '#7E2F8E');
end
%% diagramme de l'oeil
figure;
X_r = filter(h_r, 1, X_c); % signal reçu, sans bruit
oeil = reshape(X_r(Ns+1:end), Ns, length(X_r(Ns+1:end))/Ns); % permet de tracer le diagramme de l'oeil, on retrouve n0 = 8
plot(oeil);
title("Diagramme de l'oeil");
ylabel("Amplitude");
axis square;
%% tracé de x_r
figure;
plot(X_r);
axis(axis*1.1);
title("Signal reçu");
ylabel("Amplitude");
%% réception
X_e = X_r( n0:Ns:length(bits)*Ns ); % échantillonage du signal reçu
recu = double( X_e > 0 ); % on récupère les bits, décision + "démapping"
erreur = mean((recu - bits).^2) % on calcule l'erreur
%% tracé des constellations
figure;
plot(complex(X_e(2:end)), "*");
hold;
plot(complex(X_m), ".", 'MarkerSize', 20);
axis(axis*1.1);
axis square;
title("Constellations");
legend("canal sélectif", "canal dirac");
xlabel("Re");
ylabel("Im");
%% tracé de TEB = f(E_b/N_0)
bits = randi([0, 1], 1, N); % bits envoyés
X_m = 2 * bits - 1; % mapping binaire à moyenne nulle
X_k = kron(X_m, [1 zeros(1, Ns-1)]); % Suréchantillonnage
X_f = filter(h, 1, X_k); % signal émis
X_c = filter(h_c, 1, X_f); % signal transmis
P_x = mean(abs(X_c).^2); % puissance du signal en entrée de la reception
EbN0_db = linspace(0, 10, 200);
EbN0 = 10.^(EbN0_db./10);
TEBs = [];
for e=EbN0
sigma2_x = P_x * Ns / (log2(M) * e); % calcul de sigma^2
X_b = X_c + sqrt(sigma2_x) * randn(1, length(X_c)); % signal bruité
X_r = filter(h_r, 1, X_b); % signal reçu
X_e = X_r( n0:Ns:length(bits)*Ns/log2(M) ); % échantillonage du signal reçu
recu = double( X_e > 0 ); % on récupère les bits, décision + "démapping"
TEB = mean((recu - bits).^2); % on calcule l'erreur binaire
TEBs = [ TEBs TEB ];
end
TEB_theorique = 1/2*qfunc(3/2*sqrt(4/5*EbN0)) + 1/2*qfunc(1/2*sqrt(4/5*EbN0));
% TEB_theorique = qfunc(sqrt(EbN0));
close all;
figure;
semilogy(EbN0_db, TEBs, '+');
hold;
plot(EbN0_db, TEB_theorique);
title("TEB $$= f(E_b/N_0)$$", 'interpreter','latex');
xlabel("$$E_b/N_0$$ (dB)", 'interpreter','latex');
ylabel("TEB", 'interpreter','latex');
legend("TEB numérique", "TEB théorique (canal selectif)");
%% tracé de constellations bruitées
EbN0_db = linspace(0, 12, 4);
EbN0 = 10.^(EbN0_db./10);
for e=EbN0
sigma2_x = P_x * Ns / (log2(M) * e); % calcul de sigma^2
X_b = X_c + sqrt(sigma2_x) * randn(1, length(X_c)); % signal bruité
X_r = filter(h_r, 1, X_b); % signal reçu
X_e = X_r( n0:Ns:length(bits)*Ns/log2(M) ); % échantillonage du signal reçu
recu = double( X_e > 0 ); % on récupère les bits, décision + "démapping"
TEB = mean((recu - bits).^2); % on calcule l'erreur binaire
close all;
figure;
sp1 = subplot(2, 1, 1);
histogram(X_e, 100);
xlim([-40 40]);
xlabel("Re");
title("Histogramme, $$E_b/N_0 =$$ " + num2str(10*log10(e)) +"dB", 'interpreter','latex');
sp2 = subplot(2, 1, 2);
plot(complex(X_e(2:10:end)), "*");
hold;
