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  • QPSK调制与解调系统的MATLAB实现
    2021-04-18 15:16:13

    QPSK调制与解调系统的MATLAB实现

    及性能分析

    摘要:QPSK是英文QuadraturePhaseShiftKeying的缩略语简称,意为正交相移键控,是一种数字调制方式。四相相移键控信号简称“QPSK”。在现代通信系统中,调制与解调是必不可少的重要手段。所谓调制,就是把信号转换成适合在信道中传输的形式的一种过程。解调则是调制的相反过程,而从已调制信号中恢复出原信号。本课程设计主要介绍通过进行QPSK调制解调的基带仿真,对实现中影响该系统性能的几个重要问题进行了研究。针对QPSK的特点,调制前后发生的变化,加上噪声后波形出现的各种变化,通过星座图、眼图、波形图等来观察。程序设计与仿真均采用MATLAB集成环境下的Simulink仿真平台,最后仿真详单与理论分析一致。

    1 引言

    本课程设计主要是学会运用MATLAB中的Simulink来实现数字基带信号的模拟传输。在知道其传输原理的情况下,将仿真电路到Simulink之中。并且对正交振幅调制、解调过程的频谱和波形的分析,同时在无噪声和有噪声的进行分析,加入高斯白噪声,瑞利噪声,莱斯噪声分析调制解调后的频谱、波形,观察其误码率。

    1.1课程设计的目的

    通过本课程的学习我们不仅能加深理解和巩固理论课上所学的有关QPSK调制与解调的基本概念、基本理论和基本方法,而且能锻炼我们分析问题和解决问题的能力;同时对我们独立工作的习惯和科学素质进行培养,为今后参加科学工作打下良好的基础。

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    QPSK即四进制移向键控(Quaternary Phase Shift Keying),它利用载波的四种不同相位来表示数字信息,由于每一种载波相位代表两个比特信息,因此每个四进制码元可以用两个二进制码元的组合来表示。两个二进制码元中的前一个码元用a表示,后一个码元用b表示。

    QPSK信号可以看作两个载波正交2PSK信号的合成,下图表示QPSK正交调制器。

     由QPSK信号的调制可知,对它的解调可以采用与2PSK信号类似的解调方法进行解调。解调原理图如下所示,同相支路和正交支路分别采用相干解调方式解调,得到I(t),Q(t),经过抽样判决和并/串交换器,将上下支路得到的并行数据恢复成串行数据。

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  • MATLAB-QPSK调制与解调

    2021-04-20 12:07:26
    1、实验名称:QPSK调制与解调一、 实验目的:1、学会QPSK调制与解调系统的构成2、学会QPSK调制与解调系统的各模块的构建3、学会误码率误符号率的统计方法以及Matlab算法二、实验原理:1、QPSK:四进制绝对相移键控...

    《MATLAB-QPSK调制与解调》由会员分享,可在线阅读,更多相关《MATLAB-QPSK调制与解调(5页珍藏版)》请在人人文库网上搜索。

    1、实验名称:QPSK调制与解调一、 实验目的:1、学会QPSK调制与解调系统的构成2、学会QPSK调制与解调系统的各模块的构建3、学会误码率与误符号率的统计方法以及Matlab算法二、实验原理:1、QPSK:四进制绝对相移键控,也称为多进制数字相位调制,利用载波的四种不同相位状态来表征数字信息的调制方式。2、QPSK的调制方法有正交调制方式(双路二相调制合成法或直接调相法)、相位选择法、插入脉冲法。调制与解调系统的构成:0,1序列产生器QPSK映射AWGN产生器AWGN产生器QPSK反映射比较器误比特统计误符号统计判决器IsQscnsnIrQrbb3、各模块的实现方法:(1)、信源的产生:使用r。

    2、andint(m,n,2) 函数产生一个m行n列的随机二进制数列(2)、QPSK符号映射 :将产生的0,1比特流按照QPSK调制方式进行映射,本实验采用/4 QPSK的调制方式,图为:(3)、AWGN信号产生:AWGN产生器就是产生满足均值为0,方差为1的高斯白噪声。实验中使用randn(m,n)函数产生一个m行n列的高斯噪声序列。(4)、信号幅度控制:根据AWGN信道模型,接收信号可以分别表示为 就是当噪声功率归一化为1(0均值,方差为1)时,根据信噪比关系而计算出来的信号平均幅度 (5)、QPSK反映射及判决 :对接收到的信号在4种可能的四种信号向量(1,0), (0,1), (-1,0)。

