QPSK课程设计.doc

目 录 摘 要 1 第1章 绪 论 2 1.1 课题背景、目的及意义 2 1.2 QPSK系统的应用背景简介 2 1.3 QPSK仿真的意义 2 第2章 QPSK调制解调技术 3 2.1 QPSK原理 3 2.2 QPSK实际应用 6 2.3 QPSK技术特点 7 2.4 QPSK应用前景 7 第3章 QPSK调制解调设计 8 3.1 设计步骤 8 3.2 QPSK的调制解调 9 3.3 QPSK抗噪声性能仿真 11 第4章 结论与总结 13 参考文献 14 附录1 代码 15 % 调相法 15 % 设定 T=1,加入高斯噪声 17 % 设定 T=1, 不加噪声 20 % QPSK误码率分析 23 摘 要 在21世界信息飞速发展的时代，各个国家对通信行业的支持更是不遗余力。当前我国3G行业正值蓬勃发展，国家又在大力倡导三网融合。各个运营商都在极力扩展自己的业务。这也在为客户服务方面有了更高的要求、更高的质量。众所周知，调制解调技术是信号传输的基本和核心。好的技术能够快速地传递用户信息，并且有着高的准确性（即非常低的误码率）和可靠性。QPSK调制解调技术以其高的解调速率、低的误码率，在CDMA领域得到广泛应用。此项研究，对通信行业的发展有着积极推进的作用，利于提高我国通信行业的技术水准，以便于更好的为国家和人民服务。 该课程设计报告分作三个部分，第一章是绪论，简单阐述QPSK课题的研究背景以及课题内容和整个报告的结构安排；第二章简单介绍了了QPSK调制解调的原理和方法；第三章针对此次课题QPSK的调制解调提出具体的方案，按调制和解调的步骤，一步步编写出程序，然后，利用MATLAB工具对程序做出相应的仿真，在仿真过程中加入噪声分析，最后在对它的误码率做一个研究；第四章是对整个报告的结论和总结，感悟自己在这一时间内的所学所感，对自己的努力做一个回顾，以便在今后的生活和学习中，有更进一步的提高。 首先介绍了QPSK的调制解调原理，接着提出了一种基于MATLAB的调制解调方案，包括串并转换、电平转换、载波调制、信号合成、相干解调、抽样判决等，对系统性能进行了分析，进而证明QPSK调制技术的优越性。 关键字：QPSK 调制解调 误码率 第章 绪 论 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°，315°，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。 图2-1 QPSK相位图 以π/4 QPSK信号来分析：当输入的数字信息为“10”码元时，输出已调载波 (2-1) 当输入的数字信息为“00”码元时，输出已调载波 (2-2) 当输入的数字信息为“01”码元时，输出已调载波 (2-3) 当输入的数字信息为“11”码元时，输出已调载波 (2-4) 图2-2 QPSK调制框图 图2-3 QPSK调制规则 接收机收到某一码元的QPSK信号可表示为： ，其中 (2-5) 图2-4 QPSK解调原理分析 由QPSK的解调框图得到： (2-6) (2-7) (2-8) (2-9) 符号相位 的极性 的极性 判决器输出 A B + + 1 1 - + 0 1 - - 0 0 + - 1 0 2.2 QPSK实际应用 在实际的调谐解调电路中，采用的是非相干载波解调，本振信号与发射端的载波信号存在频率偏差和相位抖动，因而解调出来的模拟I、Q基带信号是带有载波误差的信号。这样的模拟基带信号即使采用定时准确的时钟进行取样判决，得到的数字信号也不是原来发射端的调制信号，误差的积累将导致抽样判决后的误码率增大，因此数字QPSK解调电路要对载波误差进行补偿，减少非相