plot(complex(X_m), ".", 'MarkerSize', 20);
xlim([-40 40]);
title("Constellations, $$E_b/N_0 =$$ " + num2str(10*log10(e)) +"dB", 'interpreter','latex');
legend("symboles bruités", "symboles théoriques");
xlabel("Re");
ylabel("Im");
sp2.Position(4) = 0.1;
sp1.Position(2) = 0.28;
sp1.Position(4) = 0.68;
pause(1);
print(gcf,"histcons_selectif_" + num2str(10*log10(e)) + "db.png", '-dpng', '-r300');
end

97
dessins.m Normal file
View file

@ -0,0 +1,97 @@
clear;
close all;
Fe = 24000; % fréquence d'échantillonage (Hz)
Te = 1/Fe; % période d'échantillonage (s)
N = 10000; % nombre de bits envoyés
Rb = 3000; % débit binaire
M = 2^1; % signal BPSK
Ts = log2(M)/Rb; % période symbole
Ns = floor(Ts/Te);
T = (0:N*Ns/log2(M)-1) * Te; % échelle temporelle
alpha0 = 1;
alpha1 = 0.5;
n0 = Ns;
%% deux rectangles
figure;
LOS = ones(1, Ns);
multipath = ones(1, Ns)/2;
stairs(0:2*Ns-1, [LOS, multipath]);
ylim([0 1.1]);
xlim([0 2*Ns]);
title("h_e");
%% construction du signal avec les g
alpha0 = 1;
alpha1 = 0.5;
h = ones(1, Ns); % mise en forme: réponse impulsionnelle rectangulaire
h_c = [ alpha0 zeros(1, Ns-1) alpha1 ]; % propagation: sélectif
%h_c = [ 1 zeros(1, Ns-1) ]; % propagation: dirac
h_r = h; % réception: réponse impulsionnelle rectangulaire
g = conv(conv(h, h_c), h_r); % réponse impulsionnelle globale
bits = [ 1 1 1 0 0 1 0 ]; % bits envoyés
X_m = 2 * bits - 1; % mapping binaire à moyenne nulle
X_k = kron(X_m, [1 zeros(1, Ns-1)]); % Suréchantillonnage
X_f = filter(h, 1, X_k); % signal émis
X_c = filter(h_c, 1, X_f); % signal transmis
X_r = filter(h_r, 1, X_c); % signal reçu, sans bruit
figure;
hold;
somme = zeros(1, length(g)+Ns*(length(bits)-1));
for i=0:length(bits)-1
somme = somme + [zeros(1, i*Ns) g*sign(X_m(i+1)) zeros(1, (length(bits)-i-1)*Ns) ];
plot( [zeros(1, i*Ns) g*sign(X_m(i+1)) zeros(1, (length(bits)-i-1)*Ns) ], '--');
text(Ns*(i+1) + 0, X_m(i+1), num2str(bits(i+1)), 'Color', '#7E2F8E');
end
plot(somme, 'LineWidth', 2);
legend('g(t - 0*Ns)', 'g(t - 1*Ns)', 'g(t - 2*Ns)', 'g(t - 3*Ns)', 'g(t - 4*Ns)', 'g(t - 5*Ns)', 'g(t - 6*Ns)', 'somme');
%% construction de z
alpha0 = 1;
alpha1 = 0.5;
h = ones(1, Ns); % mise en forme: réponse impulsionnelle rectangulaire
h_c = [ alpha0 zeros(1, Ns-1) alpha1 ]; % propagation: sélectif
%h_c = [ 1 zeros(1, Ns-1) ]; % propagation: dirac
h_r = h; % réception: réponse impulsionnelle rectangulaire
g = conv(conv(h, h_c), h_r); % réponse impulsionnelle globale
bits = [ 1 0 0 0 0 0 0 ]; % bits envoyés
X_m = 2 * bits - 1; % mapping binaire à moyenne nulle
X_k = kron(X_m, [1 zeros(1, Ns-1)]); % Suréchantillonnage
X_f = filter(h, 1, X_k); % signal émis
X_c = filter(h_c, 1, X_f); % signal transmis
X_r = filter(h_r, 1, X_c); % signal reçu, sans bruit
figure;
hold;
somme = zeros(1, length(g)+Ns*(length(bits)-1));
for i=0:length(bits)-1
