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信息科学与技术学院移动通信《OFDM仿真实验报告》班级：学号:姓名：指导老师：马征2015年7月题目摘要：利用Matlab软件，建立QPSK基带传输系统，比较AWGN信道和Rayleigh信道下的系统BER性能。一．第一章简介四相相移调制是利用载波的四种不同相位差来表征输入的数字信息，是四进制移相键控。QPSK是在M=4时的调相技术，它规定了四种载波相位，分别为45°，135°，225°，275°，调制器输入的数据是二进制数字序列，为了能和四进制的载波相位配合起来，则需要把二进制数据变换为四进制数据，这就是说需要把二进制数字序列中每两个比特分成一组，共有四种组合，即00，01，10，11，其中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中每次调制可传输2个信息比特，这些信息比特是通过载波的四种相位来传递的。解调器根据星座图及接收到的载波信号的相位来判断发送端发送的信息比特。数字调制用“星座图”来描述，星座图中定义了一种调制技术的两个基本参数：（1）信号分布；（2）与调制数字比特之间的映射关系。星座图中规定了星座点与传输比特间的对应关系，这种关系称为“映射”，一种调制技术的特性可由信号分布和映射完全定义，即可由星座图来完全定义。首先将输入的串行二进制信息序列经串－并变换，变成m=log2M个并行数据流，每一路的数据率是R/m，R是串行输入码的数据率。I/Q信号发生器将每一个m比特的字节转换成一对（pn，qn）数字，分成两路速率减半的序列，电平发生器分别产生双极性二电平信号I(t)和Q(t)，然后对coswct和sinwct进行调制，相加后即得到QPSK信号。QPSK是一种频谱利用率高、抗干扰性强的数调制方式,它被广泛应用于各种通信系统中.适合卫星广播。例如，数字卫星电视DVB2S标准中，信道噪声门限低至4.5dB，传输码率达到45Mbös，采用QPSK调制方式同时保证了信号传输的效率和误码性能。二．第二章系统模型AWGN信道Rayleigh信道三．第三章编程实现：MATLAB代码如下：h=pskmod(m,M);EbNo=[-1:30];ray=raylrnd(0.5,1,n)hray=h.*rayfori=1:length(EbNo);yNoise=awgn(h,EbNo(i),'measured');%加入高斯白噪声yawgn=pskdemod(yNoise,M);%解调信号[num_biterr,l]=biterr(m,yawgn);%计算高斯白噪声信道下错误的总比特数AWGNSim(i)=num_biterr/n;%计算高斯白噪声信道下的误比特率yRayNoise=awgn(hray,EbNo(i),'measured');%通过瑞利信道yRay=pskdemod(yRayNoise,M);%解调信号[num_biterrray,ll]=biterr(m,yRay);%计算瑞利信道下错误的总比特数RayleighSim(i)=num_biterrray/n;%计算瑞利信道下误比特率endAWGNTheory=erfc(sqrt(0.5*(10.^(EbNo/10))))-(1/4)*(erfc(sqrt(0.5*(10.^(EbNo/10))))).^2;EsNo_=0.5*(10.^(EbNo/10));RayTheory=(1-sqrt(EsNo_./(EsNo_+1)))-(1/4)*(1-sqrt(EsNo_./(EsNo_+1))).^2;closeallfiguresemilogy(EbNo,AWGNTheory,'bp-','LineWidth',1.5);holdon;semilogy(EbNo,AWGNSim,'mx-','LineWidth',1.5);holdon;semilogy(EbNo,RayTheory,'rp-','LineWidth',1.5);semilogy(EbNo,RayleighSim,'gx-','LineWidth',1.5);holdon;axis([-13010^-41]);holdon;gridon;legend('AWGN-Theory','AWGN-Simulation','Rayleigh-Theory','Rayleigh-Simulation');xlabel('Eb/N0,dB');ylabel('BER');title('QPSK在OFDM系统下的BER');四．第四章仿真结果及讨论由此次仿真实验可知，由于高斯信道和瑞利信道的影响，波形发生了明显的变化，功率谱密度也发生变化，从高斯和瑞利的对比可知，此次仿真正确，而且瑞利信道的误比特率高于高斯信道，并与理论基本符合。五．结语随着通信事业的发展，通信系统的设计也会越来越复杂，通过计算机的仿真，可以大大降低通信过程试验成本。本文设计出一个QPSK仿真模型，以衡量QPSK在高斯白噪声新道和瑞利信道的性能。通过本次QPSK仿真，可以更好地了解QPSK系统的工作原理，巩固了所学的知识。参考文献：【1】刘树棠译.现代通信系统.使用MATLAB.北京：电子工业出版社.2006.【2】樊昌信.通信原理.第六版.北京：国防工业出版社.2008【3】JohnG.Proakis通信系统原理.:北京电子工业出版社.2006