数字频带传输系统仿真及性能分析--QPSK及循环码概要.doc

题目 ：数字频带传输系统仿真及性能分析--QPSK及循环码 学院：大数据与信息工程学院 班级：通信112 姓名：秦天义 学号：1108060383 指导教师：杨平 2014年7月7日 一QPSK通信系统原理与仿真 QPSK系统框图介绍 在图1的系统中，发送方，QPSK数据源采用随机生成，信源编码采用差分编码，编码后的信号经QPSK调制器，经由发送滤波器进入传输信道。 接收方，信号首先经过相位旋转，再经匹配滤波器解调，经阈值比较得到未解码的接收信号，差分译码后得到接收信号，与信源发送信号相比较，由此得到系统误码率，同时计算系统误码率的理论值，将系统值与理论值进行比较。 对于信道，这里选取的是加性高斯白噪声以及多径Rayleigh衰落信道。 图1 QPSK系统框图 在实验中，选用的是差分码。 差分码又称为相对码，在差分码中利用电平跳变来分别表示1或0，分为传号差分码和空号差分码。 传号差分码：当输入数据为“1”时，编码波型相对于前一码电平产生跳变；输入为“0”时，波型不产生跳变。 空号差分码：当输入数据为“0”时，编码波型相对于前一码电平产生跳变；输入为“1”时，波型不产生跳变。 概述 QPSK是英文Quadrature Phase Shift Keying的缩略语简称，意为正交相移键控，是一种数字调制方式。数字信号序列 对输入基带数字信号有串并变换电路分为两个并行序列，分别如下图5所示。其中图6中是输入序列的奇数序列，图7是实序列的偶数序 图5 经过串并转换的序列 图6经过串并转换的序列 随后两路信号分别经过单/双极性转换器将此前的单极性信号转换为双极性信号。其两路转换后相对应的波形如图3.5a和图3.5b所示： 图7经过单/双极性转换后的序列 图3.5b 经过单/双极性转换后的信号 所加相干载波的波形分别为3.6a和3.6b所示: 图3.6a 0相位正弦载波信号 图3.6b π相位正弦载波信号- 此时，经过双极性转换的信号一路与相位为0的正弦载波相干，另一路则与相位为π的正弦载波相干。 信号相干后的波形如图分别为图3.7a和图3.7b所示： 图3.7a 经载波相干后的信号 图3.7b经载波相干后的信号 其中与信号相干的0相位正弦载波和π相位正弦载波的参数分别如图3.8a和图3.8b所示： 图3.8a 0相位相干正弦载波参数 图3.8b π相位相干正弦载波参数 相干后的两路信号在经过一个相加模块，就得到了QPSK信号。 经调制后的QPSK信号如图3.9所示： 图3.9 经调制后的QPSK信号 QPSK解调过程及其波形图 QPSK信号通过加两路相位分别为0和π的正弦载波进行相干解调。 解调后信号的波形分别如图3.10a和3.10b所示： 图3.10a 0相位载波相干后信号 图3.10b π相位载波相干后信号 其两路正弦载波的参数分别与图7和图8相一致。 经过载波相干后的信号通过低通滤波器进行低通滤波处理。 其低通滤波后的信号的波形分别如图3.11a和3.11b所示 图3.11a 低通滤波后的信号 图3.11b低通滤波后的信号 此时信号经过抽样判决后将模拟信号转换为数字信号序列 经抽样判决后信号的波形分别如图3.12a和3.12b所示： 图3.12a 经抽样判决后信号 图3.12b 经抽样判决后信号 然后将这两路双极性信号转换成单极性二进制信号，转换后的单极性二进制信号分别如图3.13a和3.13b所示： 图3.13a 经极性转换后的信号 图3.13b经极性转换后的信号 最后通过并/串转换器将信号放置其奇数位，将另信号放置其偶数位，转换成一路二进制单极性信号，此时的信号即是QPSK信号解调后最终的信号。 信号的解调信号如图3.14所示： 图3.14 信号的解调信号 二．QPSK调制解调仿真过程误码曲线 为了最后能够更好的验证此次课题的正确性，本人将QPSK调制与解调过程放置于一个系统中。所以从理论上来说，信号源发送的伯努利二进制随机信号经过调制之后，再经过解调，结果得到信号应该与信号源发送的伯努利二进制随机信号相一致。经验证，解调后的波形和调制前的波形是相一致，波形如图3.15所示： 图3.15发送信号与调制解调后信号 由图3.15可见，解调后的波形和调制前的波形是一致的（其调制解调过程中会有一定的延