somme = somme + [zeros(1, i*Ns) g*sign(X_m(i+1)) zeros(1, (length(bits)-i-1)*Ns) ];
plot( [zeros(1, i*Ns) g*sign(X_m(i+1)) zeros(1, (length(bits)-i-1)*Ns) ], '--');
text(Ns*(i+1) + 0, X_m(i+1), num2str(bits(i+1)), 'Color', '#7E2F8E');
end
plot(somme);
%% quatres gaussiennes
T = -20:0.1:20;
sigma_w = sqrt(Ns);
g1 = gaussmf(T, [sigma_w -3*Ns/2]);
g2 = gaussmf(T, [sigma_w -Ns/2]);
g3 = gaussmf(T, [sigma_w Ns/2]);
g4 = gaussmf(T, [sigma_w 3*Ns/2]);
hold on;
plot(T, g1);
plot(T, g2);
plot(T, g3);
plot(T, g4);
legend("$$-\alpha_0-\alpha_1$$", "$$-\alpha_0+\alpha_1$$", "$$+\alpha_0-\alpha_1$$", "$$+\alpha_0+\alpha_1$$", 'interpreter','latex');

222
egalisation.m Normal file
View file

@ -0,0 +1,222 @@
clear;
close all;
Fe = 24000; % fréquence d'échantillonage (Hz)
Te = 1/Fe; % période d'échantillonage (s)
N = 10000; % nombre de bits envoyés
Rb = 3000; % débit binaire
zero_pad = 2^12;
M = 2^1; % signal BPSK
Ts = log2(M)/Rb; % période symbole
Ns = floor(Ts/Te);
T = (0:N*Ns/log2(M)-1) * Te; % échelle temporelle
alpha0 = 1;
alpha1 = 0.5;
h = ones(1, Ns); % mise en forme: réponse impulsionnelle rectangulaire
h_c = [ alpha0 zeros(1, Ns-1) alpha1 ]; % propagation: sélectif
h_r = h; % réception: réponse impulsionnelle rectangulaire
n0 = Ns; % déterminé en traçant le diagramme de l'oeil ou g
%% création de Z et C
ordre = 10;
K = ordre;
bits = [ 1 zeros(1, ordre-1) ]; % dirac
X_k = kron(bits, [1 zeros(1, Ns-1)]); % Suréchantillonnage
X_f = filter(h, 1, X_k); % signal émis
X_c = filter(h_c, 1, X_f); % signal transmis
X_r = filter(h_r, 1, X_c); % signal reçu, sans bruit
X_e = X_r( n0 : Ns : length(bits)*Ns ); % échantillonage du signal reçu
Z = zeros(K, ordre);
for i=1:ordre
Z(i:end, i) = X_e(1:K-i+1);
end
Y_0 = [ 1 zeros(1, ordre-1) ]';
C = Z \ Y_0;
%% tracés réponses en fréquence
X_eg = filter(C, 1, X_e);
g = conv(conv(h, h_c), h_r); % chaine globale
figure;
plot(abs(fft(C, zero_pad)));
title("C");
figure;
plot(abs(fft(g, zero_pad)));
title("G");
figure;
plot(abs(fft(g, zero_pad).*fft(C', zero_pad)));
title("G \times C");
figure;
plot( ifft( abs(fft(g, zero_pad).*fft(C', zero_pad)) ));
title("g * c");
%% tracés réponses impulsionnelles
bits = [ 1 zeros(1, N-1) ];
X_m = 2 * bits - 1; % mapping binaire à moyenne nulle
X_k = kron(X_m, [1 zeros(1, Ns-1)]); % Suréchantillonnage
X_f = filter(h, 1, X_k); % signal émis
X_c = filter(h_c, 1, X_f); % signal transmis
X_r = filter(h_r, 1, X_c); % signal reçu, sans bruit
X_e = X_r( n0 : Ns : length(bits)*Ns ); % échantillonage du signal reçu
X_eg = filter(C, 1, X_e); % égaliseur ZFE
figure;
tiledlayout(3,1);
ax1 = nexttile;
stairs(bits);
legend("Dirac");
ax2 = nexttile;
plot(X_e);
legend("Réponse impulsionnel non égalisée");
ax3 = nexttile;
plot(X_eg);
legend("Réponse impulsionnel égalisée");
linkaxes([ax1 ax2 ax3], 'xy');
