QPSK調(diào)制與解調(diào).doc

移動通信實驗報告姓名學(xué)號實驗日期實驗名稱QPSK調(diào)制與解調(diào)實驗類型實驗?zāi)康?學(xué)會使用MATLAB中的simulink仿真軟件，了解其各種模塊的功能，用simulink實現(xiàn)QPSK的調(diào)制和仿真過程，得到調(diào)制信號經(jīng)高斯白噪聲信道，再通過解調(diào)恢復(fù)原始信號，繪制出調(diào)制前后的頻譜圖，分析QPSK在高斯信道中的性能，計算傳輸過程中的誤碼率。通過此次設(shè)計，在仿真中形象的感受到QPSK的調(diào)制和解調(diào)過程，有利于深入了解QPSK的原理。同時掌握了simulink的使用，增強了我們學(xué)習(xí)通信的興趣，培養(yǎng)通信系統(tǒng)的仿真建模能力。實驗原理及設(shè)計思路（一）QPSK星座圖QPSK是Quadrature Phase Shift Keying的簡稱，意為正交移相鍵控，是數(shù)字調(diào)制的一種方式。它規(guī)定了四種載波相位，分別為0, , (或者，)，星座圖如圖1（a）、（b）所示。（a）（b）圖1 QPSK星座圖（二）QPSK的調(diào)制因為輸入信息是二進制序列，所以需要將二進制數(shù)據(jù)變換成四進制數(shù)據(jù)，才能和四進制的載波相位配合起來。采取的辦法是將二進制數(shù)字序列中每兩個序列分成一組，共四種組合（00,01,10,11），每一組稱為雙比特碼元。每一個雙比特碼元是由兩位二進制信息比特組成，它們分別代表四進制四個符號中的一個符號。QPSK每次調(diào)制可傳輸兩個信息比特。圖2的（a）、(b)、(c)原理框圖即為QPSK的三種調(diào)制方式，本次課程設(shè)計主要采用的是正交調(diào)制方式。（a）正交調(diào)制法（b）相位選擇法圖2 QPSK的主要調(diào)制方式（c）脈沖插入法（三）QPSK的解調(diào)QPSK信號可以用兩個正交的載波信號實現(xiàn)相干解調(diào)，它的相干解調(diào)器如圖3所示，正交路分別設(shè)置兩個匹配濾波器，得到I（t）和Q（t），經(jīng)電平判決和并轉(zhuǎn)串即可恢復(fù)出原始信息。圖3 QPSK相干解調(diào)器實驗步驟及結(jié)果（一）QPSK調(diào)制電路 查閱資料，熟悉simulink的工作環(huán)境，理解simulink的模塊功能，根據(jù)圖2（a）的方框圖搭建QPSK調(diào)制電路（圖4）。先進行串并轉(zhuǎn)換，再做極性轉(zhuǎn)換，分別與同向載波，正交載波相乘后相加即可得到。 圖4 Qpsk調(diào)制電路（二）AWGN信道模型AWGN信道模塊可以將加性高斯白噪聲加到一個實數(shù)的或復(fù)數(shù)的輸入信號。當輸入信號是實數(shù)時，這個塊增加了實的高斯噪聲，產(chǎn)生一個實數(shù)的輸出信號。當輸入信號是復(fù)數(shù)的，這個模塊增加了復(fù)數(shù)的高斯噪聲，產(chǎn)生復(fù)數(shù)的輸出信號。此模塊繼承它的輸入信號的采樣時間。由于輸入信號為連續(xù)的信號，所以控制信道信噪比的方式選擇控制高斯噪聲標準差的方式器變量之間關(guān)系為：其中Es/No 為信號能量比噪聲功率譜密度。（三）QPSK解調(diào)電路 圖5 Qpsk解調(diào)電路（四）比特錯誤率統(tǒng)計比特錯誤率統(tǒng)計使用Error Rate Calculation 模塊，該模塊可自動比較發(fā)送序列與接收序列并作出比較，進行錯誤統(tǒng)計，使用display 模塊顯示將比特錯誤率輸出。頻譜分析使用spectrum scope模塊，該模塊將發(fā)送序列，調(diào)制后的序列，接收序列的頻譜圖，進行頻譜分析，如圖6所示。實驗結(jié)果分析1.Socpe2的顯示：第一欄為發(fā)送序列，第二欄已調(diào)序列的波形，第三欄為接受序列的波形。2.通過 Error Rate Calculation 模塊顯示的誤碼率為