1.算法描述
2.部分程序
3.预览部分仿真图
4.获取源码的方式
1.算法描述
模块化接入处理系统设计：
·传感器收到的信息转换为二进制信息（我们可以直接模拟随机二进制序列来表示传感器数据，首先设置一组数据，然后量化，最后转换为二进制。这部分的模拟结果对应于您提供的论文3.2.1部分）
·包装，包装编码后的数据，将数据转换为数据包，然后将数据包转换为数据帧
·码率调整主要将不同瞬时数码率的多个数码流调整为数码流，具有相同的高数码率，然后进行时间重新连接。
·传感复用帧结构最后通过时间复接得到。
·编码包装发送(二进制数据编码，在这里，我们选择性能非常好的编码方法LDPC编码)
在发送端，根据模拟要求模拟五个子网
码分解码、解封装、分接、码率恢复、解帧、拆包、译码。
最后，分析整个系统的误码率，分析五个子网络的数据、眼图和Q因子。
2.部分程序
中间结果的波形是否显示% %fig1:模拟传感器采集的数据 %fig2:模拟传感器收集的数据的净荷值 %fig三、五路传感器数据 %fig4:解封装sync位置 %fig5.显示标准眼图 %fig6:显示噪声干扰眼图 %fig7:显示译码后的眼图 is_show = [0 0 0 0 0 0 0]; Ind = 0; %参数初始化 EbN0 = [0:0.5:6]; TIMES = 10; Err_Rate0 = zeros(1,length(EbN0)); Err_Rate0s = zeros(1,TIMES); Err_Rate1 = zeros(1,length(EbN0)); Err_Rate1s = zeros(1,TIMES); Err_Rate2 = zeros(1,length(EbN0)); Err_Rate2s = zeros(1,TIMES); Err_Rate3 = zeros(1,length(EbN0)); Err_Rate3s = zeros(1,TIMES); Err_Rate4 = zeros(1,length(EbN0)); Err_Rate4s = zeros(1,TIMES); Err_Rate5 = zeros(1,length(EbN0)); Err_Rate5s = zeros(1,TIMES); Q1 = zeros(1,length(EbN0)); Q2 = zeros(1,length(EbN0)); Q3 = zeros(1,length(EbN0)); Q4 = zeros(1,length(EbN0)); Q5 = zeros(1,length(EbN0)); Q0 = zeros(1,length(EbN0)); for jj1 = 1:length(EbN0) jj1 Ind = Ind 1; Err_Rate2 = zeros(1,TIMES); for jj2 = 1:TIMES jj2 Num_NET = 5；%模拟子网的数量 Lens = 500；%传感器采集数据长度 %传感信息的净荷值相关参数 A = -40; B = 120; Delta = 0.2; Ld = (ceil(log2((B-A)/Delta))); 包装%传感子网数据帧 Preamble=[0,1、1、1、1、1、1、0]；%帧前导码采用特殊字符串0111110，表示帧同步，便于传感监控中心判断帧的起始位置， %子网ID本案为5个子网，因此ID为三bit但是为了扩展数据，ID用四个bit表示 ID =[0,0,0,0; 0,0,0,1; 0,0,1,0; 0,0,1,1; 0,1,0,0]; %HEC为帧头验证码 HEC = [0，1，0，1]； %包头 Head = [0，0，1，0，0，1，1，1]； ?dress,随着数据的收集，地址逐渐增加1 %传感器类型，假设五个子网，每个子网都是一种类型 type1 = [0,0,0,1; 0,0,1,0; 0,0,1,1; 0,1,0,0; 0,1,0,1]; %包尾 Trail = [1，0，0，1，0，1，00]; Bao_Size= 10; 最终复用帧的相关参数% Sync = [0，0，0，0，0，0，0，1，1，1，0，1，0，1，0，0，0，0，0，0，0，1，0，0，0，0，1，0，1，1，0，1，0，1，0，1，0，1，0，1，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，1，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，1，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，1，0，0，0，0，0，0，0，0，1，0，0，0，0，1，0，0，0，0，0，0，0，1，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，1，1，1，0，0，0，0，0，0，0，0，1，1，1，1，1，1，1，0，0，1，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，1，1，0，0，0，0，0，0，1，1，1，1，1，1，1，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，1，1，1，1，1，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，01、0、1、1、1、0、1、0、0、0、0、0、1、1、0、1、0、1、0、1、0、0、0、0、0、0、0、0、0、0、0、0