axis( axis + [-1 1 -1 1]/5 );
axis
%% constellations
bits = randi([0, 1], 1, N); % bits envoyés
X_m = 2 * bits - 1; % mapping binaire à moyenne nulle
X_k = kron(X_m, [1 zeros(1, Ns-1)]); % Suréchantillonnage
X_f = filter(h, 1, X_k); % signal émis
X_c = filter(h_c, 1, X_f); % signal transmis
X_r = filter(h_r, 1, X_c); % signal reçu, sans bruit
X_e = X_r( n0 : Ns : length(bits)*Ns ); % échantillonage du signal reçu
X_eg = filter(C, 1, X_e); % égaliseur ZFE
figure;
tiledlayout(3,1);
ax1 = nexttile;
plot(complex(X_m), ".", 'MarkerSize', 20);
symbols = unique(X_m(2:end));
for i=1:length(symbols)
text(symbols(i), 0.1, num2str(bits(find(X_m == symbols(i), 1))), 'Color', '#7E2F8E');
end
xlabel("Re");
ylabel("Im");
legend("Symboles théoriques");
grid;
ax2 = nexttile;
plot(complex(X_e(2:end)), ".", 'MarkerSize', 20);
symbols = unique(X_e(2:end));
for i=1:length(symbols)
text(symbols(i), 0.1, num2str(bits(find(X_e == symbols(i), 1))), 'Color', '#7E2F8E');
end
xlabel("Re");
ylabel("Im");
legend("Symboles reçus");
grid;
ax3 = nexttile;
plot(complex(X_eg(2:end)), ".", 'MarkerSize', 20);
symbols = unique(X_eg(2:end));
for i=1:length(symbols)
text(symbols(i), 0.1, num2str(bits(find(X_eg == symbols(i), 1))), 'Color', '#7E2F8E');
end
xlabel("Re");
ylabel("Im");
legend("Symboles égalisés");
grid;
linkaxes([ax1 ax2 ax3], 'xy');
%% tracé de constellations bruitées
P_x = mean(abs(X_c).^2); % puissance du signal en entrée de la reception
EbN0_db = linspace(0, 12, 4);
EbN0 = 10.^(EbN0_db./10);
for e=EbN0
sigma2_x = P_x * Ns / (log2(M) * e); % calcul de sigma^2
X_b = X_c + sqrt(sigma2_x) * randn(1, length(X_c)); % signal bruité
X_r = filter(h_r, 1, X_b); % signal reçu
X_e = X_r( n0:Ns:length(bits)*Ns/log2(M) ); % échantillonage du signal reçu
X_eg = filter(C, 1, X_e); % égaliseur ZFE
recu = double( X_eg > 0 ); % on récupère les bits, décision + "démapping"
close all;
figure;
sp1 = subplot(2, 1, 1);
histogram(X_eg, 100);
xlim([-4 4]);
xlabel("Re");
title("Histogramme, $$E_b/N_0 =$$ " + num2str(10*log10(e)) +"dB", 'interpreter','latex');
sp2 = subplot(2, 1, 2);
plot(complex(X_eg(2:10:end)), "*");
hold;
plot(complex(X_m), ".", 'MarkerSize', 20);
xlim([-4 4]);
title("Constellations, $$E_b/N_0 =$$ " + num2str(10*log10(e)) +"dB", 'interpreter','latex');
legend("symboles bruités", "symboles théoriques");
xlabel("Re");
ylabel("Im");
sp2.Position(4) = 0.1;
sp1.Position(2) = 0.28;
sp1.Position(4) = 0.68;
pause(1);
print(gcf,"histcons_egalise_" + num2str(10*log10(e)) + "db.png", '-dpng', '-r300');
end
%% tracé de TEB = f(E_b/N_0)
N = 100000; % nombre de bits envoyés
bits = randi([0, 1], 1, N); % bits envoyés
X_m = 2 * bits - 1; % mapping binaire à moyenne nulle
X_k = kron(X_m, [1 zeros(1, Ns-1)]); % Suréchantillonnage
X_f = filter(h, 1, X_k); % signal émis
