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QPSK変調のマルチパスフェージングシミュレーション

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sasatakato

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 前提・実現したいこと

MatlabによってQPSK変調のマルチパスフェージング(レイリーフェージング)下でのシミュレーションを実現したいです。
教科書ではマルチパス数(素波M)が8波程度でレイリー分布に従うようなのですがなかなかうまくいきませんどのようにすればうまくいくのか教えて頂きたいです。

 該当のソースコード

clear,close all
% パラメータ設定
Ndata = 10^6; %[bit](データビット数の設定)
Nsymbol = Ndata/2 ; % シンボル数
symrate = 5*10^6 ; %シンボルレート
Ts = 1/symrate ; % シンボル周期
Es_N0_dB = [0:20]; % Es/N0 
% ランダムデータの生成
dataSeq = MYrandData(Ndata);
N = 8; %マルチパスの数

c = 3.0*10^8; %[m/s]
fc = 2.1*10^9; %[Hz]
lambda = c/fc; %波長
v = 40000/3600; %[m/s]
fD = (v/lambda); % 最大ドップラー周波数

% QPSK変調器

spcOutput = reshape(dataSeq,2,Ndata/2); %(S/P変換)
qpskSymbolIndex = [1,2]*spcOutput; %(10進数に変換)
qpskSymbol = ones(1,Ndata/2) * exp(1j*pi/4);
qpskSymbol(find(qpskSymbolIndex==1)) = exp(1j*3*pi/4);
qpskSymbol(find(qpskSymbolIndex==3)) = exp(1j*5*pi/4);
qpskSymbol(find(qpskSymbolIndex==2)) = exp(1j*7*pi/4);
h_re = 0;
h_im = 0;

for ii = 1:length(Es_N0_dB)
% AWGN通信路

Pn(ii) = 10^(-(ii-1)/10); % 

noise = (randn([1,Ndata/2]) + 1j * randn([1,Ndata/2])) *sqrt(Pn(ii)/2);

for i = 1:N  
% レイリーフェージング
 theta = (2*pi)*rand(1,Ndata/2); %ランダム位相
 phi = (2*pi)*rand(1,Ndata/2); %ランダム位相 
%  ray = (1/sqrt(N))*(exp(1j*2*pi*fd+theta));
h_re2 = (1/sqrt(N))*cos(2*pi*fD.*cos(phi)*Ts+theta); 
h_im2 = (1/sqrt(N))*sin(2*pi*fD.*cos(phi)*Ts+theta);

 h_re = h_re + h_re2 ;
 h_im = h_im + h_im2 ;

end

ray = h_re + 1j*h_im ;
%  r = real(qpskSymbol.*ray) + 1j*imag(qpskSymbol.*ray) + noise;
r = qpskSymbol.*ray + noise;

r = (r.*conj(ray))./(abs(ray).^2);

%複調器
demodData = zeros(2,Ndata/2);
demodData(2,find(imag(r)<=0)) = 1;
demodData(1,find(real(r)<=0)) = 1;
qpskDemod = demodData(:);
% BERの計算

BER(ii) = sum(abs(dataSeq - qpskDemod))/Ndata;
end

% BERの理論値
SNR = 10.^(Es_N0_dB/10);
theoryBer = (1/2)*(1-sqrt(SNR./(SNR+1)));

% 結果の表示
figure
semilogy(Es_N0_dB,theoryBer,'b.-','LineWidth',2);
hold on
semilogy(Es_N0_dB,BER,'mx-','Linewidth',2);
% axis([0 20 10^-5 1])
grid on
legend('theory', 'simulation');
% ylim([10^(-6) 1])
xlabel('E/N, dB')
ylabel('Bit Error Rate')
title('Bit error probability curve for QPSK modulation') 
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