畢設(shè)-QPSK的調(diào)制解調(diào)

目錄摘要1Abstract2第1章緒論41.1課題背景、目的及意義41.2課題的主要內(nèi)容51.3本論文的結(jié)構(gòu)安排5第2章調(diào)制解調(diào)技術(shù)62.1常見的調(diào)制解調(diào)技術(shù)62.2QPSK技術(shù)62.2.1QPSK原理62.2.2QPSK實際應(yīng)用102.3比擬聯(lián)系112.4QPSK應(yīng)用前景12第3章Matlab簡介133.1Matlab概貌133.1.1MATLAB的開展133.1.2Matlab的主要功能143.2Matlab的優(yōu)勢及特點143.2.1Matlab的優(yōu)勢143.2.2Matlab語言的特點14第4章QPSK調(diào)制解調(diào)設(shè)計164.1設(shè)計步驟164.2QPSK的調(diào)制解調(diào)174.3QPSK在高斯噪聲情況下調(diào)制解調(diào)214.4QPSK抗噪聲性能仿真25第五章結(jié)論與總結(jié)27參考文獻(xiàn)28致謝29附錄1代碼31附錄2外文文獻(xiàn)及翻譯39外文文獻(xiàn)39中文翻譯43附錄3畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書46附錄4開題報告48華北水利水電學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計開題報告48摘要在21世界信息飛速開展的時代，各個國家對通信行業(yè)的支持更是不遺余力。當(dāng)前我國3G行業(yè)正值蓬勃開展，國家又在大力倡導(dǎo)三網(wǎng)融合。各個運營商都在竭力擴展自己的業(yè)務(wù)。這也在為客戶效勞方面有了更高的要求、更高的質(zhì)量。眾所周知，調(diào)制解調(diào)技術(shù)是信號傳輸?shù)母竞秃诵摹：玫募夹g(shù)能夠快速地傳遞用戶信息，并且有著高的準(zhǔn)確性〔即非常低的誤碼率〕和可靠性。QPSK調(diào)制解調(diào)技術(shù)以其高的解調(diào)速率、低的誤碼率，在CDMA領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。此項研究，對通信行業(yè)的開展有著積極推進(jìn)的作用，利于提高我國通信行業(yè)的技術(shù)水準(zhǔn)，以便于更好的為國家和人民效勞。論文分作五局部，第一章是緒論，簡單闡述QPSK課題的研究背景以及課題內(nèi)容和整個論文的結(jié)構(gòu)安排；第二章簡單介紹了了QPSK調(diào)制解調(diào)的原理和方法，系統(tǒng)闡述了最常見的2ASK、2PSK、2FSK的原理和方法，最后再對他們做一個系統(tǒng)的比擬，以便明白QPSK的優(yōu)點和性能；第三章是對所用工具M(jìn)ATLAB做一個大概的闡述，講解了MATLAB的開展、性能、所用于語言，以及在各個領(lǐng)域的應(yīng)用。為后邊編寫程序做下準(zhǔn)備、第四章針對此次課題QPSK的調(diào)制解調(diào)提出具體的方案，按調(diào)制和解調(diào)的步驟，一步步編寫出程序，然后，利用MATLAB工具對程序做出相應(yīng)的仿真，在仿真過程中參加噪聲分析，最后在對它的誤碼率做一個研究；第五章是對整個畢設(shè)的結(jié)論和總結(jié)，感悟自己在這一時間內(nèi)的所學(xué)所感，對自己的努力做一個回憶，以便在今后的生活和學(xué)習(xí)中，有更進(jìn)一步的提高首先介紹了QPSK的調(diào)制解調(diào)原理，接著提出了一種基于MATLAB的調(diào)制解調(diào)方案，包括串并轉(zhuǎn)換、電平轉(zhuǎn)換、載波調(diào)制、信號合成、相干解調(diào)、抽樣判決，和并串轉(zhuǎn)換一系列系統(tǒng)的設(shè)計，對QPSK的星座圖和調(diào)制解調(diào)進(jìn)行了仿真，并對系統(tǒng)性能進(jìn)行了分析，進(jìn)而證明QPSK調(diào)制技術(shù)的優(yōu)越性。關(guān)鍵字：QPSK調(diào)制解調(diào)電平轉(zhuǎn)換相干解調(diào)抽樣判決AbstractInthetwenty-firstcentury,theinformationintheeraofrapiddevelopmentofvariouscountriesintheworld,andthecommunicationsindustrysupportissparenoeffort..Current,China3Gindustrywasbooming,andvigorouslypromotenationalintegrationinthe.Variousoperatorsaretryingtoexpandtheirbusiness.Thisisalsoforcustomerservicehadhigherdemand,higherquality.Aseveryoneknows,modulationanddemodulationtechnologyisthebasicandcoreofsignaltransmission.Goodtechnologycanrapidlytransfertheuserinformation,andwithhighaccuracy(i.e.,verylowbiterrorrate)andreliability.QPSKmodulationanddemodulationtechnologyforitshighdemodulationrate,lowerrorrate,havebeenwidelyappliedinCDMA.Inthisstudy,thecommunicationsindustrydevelopmenthasapositivepromotionrole,helpimproveChina'scommunicationindustrytechnicalstandards,inordertobetterserveourcountryandourpeople.Thepaperisdividedintofiveparts,thefirstchapteristheintroduction,introducedQPSKtheresearchbackgroundofthesubjectandtopiccontentandtheorganizationofthisthesis;thesecondchapterbrieflyintroducestheQPSKmodulationanddemodulationprincipleandmethod,thesystemelaboratedthemostcommon2ASK,2PSK,2FSKprincipleandmethod,finallytomakeoneasystematiccomparison,inordertounderstandtheadvantagesofQPSKandperformance;thethirdchapterisonthetoolusedMATLABdoprobablyexplain,explainthedevelopmentofMATLAB,performance,isusedforthelanguage,aswellasinthevariousfieldsofapplication.Forbehindtheprogramdopreparation,inthefourthchapterthetaskofmodulationanddemodulationofQPSKputforwardtheconcreteschemeaccordingtothemodulationanddemodulation,step,stepbysteppreparationprocedures,andthen,usingMATLABtoolstomakethecorrespondingsimulationprogram,intheprocessofsimulationaddingnoiseanalysis,atlastonitsbiterrorratedoastudy;Chapterfifthisonthewholecompletesetofconclusionsandsummary,feelingmyselfatthistimewhatare,ontheirowntodoareview,sothatinthefuturelifeandstudy,hasfurtherimprovedFirst,thearticlewillintroducetheQPSKmodulationanddemodulationprinciple,thenproposedonekindbasedontheMATLABmodulationanddemodulationoftheprogram,includingthestringandtheconversion,conversion,carriermodulation,signalsynthesis,coherentdemodulation,samplesentencesandstringconversion,andaseriesofsystemdesign,theQPSKconstellationdiagramandthemodulationanddemodulationofthesimulation,andtheperformanceofthesystemareanalyzed,andthenprovedthesuperiorityofQPSKmodulationtechnology.Keyword:QPSKModulationandDemodulationLevelConversionCoherentDemodulationThesampleSentences第1章緒論1.1課題背景、目的及意義在現(xiàn)代通信領(lǐng)域里，隨著人民生活水平的提高，對于通信的質(zhì)量及效率有著明顯的要求，尤其是近幾年，我國迅速步入了全民”3G”時代，通信業(yè)務(wù)需求的快速增長，高效的調(diào)制解調(diào)技術(shù)已經(jīng)成為研究和開展的方向。1.1.1QPSK系統(tǒng)的應(yīng)用背景簡介QPSK是英文QuadraturePhaseShiftKeying的縮略語簡稱，意為正交相移鍵控，是一種數(shù)字調(diào)制方式。在19世紀(jì)80年代初期,人們選用恒定包絡(luò)數(shù)字調(diào)制。這類數(shù)字調(diào)制技術(shù)的優(yōu)點是已調(diào)信號具有相對窄的功率譜和對放大設(shè)備沒有線性要求,缺乏之處是其頻譜利用率低于線性調(diào)制技術(shù)。19世紀(jì)80年代中期以后,四相絕對移相鍵控(QPSK)技術(shù)以其抗干擾性能強、誤碼性能好、頻譜利用率高等優(yōu)點,廣泛應(yīng)用于數(shù)字微波通信系統(tǒng)、數(shù)字衛(wèi)星通信系統(tǒng)、寬帶接入、移動通信及有線電視系統(tǒng)之中。1.1.2QPSK仿真的意義通過完成設(shè)計內(nèi)容，學(xué)習(xí)QPSK調(diào)制解調(diào)的根本原理，同時也要復(fù)習(xí)通信系統(tǒng)的主要組成局部，了解調(diào)制解調(diào)方式中最根底的方法。了解QPSK的實現(xiàn)方法及數(shù)學(xué)原理。并對“通信”這個概念有個整體的理解，學(xué)習(xí)數(shù)字調(diào)制中誤碼率測試的標(biāo)準(zhǔn)及計算方法。同時還要復(fù)習(xí)隨機信號中時域用自相關(guān)函數(shù)，頻域用功率譜密度來描述平穩(wěn)隨機過程的特性等根底知識，來理解高斯信道中噪聲的表示方法，以便在編程中使用。理解QPSK調(diào)制解調(diào)的根本原理，并使用MATLAB編程實現(xiàn)QPSK信號在高斯信道和瑞利衰落信道下傳輸，以及該方式的誤碼率測試。復(fù)習(xí)MATLAB編程的根底知識和編程的常用算法以及使用MATLAB仿真系統(tǒng)的考前須知，并鍛煉自己的編程能力，通過編程完成QPSK調(diào)制解調(diào)系統(tǒng)的仿真，以及誤碼率測試，并得出響應(yīng)波形。在完成要求任務(wù)的條件下，嘗試優(yōu)化程序。通過本次實驗，除了培養(yǎng)了自主動手學(xué)到了知識之外，還可以將次研究作為一種推廣，讓自己來深入一層的了解QPSK以至其他調(diào)制方式的原理和實現(xiàn)方法。可以方便自己進(jìn)行測試和比照。1.2課題的主要內(nèi)容通過指導(dǎo)老師提供以及自己查閱的資料，首先，對QPSK進(jìn)行深一步的學(xué)習(xí)和研究，明白QPSK技術(shù)的優(yōu)點和缺乏，以便為以后做實驗做下根底。其次，利用所學(xué)知識如：二進(jìn)制振幅鍵控〔2ASK〕、二進(jìn)制頻移鍵控〔2FSK〕、和二進(jìn)制相移鍵控〔2PSK〕，進(jìn)行復(fù)習(xí)和穩(wěn)固，進(jìn)一步明白它們和QPSK的區(qū)別。最后，利用MATLAB工具對QPSK進(jìn)行模擬和仿真。1.3本論文的結(jié)構(gòu)安排1.闡述QPSK的根本原理，了解它的調(diào)制解調(diào)原理。2.分析QPSK的特性，并與2ASK、2FSK、2PSK進(jìn)行比照。3.設(shè)計出合理的程序并用運用matlab對其仿真。4.對于不成功的地方進(jìn)行分析和改良。第2章調(diào)制解調(diào)技術(shù)2.1常見的調(diào)制解調(diào)技術(shù)1、二進(jìn)制振幅鍵控振幅鍵控就是利用載波的幅度變化來傳遞數(shù)字信息，而其頻率和初始相位保持不變。在2ASK中，載波的幅度只有兩種變化狀態(tài)，分別對應(yīng)二進(jìn)制信息”0”或是“1”。2、二進(jìn)制頻移鍵控頻移鍵控是利用載波的頻率變化來傳遞數(shù)字信息。在2FSK中，載波的頻率隨二進(jìn)制基帶信號在f1和f2兩個頻率點間變化。3、二進(jìn)制相移鍵控相移鍵控就是利用載波的相位變化來傳遞數(shù)字信息，而振幅和頻率保持不變。在2PSK中，通常用初始相位0和π分別表示二進(jìn)制數(shù)字“0”和“1”。2.2QPSK技術(shù)2.2.1QPSK原理四相相移調(diào)制是利用載波的四種不同相位差來表征輸入的數(shù)字信息，是四進(jìn)制移相鍵控。QPSK是在M=4時的調(diào)相技術(shù)，它規(guī)定了四種載波相位，分別為45°，135°，225°，315°，調(diào)制器輸入的數(shù)據(jù)是二進(jìn)制數(shù)字序列，為了能和四進(jìn)制的載波相位配合起來，那么需要把二進(jìn)制數(shù)據(jù)變換為四進(jìn)制數(shù)據(jù)，這就是說需要把二進(jìn)制數(shù)字序列中每兩個比特分成一組，共有四種組合，即00，01，10，11，其中每一組稱為雙比特碼元。每一個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)制四個符號中的一個符號。QPSK中每次調(diào)制可傳輸2個信息比特，這些信息比特是通過載波的四種相位來傳遞的。解調(diào)器根據(jù)星座圖及接收到的載波信號的相位來判斷發(fā)送端發(fā)送的信息比特。