X_c = filter(h_c, 1, X_f); % signal transmis
P_x = mean(abs(X_c).^2); % puissance du signal en entrée de la reception
EbN0_db = linspace(0, 10, 200);
EbN0 = 10.^(EbN0_db./10);
TEBs = [];
for e=EbN0
sigma2_x = P_x * Ns / (log2(M) * e); % calcul de sigma^2
X_b = X_c + sqrt(sigma2_x) * randn(1, length(X_c)); % signal bruité
X_r = filter(h_r, 1, X_b); % signal reçu
X_e = X_r( n0:Ns:length(bits)*Ns/log2(M) ); % échantillonage du signal reçu
X_eg = filter(C, 1, X_e); % égaliseur ZFE
recu = double( X_eg > 0 ); % on récupère les bits, décision + "démapping"
TEB = mean((recu - bits).^2); % on calcule l'erreur binaire
TEBs = [ TEBs TEB ];
end
TEB_theorique = qfunc(sqrt(EbN0));
close all;
figure;
semilogy(EbN0_db, TEBs, '+');
hold;
plot(EbN0_db, TEB_theorique);
title("TEB $$= f(E_b/N_0)$$", 'interpreter','latex');
xlabel("$$E_b/N_0$$ (dB)", 'interpreter','latex');
ylabel("TEB", 'interpreter','latex');
legend("TEB numérique", "TEB théorique (canal dirac)");

View file

@ -0,0 +1,84 @@
clear;
close all;
Fe = 24000; % fréquence d'échantillonage (Hz)
Te = 1/Fe; % période d'échantillonage (s)
N = 10000; % nombre de bits envoyés
Rb = 3000; % débit binaire
Fp = 2000; % fréquence porteuse
bits = [ 1 1 1 0 0 1 0 ];
% bits = randi([0, 1], 1, N); % bits envoyés
M = 2^1; % signal BPSK
Ts = log2(M)/Rb; % période symbole
Ns = floor(Ts/Te);
T = (0:N*Ns/log2(M)-1) * Te; % échelle temporelle
alpha0 = 1;
alpha1 = 0.5;
h = ones(1, Ns); % mise en forme: réponse impulsionnelle rectangulaire
h_c = [ alpha0 zeros(1, Ns-1) alpha1 ]; % propagation: sélectif
% h_c = [ 1 zeros(1, Ns-1) ]; % propagation: dirac
h_r = h; % réception: réponse impulsionnelle rectangulaire
n0 = Ns; % déterminé en traçant le diagramme de l'oeil ou g
%% tracé de g
g = conv(conv(h, h_c), h_r); % réponse impulsionnelle globale
figure;
plot(g);
title("Tracé de g");
ylabel("Amplitude");
axis square;
%% chaine de transmission
X_m = 2 * bits - 1; % mapping binaire à moyenne nulle
X_k = kron(X_m, [1 zeros(1, Ns-1)]); % Suréchantillonnage
X_f = filter(h, 1, X_k); % signal émis
X_c = filter(h_c, 1, X_f); % signal transmis
%% tracé de x_e
figure;
stairs(X_c);
axis(axis*1.1);
title("Signal transmis");
ylabel("Amplitude");
for i=1:length(bits)
index = n0/2 + (i-1)*Ns;
text(index + 0.8, X_c(index), num2str(bits(i)), 'Color', '#7E2F8E');
end
%% diagramme de l'oeil
figure;
X_r = filter(h_r, 1, X_c); % signal reçu, sans bruit
oeil = reshape(X_r(Ns+1:end), Ns, length(X_r(Ns+1:end))/Ns); % permet de tracer le diagramme de l'oeil, on retrouve n0 = 8
plot(oeil);
title("Diagramme de l'oeil");
ylabel("Amplitude");
axis square;
%% tracé de x_r
figure;
plot(X_r);
axis(axis*1.1);
title("Signal reçu");
ylabel("Amplitude");
%% réception
X_e = X_r( n0:Ns:length(bits)*Ns ); % échantillonage du signal reçu
recu = double( X_e > 0 ); % on récupère les bits, décision + "démapping"
