QPSK調(diào)制與解調(diào).doc

移動(dòng)通信實(shí)驗(yàn)報(bào)告姓名學(xué)號(hào)實(shí)驗(yàn)日期實(shí)驗(yàn)名稱QPSK調(diào)制與解調(diào)實(shí)驗(yàn)類型實(shí)驗(yàn)?zāi)康?學(xué)會(huì)使用MATLAB中的simulink仿真軟件，了解其各種模塊的功能，用simulink實(shí)現(xiàn)QPSK的調(diào)制和仿真過程，得到調(diào)制信號(hào)經(jīng)高斯白噪聲信道，再通過解調(diào)恢復(fù)原始信號(hào)，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(jì)算傳輸過程中的誤碼率。通過此次設(shè)計(jì)，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(shí)掌握了simulink的使用，增強(qiáng)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(shí)驗(yàn)原理及設(shè)計(jì)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?yàn)檩斎胄畔⑹嵌M(jìn)制序列，所以需要將二進(jìn)制數(shù)據(jù)變換成四進(jìn)制數(shù)據(jù)，才能和四進(jìn)制的載波相位配合起來。采取的辦法是將二進(jìn)制數(shù)字序列中每兩個(gè)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(gè)雙比特碼元是由兩位二進(jìn)制信息比特組成，它們分別代表四進(jìn)制四個(gè)符號(hào)中的一個(gè)符號(hào)。QPSK每次調(diào)制可傳輸兩個(gè)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(jì)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(hào)可以用兩個(gè)正交的載波信號(hào)實(shí)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(gè)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(shí)驗(yàn)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(jìn)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(gè)實(shí)數(shù)的或復(fù)數(shù)的輸入信號(hào)。當(dāng)輸入信號(hào)是實(shí)數(shù)時(shí)，這個(gè)塊增加了實(shí)的高斯噪聲，產(chǎn)生一個(gè)實(shí)數(shù)的輸出信號(hào)。當(dāng)輸入信號(hào)是復(fù)數(shù)的，這個(gè)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(hào)。此模塊繼承它的輸入信號(hào)的采樣時(shí)間。由于輸入信號(hào)為連續(xù)的信號(hào)，所以控制信道信噪比的方式選擇控制高斯噪聲標(biāo)準(zhǔn)差的方式器變量之間關(guān)系為：其中Es/No 為信號(hào)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(cuò)誤率統(tǒng)計(jì)比特錯(cuò)誤率統(tǒng)計(jì)使用Error Rate Calculation 模塊，該模塊可自動(dòng)比較發(fā)送序列與接收序列并作出比較，進(jìn)行錯(cuò)誤統(tǒng)計(jì)，使用display 模塊顯示將比特錯(cuò)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(jìn)行頻譜分析，如圖6所示。實(shí)驗(yàn)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