、0、0、0、0、0、0、0、0、0、0、0、0、0、0、0、0、0、0、0、0、0、0、0、0、0、0、0、0、0、0、0、0、0、0、0、0、0、0、0、0、0、0、0、0、0、0、1、1、1、1、0、1、0、1、0、1、0、1、0、1、0、1、1、0、1、1、0、1、1、1、1、1、1、1、1、1、1、1、1、1、0、1、1、0、1、1、0、1、1、0、1、0、1、1、0、1、1、0、1、1、0、1、1、0、1、1、0、1、1、1、0、1、1、1、0、1、0、0、1、0、0、1、0、1、0、0、1、0、1、0、0、1、0、1、0、0、0、1、1、1、1、1、0、0、1、0、0、0、0、1、1、0、0、0、0、0、1、1、0、1、0、1、0、0、0、0、0、0、0、0、0、0、0、0、0、0、0、0、0、0、0、0、0、0、0、0、0、0、0、0、0、0、0、0、0、0、0、0、0、0、0、0、0、0、0、0、0、0、0、0、0、0、0、0、0、0、0、0、0、0、0、0、0、0、0、0、0、0、0、0、0、0、0、0、0、0、0、0、0、0、0、0、0、0、0、0、0、0、0、0、0、0、0、0、0、0、0、0、0、0、0、0、0、0、0、0、0、0、 Separator = [0,1,0,1]; FCS = [1，0，0，1，0，1，0，1，0，1，0，1，0，1，0，0，0，1，0，1，0，1，1，0，1，1，0，1，1，1，0，1，1，0，1，1，0，1，0，1，0，1，0，0，1，0，0，1，0，0，1，0，1，0，1，0，1，0，1，0，1，1，0，1，0，1，1，0，1，0，1，0，1，0，1，0，1，0，1，0，1，0，0，1，0，0，1，0，0，1，0，1，0，1，0，1，0，1，1，0，1，1，0，1，1，0，1，0，1，0，1，0，1，0，1，0，1，0，1，0，0，1，0，0，1，0，0，0，0，1，0，0，0，0，0，1，0，0，0，0，1，0，1，1，1，0，1，0，0，1，0，1，0，1，0，0，1，0，0，1，0，0，1，0，0，1，0，0，0，0，1，0，0，0，1，0，0，0，1，0，0，0，1，0，0，1，0，0，0，0，1，0，0，0，0，1，0，0，0，1，0，1，0，0，0，0，1，0，0，0，0，1，0，0，0，0，1，0，0，0，0，0，0，0，0，1，0，0，0，1，1，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，1，0，0，0，1，0，0，0，0，1，0，0，1，0，0，1，0，0，0，1，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，1，0，0，1，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，1，1，1，0，1，0，0，01]; N = 5; M = 5; 系统发送的第一部分% 系统发送的第一部分% 本案案共有五个子网，因此，模拟五组数据 for nn = 1:Num_NET 为了模拟不同的代码率，将采集的数据长度设置为不同的 y = func_sensor_samples(Lens,A,B); YY{nn} = y; if is_show(1) == 1 figure(1); plot(y,'b'); xlabel('times'); ylabel('amplitude') title(模拟传感器采集的数据)； pause(0.1); end %光纤光栅传感信号净荷值的二进制转换 Lp = func_value2realvalue(y,A,B,Delta); if is_show(2) == 1 figure(2); plot(Lp,'b'); xlabel('times'); ylabel('amplitude') title模拟传感器采集的数据净荷值');
pause(0.1);
end
%计算转换为二进制
V2 = func_dec2bin(Lp,Ld);
%将二进制转换为串行流
Signal{nn} = (reshape(V2',size(V2,1)*size(V2,2),1))';%通过上面的步骤，我们模拟了实际要发送的二进制码流
end
if is_show(3) == 1
figure(3);
subplot(321);
plot(YY{1});title('第1个子网传感器采集数据波形');
subplot(322);
plot(YY{2});title('第2个子网传感器采集数据波形');
subplot(323);
plot(YY{3});title('第3个子网传感器采集数据波形');
subplot(324);
plot(YY{4});title('第4个子网传感器采集数据波形');
subplot(325);
plot(YY{5});title('第5个子网传感器采集数据波形');
pause(0.1);
end
%Signal即为实际要发送的二进制码流
%产生数据包数据包,这里，我们假设每个数据包中为10个采样数据，即100bit数据
address = 0;
for nn = 1:Num_NET
tmps2 = [];
tmps = [];
address = 0;
for i = 1:length(Signal{nn})/(Bao_Size*Ld)
address = address + 1;
address2 = func_dec2bin_addr(address);
%地址转换为2进制，8bit标识,这样，每个包共128bit