erreur = mean((recu - bits).^2) % on calcule l'erreur
%% tracé des constellations
figure;
plot(complex(X_m), ".", 'MarkerSize', 20);
hold;
plot(complex(X_e(2:end)), "*");
axis(axis*1.1);
title("Constellations");
legend("canal dirac", "canal sélectif");
xlabel("Re");
ylabel("Im");

85
q2_2_4.m Normal file
View file

@ -0,0 +1,85 @@
clear;
close all;
Fe = 24000; % fréquence d'échantillonage (Hz)
Te = 1/Fe; % période d'échantillonage (s)
N = 50000; % nombre de bits envoyés
Rb = 3000; % débit binaire
Fp = 2000; % fréquence porteuse
% bits = [ 1 1 1 0 0 1 0 ];
bits = randi([0, 1], 1, N); % bits envoyés
M = 2^1; % signal BPSK
Ts = log2(M)/Rb; % période symbole
Ns = floor(Ts/Te);
T = (0:N*Ns/log2(M)-1) * Te; % échelle temporelle
alpha0 = 1;
alpha1 = 0.5;
h = ones(1, Ns); % mise en forme: réponse impulsionnelle rectangulaire
h_c = [ alpha0 zeros(1, Ns-1) alpha1 ]; % propagation: sélectif
% h_c = [ 1 zeros(1, Ns-1) ]; % propagation: dirac
h_r = h; % réception: réponse impulsionnelle rectangulaire
n0 = Ns; % déterminé en traçant le diagramme de l'oeil ou g
%% tracé de g
g = conv(conv(h, h_c), h_r); % réponse impulsionnelle globale
% figure;
% plot(g);
% title("Tracé de g");
% ylabel("Amplitude");
%% chaine de transmission
X_m = 2 * bits - 1; % mapping binaire à moyenne nulle
X_k = kron(X_m, [1 zeros(1, Ns-1)]); % Suréchantillonnage
X_f = filter(h, 1, X_k); % signal émis
X_c = filter(h_c, 1, X_f); % signal transmis
%% tracé de X_c
% figure;
% stairs(X_c);
% axis(axis*1.1);
%% diagramme de l'oeil
figure;
X_r = filter(h_r, 1, X_c); % signal reçu, sans bruit
oeil = reshape(X_r(Ns+1:end), Ns, length(X_r(Ns+1:end))/Ns); % permet de tracer le diagramme de l'oeil, on retrouve n0 = 8
plot(oeil);
title("Diagramme de l'oeil");
xlabel("Temps (s)");
ylabel("Amplitude");
%% tracé de TEB = f(E_b/N_0)
P_x = mean(abs(X_c).^2);
EbN0_db = linspace(0, 10, 200);
EbN0 = 10.^(EbN0_db./10);
TEBs = [];
for e=EbN0
sigma2_x = P_x * Ns / (2 * log2(M) * e); % calcul de sigma^2
X_b = X_c + sqrt(sigma2_x) * randn(1, length(X_c)); % signal bruité
X_r = filter(h_r, 1, X_b); % signal reçu
X_e = X_r( n0:Ns:length(bits)*Ns/log2(M) ); % échantillonage du signal reçu
recu = double( X_e > 0 ); % on récupère les bits, décision + "démapping"
TEB = mean((recu - bits).^2); % on calcule l'erreur binaire
TEBs = [ TEBs TEB ];
end
bidule = sqrt ( EbN0 / 2 );
TEB_theorique = 1/2*qfunc(3 * bidule) + 1/2*qfunc(bidule);
figure;
semilogy(EbN0_db, TEBs, '+');
hold;
plot(EbN0_db, TEB_theorique);
title("TEB $$= f(E_b/N_0)$$", 'interpreter','latex');
xlabel("$$E_b/N_0$$ (dB)", 'interpreter','latex');
ylabel("TEB", 'interpreter','latex');

123
q3_2_2_a.m Normal file
View file

@ -0,0 +1,123 @@
clear;
close all;
Fe = 24000; % fréquence d'échantillonage (Hz)
