QPSK数字信号频带传输系统的设计与建模.ppt

设计任务及要求 QPSK数字信号频带传输系统的设计与建模；（1人） 要求： 1) 用两种方法产生QPSK信号（相位选择法、直接调相法）； 2) 设计信道模块，信道噪声可调； 3）测试不同噪声下解调系统性能，记录相关数据并分析仿真结果 QPSK介绍 Quadrature Phase Shift Keying通过使用载波的四个各不相同的相位差来表示输入的信息，是具有四进制的相移键控。QPSK是在M=4时的数字的调相技术，它通过约定的四种载波相位，分别为45°，135°，225°，275°，输入数据为二进制的数字序列，因为载波相位是四进制的，所有我们需要把二进制的数据变为四进制的，即把二进制序列中每两个比特分成一组，四种排列组合，即00，01，10，11，双比特码元即为一组。每两位二进制信息比特构成每一组，它们分别表示着着四个符号中的某一个符号。 QPSK调制原理 QPSK的调制有两种产生方法直接调相法（相乘电路法）和相位选择法。 1、直接调相法 输入信号是二进制不归零的双极性码元，它通过“串并变换”电路变成了两路码元。变成并行码元后，每个码元的持续时间是输入码元的两倍。用两路正交载波去调制并行码元。 2、相位选择法 输入基带信号经过串并变换后用于控制一个相位选择电路，按照当时的输入双比特ab，决定选择哪个相位的载波输出。 QPSK调制原理框图 调制原理框图 QPSK调制方式的Matlab仿真 I 路信号是用余弦载波，由2进制数据流的奇数序列组成；Q路信号用正弦载波，由2进制数据流的偶数序列组成。下面的a是Idata，b就是Qdata，它们分布与各自的载波相乘分别输出 I 路信号和 Q 路信号。I 路信号加上Q路信号就是QPSK输出信号。当 I 路载波信号是0相位时为1，是180°相位时为0；当Q路载波信号是0相位时为1，是180°相位时为0。 合成序列表示的数据：11 01 00 00 01 11 11 相对于sin(theta)合成序列相位: Pi/4, 3/4Pi[即sin(theta-45)=sin(theta-45+180)], -3/4Pi[即-sin(theta+45)], -3/4Pi[即-sin(theta+45)] , 3/4Pi, Pi/4, Pi/4。 QPSK解调原理 QPSK接收机由一对共输入地相关器组成。这两个相关器分别提供本地产生地相干参考信号 和 相关器接收信号x(t),相关器输出地x1和x2被用来与门限值0进行比较。如果x10,则判决同相信道地输出为符号1；如果x10 ,则判决同相信道的输出为符号0。如果正交通道也是如此判决输出。最后同相信道和正交信道输出这两个二进制数据序列被复加器合并，重新得到原始的二进制序列。在AWGN信道中，判决结果具有最小的负号差错概率。用两路具有相互正交特性的载波来解调信号，可以分离这两路正交的2PSK信号。相干解调后，并行码元经过并/串变换后，最终得到串行的数据流。 QPSK解调方式Matlab仿真 正交支路和同相支路分别设置两个相关器(或匹配滤波器) ,得到I(t)和Q(t) ,经电平判决和并/串变换后即可恢复原始信息。 设定 T=1,加入均匀分布噪声 设定 T=1,加入高斯白噪声 设定 T=1, 不加噪声