    3、, (0,-1)上投影(即进行点积)。投影最大的值所对应的信号向量就是所发送信号的符号值,然后恢复出比特流 (6)、误码率及误符号率统计:误码率:将检测出来的比特流和发送的原始比特流进行比较,统计出出现错误的比特数误符号率:将检测出来的比特流变成两组,构成符号,和发送端符号映射后的符号流进行比较,只要符号中任错一bit,就算该符号出错。统计出现错误的符号数三、 实验内容:1、建立QPSK的Matlab仿真模型2、对仿真模型中各个组成部分进行函数设计和功能仿真randn(seed,10);mark=randn(1,LENGTH); subplot(2,2,1);plot(mark);title(。

    4、watermarc:Gaussiannoise); 3、成型滤波器的设计 4、带限信道中的QPSK调制解调 四、实验步骤:1、开机,设置好本次仿真目录2、进入matlab环境,设置工作路径和目录3、按照实验方法,一步步进行QPSK各个模块的设计(1)、Bit流产生:global p p=0.5;产生随机二进制序列(2)、QPSK符号映射:m_qpsk1,m_qpsk2=qpsk_modulation(s_qpsk);figure(2),判断所在的相限。(3)、AWGN噪声产生:编写实部部信号和虚部信号的幅值语句。(4)、产生QPSK调制后+AWGN的符号流:通过平方根升余弦滤波器滤波得到QPS。

    5、K实部输出信号的10个周期。(5)、反映射和判决:plot(10*log10(abs(power_qpsk(1:(length(power_qpsk)+1)/2)-max(10*log10(abs(power_qpsk(1:(length(power_qpsk)+1)/2)(6)、SER和BER统计,曲线绘制,分析 :把数据通过循环控制分别求出错误的bit数和符号数,与总的bit数和符号数相比,得出BER和SER,再与理论值比较。五、出现问题及解决方案qpsk_modulation函数调用出现错误,修改后没有问题。六、实验心得通过研究对QPSK的调制和解调原理,以及利用MATLAB对其调制和解调进行了编程和编译仿真,得到的结论和理论上是一致的。

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    41528d3028836879cd698677c3999917.gifqpsk调制与解调系统的matlab实现