Te = 1/Fe; % période d'échantillonage (s)
N = 50000; % nombre de bits envoyés (bit)
Rb = 3000; % débit binaire (bit/s)
% bits = [ 1 1 1 0 0 1 0 ];
M = 2^1; % signal BPSK
Ts = log2(M)/Rb; % période symbole
Ns = floor(Ts/Te);
T = (0:N*Ns/log2(M)-1) * Te; % échelle temporelle
h = ones(1, Ns); % mise en forme: réponse impulsionnelle rectangulaire
h_c = [ 1 zeros(1, Ns-1) 0.5 ]; % propagation: sélectif
h_r = h; % réception: réponse impulsionnelle rectangulaire
n0 = Ns; % déterminé en traçant le diagramme de l'oeil ou g
%% création de Z et C
ordre = 10;
K = ordre;
bits = [ 1 zeros(1, ordre-1) ]; % dirac
X_m = 2 * bits - 1; % mapping binaire à moyenne nulle
X_k = kron(X_m, [1 zeros(1, Ns-1)]); % Suréchantillonnage
X_f = filter(h, 1, X_k); % signal émis
X_c = filter(h_c, 1, X_f); % signal transmis
X_r = filter(h_r, 1, X_c); % signal reçu, sans bruit
X_e = X_r( n0:Ns:length(bits)*Ns ); % échantillonage du signal reçu
Z = zeros(K, ordre);
for i=1:ordre
Z(i:end, i) = X_e(1:K-i+1);
end
Y_0 = [ 1 zeros(1, ordre-1) ]';
C = Z \ Y_0;
%% tracé de X_c
% figure;
% plot(X_e);
% axis(axis*1.1);
% title("non égalisé");
%% tracé de X_egal
% X_egal = filter(C, 1, X_e);
% figure;
% plot(X_egal);
% axis(axis*1.1);
% title("égalisé");
%% tracé de g et g_eg
g = conv(conv(h, h_c), h_r);
g_eg = conv(g, C);
figure;
plot(abs(fft(g, 4096)));
figure;
plot(abs(fft(g_eg, 4096)));
%% tracé de g et g_eg
% figure;
% plot(g);
% figure;
% plot(g_eg);
%% tracé de TEB = f(E_b/N_0)
bits = randi([0, 1], 1, N); % bits envoyés
X_m = 2 * bits - 1; % mapping binaire à moyenne nulle
X_k = kron(X_m, [1 zeros(1, Ns-1)]); % Suréchantillonnage
X_f = filter(h, 1, X_k); % signal émis
X_c = filter(h_c, 1, X_f); % signal transmis
P_x = mean(abs(X_c).^2);
EbN0_db = linspace(0, 10, 200);
EbN0 = 10.^(EbN0_db./10);
TEBs = [];
for e=EbN0
sigma2_x = P_x * Ns / (2 * log2(M) * e); % calcul de sigma^2
X_b = X_c + sqrt(sigma2_x) * randn(1, length(X_c)); % signal bruité
X_eg = filter(C, 1, X_b); % égalisation ZFE
X_r = filter(h_r, 1, X_eg); % signal reçu
X_e = X_r( n0:Ns:length(bits)*Ns/log2(M) ); % échantillonage du signal reçu
recu = double( X_e > 0 ); % on récupère les bits, décision + "démapping"
TEB = mean((recu - bits).^2); % on calcule l'erreur binaire
TEBs = [ TEBs TEB ];
end
bidule = sqrt ( EbN0 / 2 );
TEB_theorique = 1/2*qfunc(3 * bidule) + 1/2*qfunc(bidule);
figure;
semilogy(EbN0_db, TEBs, '+');
hold;
plot(EbN0_db, TEB_theorique);
title("TEB $$= f(E_b/N_0)$$", 'interpreter','latex');
xlabel("$$E_b/N_0$$ (dB)", 'interpreter','latex');
ylabel("TEB", 'interpreter','latex');
%% tracé des constellations
figure;
plot(complex(X_m), '.', 'MarkerSize', 25);
hold;
plot(complex(X_e), '+');
plot(complex(X_eg), '*');
axis([-2 2 -1 1]);
legend("symboles", "non égalisé", "égalisé");

BIN
rapport.pdf Normal file

Binary file not shown.

