QPSK调制与解调

1移动通信实验报告姓名学号实验日期实验名称QPSK调制与解调实验类型实验目的学会使用MATLAB中的simulink仿真软件，了解其各种模块的功能，用simulink实现QPSK的调制和仿真过程，得到调制信号经高斯白噪声信道，再通过解调恢复原始信号，绘制出调制前后的频谱图，分析QPSK在高斯信道中的性能，计算传输过程中的误码率。通过此次设计，在仿真中形象的感受到QPSK的调制和解调过程，有利于深入了解QPSK的原理。同时掌握了simulink的使用，增强了我们学习通信的兴趣，培养通信系统的仿真建模能力。实验原理及设计思路（一）QPSK星座图QPSK是QuadraturePhaseShiftKeying的简称，意为正交移相键控，是数字调制的一种方式。它规定了四种载波相位，分别为0,2,,32(或者4，34，54，74)，星座图如图1（a）、（b）所示。图1QPSK星座图（二）QPSK的调制因为输入信息是二进制序列，所以需要将二进制数据变换成四进制数据，才能和四进制的载波相位配合起来。采取的办法是将二进制数字序列中每两个序列分成一组，共四种组合（00,01,10,11），每一组称为双比特码元。每一个双比特码元是由两位二进制信息比特组成，它们分别代表四进制四个符号中的一个符号。QPSK每次调制可传输两个信息比特。图2的（a）、(b)、(c)原理框图即为QPSK的三种调制方式，本次课程设计主要采用的是正交调制方式。（a）（b）2（三）QPSK的解调QPSK信号可以用两个正交的载波信号实现相干解调，它的相干解调器如图3所示，正交路分别设置两个匹配滤波器，得到I（t）和Q（t），经电平判决和并转串即可恢复出原始信息。（a）正交调制法（b）相位选择法（c）脉冲插入法图2QPSK的主要调制方式3实验步骤及结果（一）QPSK调制电路查阅资料，熟悉simulink的工作环境，理解simulink的模块功能，根据图2（a）的方框图搭建QPSK调制电路（图4）。先进行串并转换，再做极性转换，分别与同向载波，正交载波相乘后相加即可得到。图4Qpsk调制电路（二）AWGN信道模型AWGN信道模块可以将加性高斯白噪声加到一个实数的或复数的输入信号。当输入信号是实数时，这个块增加了实的高斯噪声，产生一个实数的输出信号。当输入信号是复数的，这个模块增加了复数的高斯噪声，产生复数的输出信号。此模块继承它的输入信号的采样时间。由于输入信号为连续的信号，所以控制信道信噪比的方式选择控制高斯噪声标准差的方式器变量之间关系为：/10SignalPowerSymbolPeriodVarianceSampleTime10soENNoise其中Es/No为信号能量比噪声功率谱密度。（三）QPSK解调电路图3QPSK相干解调器4图5Qpsk解调电路（四）比特错误率统计比特错误率统计使用ErrorRateCalculation模块，该模块可自动比较发送序列与接收序列并作出比较，进行错误统计，使用display模块显示将比特错误率输出。频谱分析使用spectrumscope模块，该模块将发送序列，调制后的序列，接收序列的频谱图，进行频谱分析，如图6所示。实验结果分析1.Socpe2的显示：5第一栏为发送序列，第二栏已调序列的波形，第三栏为接受序列的波形。2.通过ErrorRateCalculation模块显示的误码率为0.095243.通过spectrumscope模块显示的频谱为CH1为发送序列，CH2为已调序列，CH3为接收序列。教师评语6实验成绩