圖2-1QPSK相位圖以π/4QPSK信號來分析當(dāng)輸入的數(shù)字信息為“10”碼元時，輸出已調(diào)載波(2-1)當(dāng)輸入的數(shù)字信息為“00”碼元時，輸出已調(diào)載波(2-2)當(dāng)輸入的數(shù)字信息為“01”碼元時，輸出已調(diào)載波(2-3)當(dāng)輸入的數(shù)字信息為“11”碼元時，輸出已調(diào)載波(2-4)圖2-2QPSK調(diào)制框圖圖2-3QPSK調(diào)制規(guī)那么接收機收到某一碼元的QPSK信號可表示為：yi(t)=acos(2πfct+φn)其中(2-5)圖2-4QPSK解調(diào)原理分析由QPSK的解調(diào)框圖得到：(2-6)(2-7)(2-8)(2-9)符號相位的極性的極性判決器輸出AB++11-+01--00+-10圖2-5QSK信號解調(diào)器的判決準(zhǔn)那么2.2.2QPSK實際應(yīng)用在實際的調(diào)諧解調(diào)電路中，采用的是非相干載波解調(diào)，本振信號與發(fā)射端的載波信號存在頻率偏差和相位抖動，因而解調(diào)出來的模擬I、Q基帶信號是帶有載波誤差的信號。這樣的模擬基帶信號即使采用定時準(zhǔn)確的時鐘進(jìn)行取樣判決，得到的數(shù)字信號也不是原來發(fā)射端的調(diào)制信號，誤差的積累將導(dǎo)致抽樣判決后的誤碼率增大，因此數(shù)字QPSK解調(diào)電路要對載波誤差進(jìn)行補償，減少非相干載波解調(diào)帶來的影響。此外，ADC的取樣時鐘也不是從信號中提取的，當(dāng)取樣時鐘與輸入的數(shù)據(jù)不同步時，取樣將不在最正確取樣時刻進(jìn)行所得到的取樣值的統(tǒng)計信噪比就不是最高，誤碼率就高，因此，在電路中還需要恢復(fù)出一個與輸入符號率同步的時鐘，來校正固定取樣帶來的樣點誤差，并且準(zhǔn)確的位定時信息可為數(shù)字解調(diào)后的信道糾錯解碼提供正確的時鐘。校正方法是由定時恢復(fù)和載波恢復(fù)模塊通過某種算法產(chǎn)生定時和載波誤差，插值或抽取器在定時和載波誤差信號的控制下，對A/D轉(zhuǎn)換后的取樣值進(jìn)行抽取或插值濾波，得到信號在最正確取樣點的值，不同芯片采用的算法不盡相同，例如可以采用據(jù)輔助法(DA)載波相位和定時相位聯(lián)合估計的最大似然算法。2.2.3、QPSK技術(shù)特點QPSK數(shù)字電視調(diào)制器采用了先進(jìn)的數(shù)字信號處理技術(shù)，完全符合DVB-S標(biāo)準(zhǔn)，接收端可直接用數(shù)字衛(wèi)星接收機進(jìn)行接收。它不但能取得較高的頻譜利用率，具有很強的抗干擾性和較高的性能價格比，而且和模擬FM微波設(shè)備也能很好的兼容。QPSK數(shù)字電視調(diào)制器在對數(shù)據(jù)流的處理上采用能量擴散的隨機化處理、RS編碼、卷積交織、收縮卷積編碼、調(diào)制前的基帶成形處理等，保證了數(shù)據(jù)的傳輸性能。性能特點：1、進(jìn)行原有的電視微波改造，可用30M帶寬傳送5至8套DVD效果的圖像；2、用調(diào)頻微波的價格到達(dá)MMDS的效果，實現(xiàn)全向發(fā)射；3、可進(jìn)行數(shù)字加密，對圖象絕無任何損傷。2.3比擬聯(lián)系在數(shù)字信號的調(diào)制方式中QPSK四相移鍵控是目前最常用的一種衛(wèi)星數(shù)字信號調(diào)制方式,它具有較高的頻譜利用率、較強的抗干擾性、在電路上實現(xiàn)也較為簡單。目前已經(jīng)廣泛應(yīng)用于無線通信中，成為現(xiàn)代通信中一種十分重要的調(diào)制解調(diào)方式。QPSK是一種頻譜利用率高、抗干擾性強的數(shù)調(diào)制方式,它被廣泛應(yīng)用于各種通信系統(tǒng)中.適合衛(wèi)星播送。例如，數(shù)字衛(wèi)星電視DVB-S2標(biāo)準(zhǔn)中，信道噪聲門限低至4.5dB，傳輸碼率到達(dá)45Mbös，采用QPSK調(diào)制方式，同時保證了信號傳輸?shù)男屎驼`碼性能。在數(shù)字信號的調(diào)制方式中，所學(xué)的2ASP、2FSP、2KSP是比擬早的理論，隨著時代的開展，科技的進(jìn)步，人民生活水平的提高，對通信行業(yè)有著越來越高的要求。QPSK技術(shù)的出現(xiàn)，解決了許多技術(shù)上的問題。和QPSK最接近的是2PSK技術(shù)。2PSK技術(shù)是運用“0”和“1”進(jìn)行編碼；而QPSK運用四個相位進(jìn)行編碼。也就是說QPS利用載波的四種不同相位來表示數(shù)字信息。對輸入的碼元進(jìn)行劃分，每兩個比特碼編為一組。然后用四種不同的相位來表示。所以QPSK又被稱為雙比特碼元。由于每一種載波相位代表兩個比特信息，因此每個四進(jìn)制碼元可以用兩個二進(jìn)制碼元的組合來表示。2.4QPSK應(yīng)用前景隨著進(jìn)入21世紀(jì)，我國科技飛速開展，國民經(jīng)濟都有了巨大的提高，人民生活水平都有了質(zhì)的改善。此時，正值我國3G行業(yè)迅速開展，各個運營商都在大力開展自己的業(yè)務(wù)，那么優(yōu)質(zhì)的效勞就成為了競爭的優(yōu)勢。好的調(diào)制解調(diào)方法可以提高信息傳遞速度、信息質(zhì)量、以及信息的平安。同時，在國家節(jié)能減排的大計方針下，三網(wǎng)融合也在大力的開展。作為三網(wǎng)之一的通信行業(yè)，我們也要積極響應(yīng)國家的號，。努力提高自身行業(yè)的素質(zhì)，為三網(wǎng)融合順利地進(jìn)行做好準(zhǔn)備，肩負(fù)起自己應(yīng)有的責(zé)任。提高通信質(zhì)量，為人民提供最好的效勞。第3章Matlab簡介Matlab是矩陣實驗室〔MatrixLaboratory〕的簡稱，是美國MathWorks公司出品的商業(yè)應(yīng)用軟件，主要用于算法開發(fā)、數(shù)據(jù)可視化、數(shù)據(jù)分析以及數(shù)值計算的高級技術(shù)計算語言和交互式環(huán)境，主要包括Matlab和Simulink兩大局部。3.1Matlab概貌3.1.1MATLAB的開展MATLAB是英文MATrixLABoratory〔矩陣實驗室〕的縮寫。早期的MATLAB是用FORTRAN語言編寫的，盡管功能十分簡單，但作為免費軟件，還是吸引了大批使用者。經(jīng)過幾年的校際流傳，在JohnLittle。CleveMoler和SteveBanger合作，于1984年成立MathWorks公司，并正式推出MATLAB第一版版。從這時起，MATLAB的核心采用C語言編寫，功能越來越強大，除原有的數(shù)值計算功能外，還新增了圖形處理功能。MathWorks公司于1992年推出了具有劃時代意義的4.0版；1994年推出了4.2版擴充了4.0版的功能，尤其在圖形界面設(shè)計方面提供了新方法；1997年春5.0版問世，5.0版支持了更多的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，使其成為一種更方便、更完善的編程語言；1999年初推出的MATLAB5.3版在很多方面又進(jìn)一步改良了MATLAB語言的功能，隨之推出的全新版本的最優(yōu)化工具箱和Simulink3.0到達(dá)了很高水平；2000年10月，MATLAB6.0版問世，在操作頁面上有了很大改觀，為用戶的使用提供了很大方便，在計算機性能方面，速度變的更快，性能也更好，在圖形界面設(shè)計上更趨合理，與C語言接口及轉(zhuǎn)換的兼容性更強，與之配套的Simulink4.0版的新功能也特別引人注目；2001年6月推出的MATLAB6.1版及Simulink4.1版，功能已經(jīng)十分強大；2002年6月推出的MATLAB6.5版及Simulink5.0版，在計算方法、圖形功能、用戶界面設(shè)計、編程手段和工具等方面都有了重大改良；2004年，MathWorks公司推出了最新的MATLAB7.0版，其中集成了最新的MATLAB7編譯器、Simumlink6.0仿真軟件以及很多工具箱。