87
reponse_impsulsionnelle.m Normal file
View file

@ -0,0 +1,87 @@
clear;
close all;
Fe = 24000; % fréquence d'échantillonage (Hz)
Te = 1/Fe; % période d'échantillonage (s)
N = 10; % nombre de bits envoyés
Rb = 3000; % débit binaire
M = 2^1; % signal BPSK
Ts = log2(M)/Rb; % période symbole
Ns = floor(Ts/Te);
T = (0:N*Ns/log2(M)-1) * Te; % échelle temporelle
alpha0 = 1;
alpha1 = 0.5;
h = ones(1, Ns); % mise en forme: réponse impulsionnelle rectangulaire
h_c = [ alpha0 zeros(1, Ns-1) alpha1 ]; % propagation: sélectif
h_r = h; % réception: réponse impulsionnelle rectangulaire
n0 = Ns; % déterminé en traçant le diagramme de l'oeil ou g
%% création de Z et C
ordre = 10;
K = ordre;
bits = [ 1 zeros(1, ordre-1) ]; % dirac
X_m = 2 * bits - 1; % mapping binaire à moyenne nulle
X_k = kron(X_m, [1 zeros(1, Ns-1)]); % Suréchantillonnage
X_f = filter(h, 1, X_k); % signal émis
X_c = filter(h_c, 1, X_f); % signal transmis
X_r = filter(h_r, 1, X_c); % signal reçu, sans bruit
X_e = X_r( n0 : Ns : length(bits)*Ns ); % échantillonage du signal reçu
Z = zeros(K, ordre);
for i=1:ordre
Z(i:end, i) = X_e(1:K-i+1);
end
Y_0 = [ 1 zeros(1, ordre-1) ]';
C = Z \ Y_0;
X_eg = filter(C, 1, X_e);
g = conv(conv(h, h_c), h_r); % chaine globale
% figure;
% plot(g);
% hold;
% plot(g_eg);
% figure;
% plot(abs(fft(C, 2^10)));
% title("C");
% figure;
% plot(abs(fft(g, 2^10)));
% title("g");
% figure;
% plot(abs(fft(g, 2^10).*fft(C', 2^10)));
% title("g \times C");
%% tracé d'une réponse impulsionnelle
bits = [ 1 zeros(1, N-1) ];
X_m = 2 * bits - 1; % mapping binaire à moyenne nulle
X_k = kron(X_m, [1 zeros(1, Ns-1)]); % Suréchantillonnage
X_f = filter(h, 1, X_k); % signal émis
X_c = filter(h_c, 1, X_f); % signal transmis
X_r = filter(h_r, 1, X_c); % signal reçu, sans bruit
X_e = X_r( n0 : Ns : length(bits)*Ns ); % échantillonage du signal reçu
X_eg = filter(C, 1, X_e); % égaliseur ZFE
figure;
stairs(X_m);
title("X_m");
axis([1 10 -1.1 1.1]);
figure;
plot(X_e);
title("X_e");
saveaxis = axis;
figure;
plot(X_eg);
title("X_{eg}");
axis(saveaxis);