tmps = [Head,address2,type1(nn,:),Signal{nn}((i-1)*Bao_Size*Ld+1:i*Bao_Size*Ld),Trail];
Len_bao = length(tmps);
tmps2 = [tmps2 tmps];
end
Signal2{nn} = tmps2;
end
%由数据帧转换为传感帧
for nn = 1:Num_NET
tmps2 = [];
tmps = [];
for i = 1:length(Signal2{nn})/(N*Len_bao)
tmps = [Preamble,ID(nn,:),HEC,Signal2{nn}((i-1)*Len_bao*N+1:i*Len_bao*N)];
Len_zhen = length(tmps);
tmps2 = [tmps2 tmps];
end
Signal3{nn} = tmps2;
end
%对五个子网的数据进行时分复接
%码率调整
Out1 = func_Rate_sync(Signal3{1});
Out2 = func_Rate_sync(Signal3{2});
Out3 = func_Rate_sync(Signal3{3});
Out4 = func_Rate_sync(Signal3{4});
Out5 = func_Rate_sync(Signal3{5});
%时分复接
Out = func_tdma(Out1,Out2,Out3,Out4,Out5,Len_zhen);
%传感复用帧
tmps2 = [];
tmps = [];
for i = 1:length(Out)/(M*Len_zhen)
tmps = [Sync,Separator,Out((i-1)*M*Len_zhen+1:i*M*Len_zhen),Separator,FCS];
Len_zhen2 = length(tmps);
tmps2 = [tmps2 tmps];
end
Signal4 = tmps2;
%进行编码，编码矩阵为96*192，每次取80,并补充16个0作为虚拟填充符进行编码，共96个数据进行编码
load H;
load G;
Trans_Signal = [];
for i = 1:length(Signal4)/80
Trans_data = [zeros(1,16),Signal4((i-1)*80+1:(i)*80)];
%编码
data_code = mod(Trans_data*G,2);
%BPSK
Trans_BPSK = 2*data_code-1;
Len_code = length(Trans_BPSK);
Trans_Signal = [Trans_Signal,Trans_BPSK];
end
%第二部分，信道，信道部分，由于是光纤传输，且您论文中没有详细说明这个部分内容，所以这里暂时仅考虑高斯白噪声
%第二部分，信道，信道部分，由于是光纤传输，且您论文中没有详细说明这个部分内容，所以这里暂时仅考虑高斯白噪声
sigma = sqrt(1./(10^(EbN0(Ind)/10)*0.5));
Rec_Signal = Trans_Signal + sigma*randn(1,length(Trans_Signal));
%第三部分，监控中心——接收端
%第三部分，监控中心——接收端
%译码
R_Signal = [];
for i = 1:length(Signal4)/80
z_hat = func_Dec(Rec_Signal((i-1)*Len_code+1:i*Len_code),sigma,H,50);
x_hat = z_hat(size(G,2)+1-size(G,1):size(G,2));
R_Signal = [R_Signal,x_hat(17:end)'];%去掉16个填充符
end
if is_show(5) == 1
st = func_eye(Trans_Signal);
eyediagram(st,40)
ylabel('信号幅度');
title('原始信号眼图');
pause(0.1);
end
if is_show(6) == 1
st = func_eye(Rec_Signal);
eyediagram(st,40)
ylabel('信号幅度');
title('接收带噪声干扰信号眼图');
pause(0.1);
end
if is_show(7) == 1
st = func_eye(R_Signal*2-1);
eyediagram(st,40)
ylabel('信号幅度');
title('译码之后信号眼图');
pause(0.1);
end
%解封装
%通过搜索sync来确定每帧的帧头
[R_Signal,Sync_pos] = func_find_sync(R_Signal,Sync);
if is_show(4) == 1
figure(4);
plot(Sync_pos,'b');
hold on;
plot(find(Sync_pos>=40),Sync_pos(find(Sync_pos>=40)),'r*');
hold off;
xlabel('times');
ylabel('amplitude')
title('解封装sync位置');
pause(0.1);
end
%判断当前帧位置能否检测到帧头
if_sync = zeros(1,length(Out)/(M*Len_zhen));%这个变量用来存放是否检测到当前帧，如果为0，则该帧未检测到，直接丢弃，检测下一帧