    QPSK调制与解调系统的MATLAB实现 及性能分析 摘要:QPSK是英文 QuadraturePhaseShiftKeying 的缩略语简称,意为正交 相移键控,是一种数字 调制方式。四相相移键控信号简称 “QPSK”。在现 代通信系统中,调制与解调是必不可少的重要手段。所谓调制,就是把信号转 换成适合在信道中传输的形式的一种过程。解调则是调制的相反过程,而从已 调制信号中恢复出原信号。本课程设计主要介绍 通过进行QPSK调制解调的基 带仿真,对实现中影响该系统性能的几个重要问题进行了研究。针对QPSK的特 点,调制前后发生的变化,加上噪声后波形出现的各种变化,通过星座图、眼 图、波形图等来观察。程序设计与仿真均采用 MATLAB 集成环境下的 Simulink 仿真平台,最后仿真详单与理论分析一致。1 引言 本课程设计主要是学会运用 MATLAB 中的 Simulink 来实现数字基带信号 的模拟传输。在知道其传输原理的情况下,将仿真电路到 Simulink 之中。并且 对正交振幅调制、解调过程的频谱和波形的分析,同时在无噪声和有噪声的进 行分析,加入高斯白噪声,瑞利噪声,莱斯噪声分析调制解调后的频谱、波形, 观察其误码率。 1.1课程设计的目的 通过本课程的学习我们不仅能加深理解和巩固理论课上所学的有关QPSK调制与 解调的基本概念、基本理论和基本方法,而且能锻炼我们分析问题和解决问题 的能力;同时对我们独立工作的习惯和科学素质进行培养,为今后参加科学工 作打下良好的基础。1.2课程设计的内容 利用MATLAB集成环境下的Simulink仿真平台,设计一个QPSK调制与解调 系统.用示波器观察调制前后的信号波形;用频谱分析模块观察调制前后信号频 谱的变化;加上各种噪声源,用误码测试模块测量误码率;最后根据运行结果和波 形来分析该系统性能。 1.3课程设计的要求 1)熟悉MATLAB环境下的Simulink仿真平台,熟悉QPSK系统的调制解调原理, 构建QPSK调制解调电路图. 2)用示波器观察调制前后的信号波形,用频谱分析模块观察调制前后信号的频 谱的变化。并观察解调前后频谱有何变化以加深对该信号调制解调原理的理 解。 3)在调制与解调电路间加上各种噪声源,用误码测试模块测量误码率,并给出 仿真波形,改变信噪比并比较解调后波形,分析噪声对系统造成的影响。 4)在老师的指导下,要求独立完成课程设计的全部内容。 2 设计原理 2.1 MPSK的介绍 MPSK即多进制相移键控,又称为多相制。这种键控方式是多进制键控的主 要方式。在M进制的相移键控信号,用M个相位不同的载波分别代表M个不同 的符号。如果载波有2 n 个相位,它可以代表n位二进制码元的的不同组合的码 组。多进制相移键控也分为多进制绝对相移键控和多进制相对相移键控。 在 MPSK信号中,载波相位有M种可能取值,q n =2πn/M(n=1,2,…M)。因此 MPSK信号可表示为 S(t) = cos(ω 0 t+θ n ) = cos (ω 0 t+2πn/M)若载波频率是基带信号速率的整数倍,则上式可改写为 S(t)=∑g(t-nT s )cos(ω 0 t+θ n )=cosω 0 tΣg(t-nT s )cosθ n -sinω 0 tΣg(t- nT)sinθ n 式中g(t)是高度为1、宽度为T s 的矩形脉冲。 式中表明,MPSK信号可等效为两个正交载波的MASK信号之和。所以, MPSK信号的带宽和MASK信号的带宽相同。因此,MPSK系统是一种高效率的信 息传输方式。但是,当M的取值增加时,载波间的相位差也随之减少,这就使 它的抗噪声性能变差。 2.2 8PSK的原理 在八相调相中,把载波相位的一个周期0-2π等分成8种相位,已调波相 邻相位之差为2π/8=π/4。二进制信码的三比码组成一个八进制码元,并与一 个已调波的相位对应。所以在调制时必须将二进制的基带串行码流经过串/并变 换,变为三比特码元,然后进行调相。三比特码元的组合不同,对应的已调波 的相位就不同。 8PSK信号可用正交调制法产生,方法如图2.1所示。输入的二进制信息序 列经串/并变换后,分为三路并行序列BAC,每一组并行的BAC称为三比特码元。 每路的码元速率是输入数据速率的1/3。A和C送入同相支路的2/4电平变换器, 输出的电平幅度值为a k ;B和C送入正交支路的2/4电平变换器,输出的电平幅 度值为b k 。将a k 和b k 这两个幅度不同而相互正交的矢量合成后就能得到8PSK 信号。 在图2.1中,A用于决定同相支路信号的极性(A为“1”码时,a k 为正; A为“0”码时,a k 为负) 。B用于决定正交支路信号的极性(B为“1”码时, b k 为正;B为“0”码时,b k 为负) 。C则用于确定同相支路和正交支路信号的幅 度(C为“1”码时,|a k |>|b k |;C为“0”码时,|a k |

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  • qpsk调制与解调.rar

    2021-01-24 11:42:13
    qpsk调制与解调simulink框图(载波调制)+m文件产生随机码。码元速率64kHz。升余弦滤波器进行滤波。星座图、眼图、误码率、时域波形、频域波形均有。框图中写了个简单的s函数。
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  • QPSK调制与解调原理.doc
  • matlab qpsk调制与解调

    2013-07-04 10:08:59
    一个matlab写的qpsk调制与解调程序
  • MATLAB simulink实现的QPSK解调,含完整实验报告
  • QPSK调制解调原理,有原理框图及步骤接收,非常详细。QPSK是数字调制方式的一种,非常常见,有需要的朋友可以下载看看!
  • MATLAB-QPSK调制与解调.pdf
  • QPSK调制与解调在MATLAB平台上的实现.doc
  • QPSK调制与解调(Matlab仿真).pdf
  • QPSK调制与解调系统的MATLAB实现.doc
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