這一版本增加了很多新的功能和特性，內(nèi)容相當(dāng)豐富。Matlab主要面對科學(xué)計算、可視化以及交互式程序設(shè)計的高科技計算環(huán)境。它將數(shù)值分析、矩陣計算、科學(xué)數(shù)據(jù)可視化以及非線性動態(tài)系統(tǒng)的建模和仿真等諸多強大功能集成在一個易于使用的視窗環(huán)境中，為科學(xué)研究、工程設(shè)計以及必須進(jìn)行有效數(shù)值計算的眾多科學(xué)領(lǐng)域提供了一種全面的解決方案，代表了當(dāng)今國際科學(xué)計算軟件的先進(jìn)水平。3.1.2Matlab的主要功能數(shù)值計算和符號計算功能繪圖功能語言體系MATLAB的工具箱3.2Matlab的優(yōu)勢及特點3.2.1Matlab的優(yōu)勢(1)工作平臺編程環(huán)境十分友好〔2〕編程語言簡單易用〔3〕數(shù)據(jù)的計算處理能力十分強大〔4〕圖像處理能力強大〔5〕模塊集合工具箱應(yīng)用廣泛〔6〕程序的接口和發(fā)布平臺很實用〔7〕可以開發(fā)用戶界面3.2.2Matlab語言的特點MATLAB語言被稱為第四代計算機語言，其利用豐富的函數(shù)資源，使程序員從繁瑣的程序代碼中解放出來，其最突出的特點就是簡潔。MATLAB用更直觀的、符合人們思維習(xí)慣的代碼，代替了C和FORTRAN語言的冗長代碼，給用戶帶來最直觀、最簡潔的程序開發(fā)環(huán)境，下面簡單介紹一下MATLAB的主要特點。語言簡潔緊湊，使用方便，庫函數(shù)十分豐富。MATLAB程序書寫的形式自由，利用豐富的庫函數(shù)避開了繁瑣的子程序編程任務(wù)，由于庫函數(shù)都是由本領(lǐng)域的專家編寫，所以不必?fù)?dān)憂函數(shù)的可靠性。高效方便的矩陣和數(shù)組運算，MATLAB語言不需要定義數(shù)組的維數(shù)，并給出了矩陣函數(shù)、特殊矩陣函數(shù)、特殊矩陣專門的庫函數(shù)，使得在求解信號處理、建模、系統(tǒng)識別、優(yōu)化和控制等領(lǐng)域的問題時，顯得大為簡潔、方便、高效，這是其他高級語言所不能的。MATLAB既具有結(jié)構(gòu)化的控制語句，又具有面向?qū)ο缶幊痰奶匦?。MATLAB語法限制不嚴(yán)格，程序設(shè)計自由度大，通過建立M后綴名文件的形式，與用戶已經(jīng)編好的FORTRAN、C語言成語混合編程，方便地調(diào)用有關(guān)的FORTRAN、C語言的子程序。可移植性很好，根本上不做修改就可以在各種型號的計算機和操作系統(tǒng)上面運行。MATLAB的圖形功能強大。在C和FORTRAN語言里，繪圖都很不容易，但在MATLAB里，數(shù)據(jù)的可視化非常簡單。此外，MATLAB還具有較強的編輯圖形界面的能力。MATLAB擁有功能強大的工具箱，主要用來擴充其符號計算功能、圖示建模仿真功能、文字處理功能以及與硬件實施交互功能。源程序的開放性強。除內(nèi)部函數(shù)以外，所有MATLAB的核心文件和工具箱文件都是可讀可改變的源文件，用戶可通過對源文件的修改以及參加自己的文件構(gòu)成新的工具箱。MATLAB軟件自1984年推向市場以來，歷經(jīng)十幾年的開展和競爭，現(xiàn)已成為國際公認(rèn)的最優(yōu)秀的科技應(yīng)用軟件。它功能強大、界面友好、語言自然、開放性強，很快成為應(yīng)用學(xué)科計算機輔助分析、設(shè)計、仿真、教學(xué)乃至科技文字吹不可缺少的根底軟件。第4章QPSK調(diào)制解調(diào)設(shè)計4.1設(shè)計步驟QPSK即四進(jìn)制移向鍵控〔QuaternaryPhaseShiftKeying〕，它利用載波的四種不同相位來表示數(shù)字信息。假設(shè)輸入二進(jìn)制數(shù)字信息，序列為101001011……那么應(yīng)對其進(jìn)行劃分，每兩個比特碼編為一組。即為10,10,01,01，等等。然后用四種不同的相位來表示。所以QPSK又被稱為雙比特碼元。由于每一種載波相位代表兩個比特信息，因此每個四進(jìn)制碼元可以用兩個二進(jìn)制碼元的組合來表示?，F(xiàn)在假設(shè)，在兩個二進(jìn)制碼元中的前一個碼元用a表示，后一個碼元用b表示。那么QPSK的調(diào)制解調(diào)可畫出如下框圖：由于QPSK信號可以看作兩個載波正交2PSK信號的合成，所以QPSK正調(diào)制器可參考通信原理〔樊昌信，國防工業(yè)出版社，2007.8〕。設(shè)計示意圖如下：圖4-1QPSK調(diào)制原理 通過上面對QPSK信號的調(diào)制，我門對QPSK有了更加深刻的認(rèn)識。那么它的解調(diào)可以采用與2PSK信號類似的解調(diào)方法進(jìn)行解調(diào)。同樣參考通信原理〔樊昌信，國防工業(yè)出版社，2007.8〕，同相支路和正交支路分別采用相干解調(diào)方式解調(diào)，之后可以得到二者的和，經(jīng)過抽樣判決和串、并交換器，將上下之路得到的并行數(shù)據(jù)恢復(fù)為串行數(shù)據(jù)。那么此時就得到我們最初的原始信號，它的解調(diào)原理圖如下所示：圖4-2QPSK解調(diào)原理因為QPSK的調(diào)制解調(diào)可以看做兩個正交的二相調(diào)制解調(diào)的合成。所以QPSK的調(diào)制解調(diào)過程應(yīng)該和2PSK調(diào)制解調(diào)相類似，同樣可以分為調(diào)相法和相位選擇法。我們就利用調(diào)相法設(shè)計出合理的源代碼。4.2QPSK的調(diào)制解調(diào)此次設(shè)計，把碼元周期設(shè)定為T=0.1s，載波頻率設(shè)置為fc=10HZ，MATLAB工具中，采樣頻率設(shè)定為fs=1800HZ。為了更加接近實際情況，在調(diào)制解調(diào)過程中參加高斯白噪聲。首先，按照編寫的代碼，輸入二進(jìn)制序列1、-1、-1、1、1、1、-1、1，利用MATLAB繪制出如4-3所示圖例圖4-3輸入的二進(jìn)制碼元我們按照上面的框圖設(shè)計出QPSK的調(diào)制程序〔此程序基于MATLAB進(jìn)行操作〕，其中I路碼元為奇數(shù)位碼元，Q路碼元為偶數(shù)位碼元，將二者合成之后，就得到所謂的正交相移鍵控〔QPSK〕，也就是四進(jìn)制絕對調(diào)相4PSK。它的調(diào)制解調(diào)按照后邊附錄程序進(jìn)行QPSK是由兩路BPSK信一號構(gòu)成，且兩路信號相互正交的，即相位差相差90o，兩路BPSK信號相加，即得到QPSK信號。下面所示圖示即為I路和Q路的碼元情況圖4-4I路和Q路電平碼在完成I路和Q路別離后，對兩路信號參加正交的載波進(jìn)行調(diào)制，調(diào)制情況如下所示圖4-5I路和Q路加載波信號在順利完成I路和Q路電平碼參加載波信號后，利用MATLAB進(jìn)行仿真，I支路開始的1、-1是原始代碼的第一和第三位；Q支路的-1、1是原始代碼中的第二和第四位碼元。符合理論分析的情況。那沒下面就對I路和Q路碼元進(jìn)行疊加，就得到了QPSK表達(dá)式，仿真圖形如圖4-5所示：圖4-6QPSK信號的形成4.3QPSK在高斯噪聲情況下調(diào)制解調(diào)我們已經(jīng)完成了QPSK信號的調(diào)制過程，下面開始完成它的解調(diào)。