for i = 1:length(Out)/(M*Len_zhen)
if Sync_pos(1+(i-1)*Len_zhen2) > 40
if_sync(i)=1;
end
end
%解封装
tmps3 = [];
tmps2 = [];
tmps = [];
for i = 1:length(Out)/(M*Len_zhen)
if if_sync(i) == 1
tmps = R_Signal((i-1)*Len_zhen2+1:(i)*Len_zhen2);
else
tmps = zeros(1,Len_zhen2);% 如果该帧没有检测到，那么直接赋值0
end
%解封装
tmps2 = tmps(length(Sync)+length(Separator)+1:M*Len_zhen+length(Sync)+length(Separator));
tmps3 = [tmps3 tmps2];
end
Outs = tmps3;
%数字分接单元
[I1,I2,I3,I4,I5] = func_tdma2(Outs,Len_zhen,M);
%对五个子网的数据进行时分复接
%码率调整
Outr{1} = func_Rate_sync(I1);
Outr{2} = func_Rate_sync(I2);
Outr{3} = func_Rate_sync(I3);
Outr{4} = func_Rate_sync(I4);
Outr{5} = func_Rate_sync(I5);
%将5路传感帧转换为数据帧，进一步拆封
%由数据帧转换为传感帧
for nn = 1:Num_NET
tmps2 = [];
tmps = [];
LL = length(Preamble)+length(ID(nn,:))+length(HEC);
for i = 1:length(Signal2{nn})/(N*Len_bao)
tmps = Outr{nn}((i-1)*Len_zhen+1:i*Len_zhen);
tmps2 = [tmps2 tmps(LL+1:end)];
end
Outr2{nn} = tmps2;
end
%将数据包中数据提取
%Signal即为实际要发送的二进制码流
%产生数据包数据包,这里，我们假设每个数据包中为10个采样数据，即100bit数据
address = 0;
for nn = 1:Num_NET
tmps2 = [];
tmps = [];
LL = length(Head)+length(address2)+length(type1(nn,:));
for i = 1:length(Signal{nn})/(Bao_Size*Ld)
tmps = [Outr2{nn}((i-1)*Len_bao+1:i*Len_bao)];
tmps2 = [tmps2 tmps(LL+1:end-length(Trail))];
end
Outr3{nn} = tmps2;
end
%误码率统计在转换为十进制之前计算
[nberr1,rat1] = biterr(Outr3{1},Signal{1});
[nberr1,rat2] = biterr(Outr3{2},Signal{2});
[nberr1,rat3] = biterr(Outr3{3},Signal{3});
[nberr1,rat4] = biterr(Outr3{4},Signal{4});
[nberr1,rat5] = biterr(Outr3{5},Signal{5});
Err_Rate0(jj2) = (rat1+rat2+rat3+rat4+rat5)/5;
Err_Rate1(jj2) = rat1;
Err_Rate2(jj2) = rat2;
Err_Rate3(jj2) = rat3;
Err_Rate4(jj2) = rat4;
Err_Rate5(jj2) = rat5;
end
Err_Rate0s(Ind) = mean(Err_Rate0);
Err_Rate1s(Ind) = mean(Err_Rate1);
Err_Rate2s(Ind) = mean(Err_Rate2);
Err_Rate3s(Ind) = mean(Err_Rate3);
Err_Rate4s(Ind) = mean(Err_Rate4);
Err_Rate5s(Ind) = mean(Err_Rate5);
Q0(Ind) = sqrt(2)*erfcinv(2*Err_Rate0s(Ind)/10);
Q1(Ind) = sqrt(2)*erfcinv(2*Err_Rate1s(Ind)/10);
Q2(Ind) = sqrt(2)*erfcinv(2*Err_Rate2s(Ind)/10);
Q3(Ind) = sqrt(2)*erfcinv(2*Err_Rate3s(Ind)/10);
Q4(Ind) = sqrt(2)*erfcinv(2*Err_Rate4s(Ind)/10);
Q5(Ind) = sqrt(2)*erfcinv(2*Err_Rate5s(Ind)/10);
disp('over a cycle');
end
3.部分仿真图预览
4.源码获取方式
获得方式1：
点击下载链接：
m基于光纤光栅传感网接入GPON的光纤通信系统matlab性能仿真,包括解码,解封装,分接,码率恢复,解帧,拆包,译码
获取方式2：
博客资源项，搜索和博文同名资源。
获取方式3：
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