按照流程圖，將QPSK信號輸入到帶通濾波器中，然后利用和原來載波調(diào)制相同頻率、相同信號的調(diào)制信號對QPSK信號進(jìn)行解調(diào)，解調(diào)的MATLAb仿真示意圖如下列圖4-6所示圖4-7QPSK的相干解調(diào)然后相干解調(diào)中，正交路和同相路分別設(shè)置兩個相關(guān)器(或匹配濾波器)，得到I(t)和Q(t)，經(jīng)電平判決和并一串變換后即可恢復(fù)原始信息。當(dāng)然，如果調(diào)制端是差分編碼的，那么解調(diào)中并串變換后還需一個差分解碼。假設(shè)已調(diào)信號分別為同相路和正交路，ω為載波頻率，那么相干解調(diào)后，同相路相乘可得〔4-1〕正交路為：〔4-2〕經(jīng)過低通濾波后，可得：〔4-3〕完成解調(diào)之后把相應(yīng)的支路信號輸入到濾波器中濾除不必要的噪聲，以便可以恢復(fù)出更準(zhǔn)確的碼元信息。圖4-8將解調(diào)信號通過濾波器在完成通過濾波器之后，將碼元再通過并串轉(zhuǎn)換，得到原始的碼元1、-1、-1、1、1、1、-1、1將其和原始碼元相比，發(fā)現(xiàn)準(zhǔn)確無誤。然后再做出QPSK信號功率譜密度圖4-9QPSK碼元恢復(fù)4.4QPSK抗噪聲性能仿真對于QPSK，可以看成是由兩個相互正交且獨立的2PSK信號疊加而成。因此，利用2PSK誤碼率的分析方法，可得到M進(jìn)制QPSK的誤碼率為：(4-4)式中，，Eb為每碼元能量，n0為噪聲單邊功率譜密度。通過調(diào)整高斯白噪聲信道的信噪比snr〔Eb/No〕，可以得到如下圖的誤碼率圖：圖4-10QPSK誤碼率分析有圖示可知，QPSK調(diào)制解調(diào)有比擬低的誤碼率，所以因其抗干擾性能強、誤碼性能好、頻譜利用率高等優(yōu)點,廣泛應(yīng)用于數(shù)字微波通信系統(tǒng)、數(shù)字衛(wèi)星通信系統(tǒng)、寬帶接入、移動通信及有線電視系統(tǒng)之中第五章結(jié)論與總結(jié)經(jīng)過這十幾周的努力，自己的此次畢設(shè)已經(jīng)根本完成?；貞涀约赫麄€畢設(shè)的過程，開始知道課題，老師提供了一局部資料，然后自己上網(wǎng)上搜集相關(guān)資料，認(rèn)真學(xué)習(xí)，并最終掌握了QPSK的根本理論以及用它來調(diào)制解調(diào)的優(yōu)勢。再聯(lián)系自己平時所學(xué)的2ASK、2FSK、2PSK。總結(jié)發(fā)現(xiàn)它們之間的區(qū)別和聯(lián)系。然后再重新溫習(xí)MATLAB的應(yīng)用和技巧。最后根據(jù)自己的見解和流程框圖，編寫出適宜的程序，再利用MATLAB進(jìn)行仿真，得到相關(guān)圖像。在期間不斷向老師詢問，向老師積極求教，最終在同學(xué)和老師的幫助下順利完成。經(jīng)過學(xué)習(xí)和發(fā)現(xiàn)QPSK和自己在《通信原理》中的2PSK有著許多的相似之處。QPSK即四進(jìn)制移向鍵控〔QuaternaryPhaseShiftKeying〕，它利用載波的四種不同相位〔即:00、01、10、11〕來表示數(shù)字信息即。而2PSK用0和1來表示。所以QPSK又被稱為雙比特碼元。由于每一種載波相位代表兩個比特信息，因此每個四進(jìn)制碼元可以用兩個二進(jìn)制碼元的組合來表示。借助2PSK的知識自己順利的設(shè)計出了QPSK的調(diào)制解調(diào)框圖，再根據(jù)框圖和MATLAB知識以及設(shè)計2PSK的經(jīng)驗，最后得到了QPSK的程序。在查閱資料的過程中，也認(rèn)識到了QPSK調(diào)制解調(diào)的優(yōu)勢。了解到了國內(nèi)外的廣泛應(yīng)用和先進(jìn)技術(shù)?，F(xiàn)在我國全民進(jìn)入了3G時代。隨后的4G等等都會對調(diào)制解調(diào)有著更高的要求。不管在調(diào)制解調(diào)速度上還是在信號質(zhì)量〔即:誤碼率〕上，或是平安性上。QPSK都滿足當(dāng)前所需。同時，三網(wǎng)融合也在順利進(jìn)行，所以，QPSK有著重要的應(yīng)用意義。但由于自己的理論知識水平有限，實踐知識和設(shè)計經(jīng)驗缺乏，在設(shè)計過程中遇到了很多問題，甚至存在不少失誤。懇請各位指導(dǎo)老師批評指正！致使我在以后的工作和實踐中加以改良和提高。參考文獻(xiàn)[1]曹志剛.現(xiàn)代通訊原理.清華大學(xué)出版社,2007.8[2]張威.MATLAB根底與編程入門.西安電子科技大學(xué)出版社,2004.2[3]樊昌信.通信原理.國防工業(yè)出版社，2007.8[4]徐炳祥.通信原理.國防工業(yè)出版社,2001.1[5]余智，余兆明.數(shù)字調(diào)制技術(shù).中國多媒體視訊，2003.7[6]劉建軍.淺談QPSK調(diào)制技術(shù).中國有線電視，2004.10[7]李建東.移動通信.電子科技大學(xué)出版社，2000.5[8]徐利民等，《基于MATLAB的信號與系統(tǒng)實驗教程》清華大學(xué)出版社2010年[9]別志松，別紅霞.系統(tǒng)與通信系統(tǒng)仿真.北京：北京郵電大學(xué)出版社，2010.[10]鄧華.MATLAB通信仿真及應(yīng)用實例詳解.北京：人民郵電出版社，2003致謝時值盛夏五月，緊張而忙碌的畢業(yè)設(shè)計已接近了尾聲。一切設(shè)計環(huán)節(jié)都在有條不紊的進(jìn)行著，中間受到了許多的挫折和困難，一度都有認(rèn)為自己無法完成畢設(shè)的感覺，同學(xué)和老師的鼓勵和幫助，尤其要感謝我的指導(dǎo)老師——王玲老師。一遍又一遍、不厭其煩地給予我耐心的指導(dǎo)。王老師在治學(xué)上十分嚴(yán)謹(jǐn)，中間有許多很小很細(xì)微的錯誤，老師都給出了一一指正，但并沒有對我過多的指責(zé)，只是讓我自己多細(xì)心一點。王老師學(xué)術(shù)上嚴(yán)謹(jǐn)，但生活中平易近人。除了對我進(jìn)行學(xué)術(shù)上的指導(dǎo)，還對我的生活，自己畢業(yè)以后的工作都有了深刻的分析。從王老師身上學(xué)到的不僅是知識，更多的是做人那種寧靜的心態(tài)，我想這將和學(xué)業(yè)知識一起作為今后我人生的指引。道路雖然是曲折的，但結(jié)果是美好的。在此時此刻，看著自己近半年的努力成果，那種成功的感覺油然而生，感覺再苦再累都值得。再次感謝此次畢設(shè)能夠跟隨王玲老師，在整個畢設(shè)過程中，她不僅給予我了學(xué)術(shù)上的指導(dǎo)，更在畢業(yè)以后的開展方向上給出了珍貴意見和建議，特在此向您致以崇高的敬意和衷心的感謝。感謝班里的各位同學(xué)，在我的整個設(shè)計過程中，他們給我提供了許多指導(dǎo)，給與了不少幫助，同時也給予我了許多鼓勵。感謝院里、系里的領(lǐng)導(dǎo)老師們，他們時時給我們以關(guān)心和幫助。謝謝您們細(xì)致入微的關(guān)心，給我們分配了畢設(shè)專用教室，讓我們能安靜安心的進(jìn)行設(shè)計，同時考慮到時間問題，也延遲了宿舍熄燈時間，讓我們能夠更好更充足的完成畢業(yè)設(shè)計。我還要感謝本行業(yè)的那些前輩們，在此次畢設(shè)過程中，你們提過的資料和模板起到了巨大的作用，遇到不懂和疑惑的問題我都到網(wǎng)上向您們求助，同時你們也都給與了積極熱情的幫助。四年美好、充實、苦澀、留戀的大學(xué)生活即將結(jié)束，其間的成長與四年以來一直關(guān)心我的父母、教導(dǎo)我的老師、以及每一位同學(xué)、朋友是分不開的，一并致謝！并祝愿你們福體安康、諸事順?biāo)欤。?！附?代碼全部代碼如下：clear;N=8;bitstream=[1-1-1111-11];figure(1)subplot(111)stem(bitstream);title('輸入的二進(jìn)制序列');xlabel('碼元間距')ylabel('碼元')fc=10;%載波頻率fs=1800;%采樣頻率T=0.1;%每符號持續(xù)時間N_samples=T*fs;%每符號內(nèi)的采樣點數(shù)t=0:T/N_samples:(T-T/N_samples);%串并轉(zhuǎn)換figure(2)in1=zeros(1,N/2);in2=zeros(1,N/2);fori=1:N/2in1(i)=bitstream(2*(i-1)+1);in2(i)=bitstream(2*(i-1)+2);endsubplot(211)stem(in1);title('I支路分量')xlabel('碼元間距')ylabel('碼元')subplot(212)stem(in2);title('Q支路分量')xlabel('碼元間距')ylabel('碼元')carrier1=cos(2*pi*fc*t);carrier2=sin(2*pi*fc*t);n=length(bitstream)/2;x1=zeros(1,length(carrier1)*n);y1=zeros(1,length(carrier1)*n);fori=1:length(in1)x1((N_samples*(i-1)+1):(N_samples*(i-1)+N_samples))=in1(i)*carrier1;end%載波調(diào)制figure(3)t1=0:T/N_samples:((length(x1)/N_samples)*T-T/N_samples);subplot(211)plot(t1,x1)axis([00.4-33]);title('I支路分量加載波信號')xlabel('時間/s')ylabel('幅值')gridon;fori=1:length(in2)y1((N_samples*(i-1)+1):(N_samples*(i-1)+N_samples))=in2(i)*carrier2;endsubplot(212)plot(t1,y1)axis([00.4-33]);title('Q支路分量加載波信號')xlabel('時間/s')ylabel('幅值')gridon;figure(4)z1=x1+y1;subplot(111)plot(t1,z1)axis([00.4-33]);title('QPSK調(diào)制信號')xlabel('時間/s')ylabel('幅值')gridon;k=2;%每個符號的比特數(shù)EbNo=5;%解調(diào)門限IndBnsamp=1;%采樣率snr=EbNo+10*log10(k)-10*log10(nsamp);z2=awgn(z1,snr,'measured');figure(5)fori=1:length(z2)/N_samplesx2((N_samples*(i-1)+1):(N_samples*(i-1)+N_samples))=carrier1;endx3=z2.*x2;subplot(211)plot(t1,x3)axis([00.4-33]);title('I支路分量相干解調(diào)信號')xlabel('時間/s')ylabel('幅值')gridon;fori=1:length(z2)/N_samplesy2((N_samples*(i-1)+1):(N_samples*(i-1)+N_samples))=carrier2;endy3=z2.*y2;subplot(212)plot(t1,y3)axis([00.4-33]);title('Q支路分量相干解調(diào)信號')xlabel('時間/s')ylabel('幅值')gridon;%加噪信號通過濾波器[b,a]=butter(3,0.1);x3=filter(b,a,x3);[b,a]=butter(2,0.1);y3=filter(b,a,y3);figure(6)subplot(211)plot(t1,x3);axis([00.2-33]);title('I支路分量相干解調(diào)信號通過濾波器')xlabel('時間/s')ylabel('幅值')gridon;subplot(212)plot(t1,y3);axis([00.2-33]);title('Q支路分量相干解調(diào)通過濾波器')xlabel('時間/s')ylabel('幅值')gridon;out1=zeros(1,length(x3)/(2*N_samples));fori=0:(N/2-1)if(x3(N_samples*i+N_samples/2)>0)out1(i+1)=1;elseout1(i+1)=-1;endendout2=zeros(1,length(y3)/(2*N_samples));forj=0:(N/2-1)if(((y3(N_samples/4+N_samples*j)+y3((N_samples*3)/4+N_samples*j))/2)>0)out2(j+1)=1;elseout2(j+1)=-1;endendout=zeros(1,length(bitstream));fork=1:length(bitstream)/2out(2*(k-1)+1)=out1(k);out(2*(k-1)+2)=out2(k);endfigure(7)subplot(211)stem(out);title('QPSK輸出信號')ylabel('幅值')axis([08-11]);spectrum=(real(fft(z1,10*length(z1)))).^2;S_spectrum=spectrum(1:length(spectrum)/2);subplot(212)F=0:fs/(2*length(S_spectrum)):fs/2-fs/(2*length(S_spectrum));plot(F,10*log10(S_spectrum))axis([050060]);title('QPSK信號功率譜密度')xlabel('頻率/Hz')ylabel('功率')snr=0:0.5:10;ber=1-(1-1/2*erfc(sqrt(0.4*snr))).^2;figure(8)semilogy(log(snr),ber,'-b*')title('QPSK信號誤碼率分析')xlabel('信噪比')ylabel('誤碼率')附錄2外文文獻(xiàn)及翻譯外文文獻(xiàn)QPSKModulationDemystifiedReadersarepresentedwithstepbystepderivationsshowingtheoperationofQPSKModulationanddemodulation.ThemovefromanalogcommunicationtodigitalhasadvancedtheuseofQPSK.Euler'srelationisusedtoassistanalysisofmultiplicationofsineandcosinesignals.ASPICEsimulationisusedtoillustrateQPSKmodulationofa1MHzsinewave.Aphasordiagramshowstheimpactofpoorsynchronizationwiththelocaloscillator.Digitalprocessingisusedtoremovephaseandfrequencyerrors.Sincethe1897ItalyscientistG.Marconifirstuseradiowavestotransmitinformationandfollowingthesuccessof,inmorethanacenturyoftime,intherapiddevelopmentofcomputerandsemiconductortechnology,wirelesscommunicationtheoryandtechnologyprogress,today,wirelessmobilecommunicationhasdevelopedintoalarge-scalecommercialandgraduallybecameinthepeopledailylifeoneoftheindispensableimportantmeansofcommunication.Withtherapiddevelopmentofdigitaltechnologyandtheapplicationofdigitalsignalprocessingincommunicationsystemsintheapplicationofmoreandmoreimportant.Digitalsignaltransmissionsystemforbasebandtransmissionsystemandthebandtransmissionsystem.Frequencytransmissionsystem,alsocalledthedigitalmodulationsystem,thesystemmodulatesthebasebandsignal,sothatthefrequencyspectrumofthesignaltotheappropriatechanneltransmissionfrequencybanddigitalmodulationsignaliscalledthekeyingsignal.Inthemodulationprocesscanbekeyedbythemethodofbasebandsignaltothecarrierfrequencysignalamplitude,frequencyandphasemodulationisthemostbasicmethodhasthreekinds:quadratureamplitudemodulation(QAM),frequencyshiftkeying(FSK)andphaseshiftkeying(PSK).Accordingtotheprocessingofthesignalbandisdividedintodifferentbinaryandhexadecimal.Arydigitalmodulationandcomparedtoabinary,thespectrumutilizationratehigher.Indigitalcommunication,digitaltelevisionbroadcasting,digitalsatelliteradioQPSKmodulationdemodulationmethod.ThispaperusesMatlabsoftwaretofourphasemodulationdemodulation(QPSK)weresimulated,andthecontrolmethodintheGaussnoisechannebiterrorrateanalysis.Sincetheearlydaysofelectronics,asadvancesintechnologyweretakingplace,theboundariesofbothlocalandglobalcommunicationbeganeroding,resultinginaworldthatissmallerandhencemoreeasilyaccessibleforthesharingofknowledgeandinformation.ThepioneeringworkbyBellandMarconiformedthecornerstoneoftheinformationagethatexiststodayandpavedthewayforthefutureoftelecommunications.Traditionally,localcommunicationwasdoneoverwires,asthispresentedacost-effectivewayofensuringareliabletransferofinformation.Forlong-distancecommunications,transmissionofinformationoverradiowaveswasneeded.Althoughthiswasconvenientfromahardwarestandpoint.radio-wavestransmissionraiseddoubtsoverthecorruptionoftheinformationandwasoftendependentonhigh-powertransmitterstoovercomeweatherconditions,largebuildings.andinterferencefromothersourcesofelectromagnetics.Today'ssocietyhasenteredtheinformationage,inavarietyofinformationtechnology,informationtransmissionandcommunicationplaysasupportingrole,peopledemandmoreandmorecommunication.Howtocreateamorestableandmoreefficientmodulationschemeisthatweneedtocontinueresearchandimprovement,anditisourmainobjectivespursued.Quadraturephaseshiftkeying(QPSK)digitalmodulationmethodshavebeeninpossessionofmoreandmoreimportantposition,themodulationiswidelyusedinsatellitecommunication,cablemodem,videoconferencingsystems,cellularphonesandotherdigitalcommunicationsandotherfields.Ithashighspectrumefficiency,astronganti-interference,lowbiterrorrate,thecircuitisrelativelysimpletoachieveitssimulationenvironmentcanbelimitedtouseofthismodulation,whichcansavecostsandthenevaluateitsperformance,isconducivetofurtherresearchandapplicationofQPSKcommunicationsystem.Quadraturephaseshiftcarriermodulationisusedtorepresentthefourdifferentphaseinputsofdigitalinformation,isquaternaryphaseshiftkeying.IsM=4QPSKmodulationwhenthetechnology,whichprovidesforfourtypesofcarrierphase,respectively,45°,135°,225°,275°,themodulatorinputdataisabinarynumbersequences,andfourhexadecimalordercarrierphasetogether,youneedtomakebinarydataistransformedintofourbinarydata,whichmeansthattheneedtosequenceeachofthetwobinarydigitsintoasetofbits,atotaloffourcombinations,namely,00,01,10,11,eachofwhichagroupcalledthetwo-bitsymbol.Two-bitcodeforeachelementiscomposedbytwobinarybitsofinformation,theyrepresentthefoursymbolsinthequaternarysymbol.QPSKmodulationcanbetransmittedeachtimetwobitsofinformation,theinformationbitsthroughthecarriertopassthefourphases.Demodulatorandthereceivedconstellationphaseofthecarriersignaltodeterminethesendertosendbitsofinformation.Inthemodulationsection,theinputsequencebytheserialstringofbinaryinformation-andtransformintom=log2Mparalleldatastreams,eachpathdatarateisR/m,Ristheserialdatarateofinputcode.I/Qsignalgeneratorthateachofthem-bitbytesintoonepair(pn,qn)figures,isdividedintotwohalfrateofthesequence,thelevelgeneratorproducesbipolarIIwerelevelsignalI(t)andQ(t),thencoswctandsinwctmodulatedQPSKsignalobtainedafteradding.Inthedemodulationpart,theseparationoftheQPSKsignal,afterlow-passfilter,samplesentence,theparallelsignalsintoserialsignaltask,intendstoresumeQPSKsignalintoabinaryinformationreceiverandtransmittertoachievetheconsistencyofinformationThevariousmodulationtechniquesoffereddifferentsolutionsintermsofcost-effectivenessandqualityofreceivedsignalsbutuntilrecentlywerestilllargelyanalog.Frequencymodulationandphasemodulationpresentedacertainimmunitytonoise,whereasamplitudemodulationwassimplertodemodulate.However,morerecentlywiththeadventoflow-costmicrocontrollersandtheintroductionofdomesticmobiletelephonesandsatellitecommunications,digitalmodulationhasgainedinpopularity.Withdigitalmodulationtechniquescomealltheadvantagesthattraditionalmicroprocessorcircuitshaveovertheiranalogcounterparts.Anyshortfallsinthecommunicationslinkcanbeeradicatedusingsoftware.Informationcannowbeencrypted,errorcorrectioncanensuremoreconfidenceinreceiveddata,andtheuseofDSPcanreducethelimitedbandwidthallocatedtoeachservice.Aswithtraditionalanalogsystems,digitalmodulationcanuseamplitude,frequency,orphasemodulationwithdifferentadvantages.Asfrequencyandphasemodulationtechniquesoffermoreimmunitytonoise,theyarethepreferredschemeforthemajorityofservicesinusetodayandwillbediscussedindetailbelow.中文翻譯QPSK調(diào)制揭秘本文將會呈現(xiàn)給讀者調(diào)制和解調(diào)的一步一步推導(dǎo)顯示操作方法。移動通信從模擬到數(shù)字擁有先進(jìn)的使用方法。歐拉的關(guān)系是用來協(xié)助分析乘法的正弦和余弦信號。一個模擬是用來說明QPSK調(diào)制一路正弦波。相量圖顯示了同步本地振蕩器有限的影響。數(shù)字信號處理是用來消除相位以及頻率誤差。自1897年意大利科學(xué)家G.Marconi首次使用無線電波進(jìn)行信息傳輸并獲得成功后，在一個多世紀(jì)的時間中，在飛速開展的計算機和半導(dǎo)體技術(shù)的推動下，無線通信的理論和技術(shù)不斷取得進(jìn)步，今天，無線移動通信已經(jīng)開展到大規(guī)模商用并逐漸成為人們?nèi)粘Ｉ畈豢扇鄙俚闹匾ㄐ欧绞街?。隨著數(shù)字技術(shù)的飛速開展與應(yīng)用數(shù)字信號處理在通信系統(tǒng)中的應(yīng)用越來越重要。數(shù)字信號傳輸系統(tǒng)分為基帶傳輸系統(tǒng)和頻帶傳輸系統(tǒng)。頻帶傳輸系統(tǒng)也叫數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)，該系統(tǒng)對基帶信號進(jìn)行調(diào)制，使其頻譜搬移到適合信道傳輸?shù)念l帶上數(shù)字調(diào)制信號有稱為鍵控信號。在調(diào)制的過程中可用鍵控的方法由基帶信號對載頻信號的振幅，頻率及相位進(jìn)行調(diào)制最根本的方法有三種：正交幅度調(diào)制〔QAM〕，頻移鍵控〔FSK〕和相移鍵控〔PSK〕。根據(jù)所處理的信號的進(jìn)制不同分為二進(jìn)制和多進(jìn)制。多進(jìn)制的數(shù)字調(diào)制和二進(jìn)制相比，其頻譜利用率更高。在數(shù)字通信，數(shù)字電視播送，數(shù)字衛(wèi)星通播送中QPSK的調(diào)治解調(diào)方法。本文用Matlab軟件對四相相位調(diào)制解調(diào)〔QPSK〕進(jìn)行模擬，并對這種調(diào)治方法在加性高斯噪聲信道的誤碼率進(jìn)行分析對于早期的電子產(chǎn)品，如技術(shù)的進(jìn)步正在進(jìn)行和變革，雙方邊界的地方和全球通信開始侵蝕每一個地方，導(dǎo)致世界變得更加一體化，因此更容易獲得知識的共享性和信息性。開拓性工作和馬克尼為無線電子所形成的基石作用，為信息時代的今天何將來信息的開展以及存在鋪平了道路。傳統(tǒng)上，當(dāng)?shù)氐耐ㄐ攀峭ㄟ^電線傳輸?shù)?，這提出了一個具本錢效益的方法，確保了可靠的信息傳輸。長途通信，信息傳輸?shù)臒o線電波是必要的。雖然這是方便從硬件的角度來看。無線電波傳輸增加了人們對無益的信息往往是依賴于大功率發(fā)射機克服天氣條件以及大型建筑物，和其他來源的電磁干擾。當(dāng)今社會已經(jīng)步入信息時代，在各種信息技術(shù)中，信息的傳輸及通信起著支撐作用,人們對通信的要求也越來越高。如何建立更穩(wěn)定更高效的調(diào)制方式是我們需要不斷研究和改良的，也是我們追求的主要目標(biāo)。四相相移鍵控(QPSK)方式在數(shù)字調(diào)制技術(shù)中已占有越來越重要的地位，該調(diào)制方式廣泛應(yīng)用于衛(wèi)星通信、電纜調(diào)制解調(diào)、視頻會議