QPSK调制解调的simulink仿真

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1、Word格式QPSK调制解调的simulink仿真与性能分析一、设计目的和意义学会使用MATLAB中的simulink仿真软件，了解其各种模块的功能，用simulink实现QPSK的调制和仿真过程，得到调制信号经高斯白噪声信道，再通过解调恢复原始信号，绘制出调制前后的频谱图，分析QPSK在高斯信道中的性能，计算传输过程中的误码率。通过此次设计，在仿真中形象的感受到QPSK的调制和解调过程，有利于深入了解QPSK的原理。同时掌握了simulink的使用，增强了我们学习通信的兴趣，培养通信系统的仿真建模能力。二、设计原理（一）QPSK星座图QP

2、SK是QuadraturePhaseShiftKeying的简称，意为正交移相键控，是数字调制的一种方式。它规定了四种载波相位，分别为0,,,(或者，，，)，星座图如图1（a）、（b）所示。（a）（b）图1QPSK星座图（二）QPSK的调制完美整理Word格式因为输入信息是二进制序列，所以需要将二进制数据变换成四进制数据，才能和四进制的载波相位配合起来。采取的办法是将二进制数字序列中每两个序列分成一组，共四种组合（00,01,10,11），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

3、号。QPSK每次调制可传输两个信息比特。图2的（a）、(b)、(c)原理框图即为QPSK的三种调制方式，本次课程设计主要采用的是正交调制方式。（a）正交调制法（b）相位选择法图2QPSK的主要调制方式（c）脉冲插入法（三）QPSK的解调QPSK信号可以用两个正交的载波信号实现相干解调，它的相干解调器如图3所示，正交路分别设置两个匹配滤波器，得到I（t）和Q（t），经电平判决和并转串即可恢复出原始信息。完美整理Word格式图3QPSK相干解调器一、详细设计步骤（一）QPSK调制电路查阅资料，熟悉simulink的工作环境，理解simulink

4、的模块功能，根据图2（a）的方框图搭建QPSK调制电路（图4）：采用Buffer和Demux将信号源进行串并转换，UnipolartoBipolar实现电平转换。图4QPSK调制仿真图（二）AWGN信道模型AWGN信道模块可以将加性高斯白噪声加到一个实数的或复数的输入信号。当输入信号是实数时，这个块增加了实的高斯噪声，产生一个实数的输出信号。当输入信号是复数的，这个模块增加了复数的高斯噪声，产生复数的输出信号。此模块继承它的输入信完美整理Word格式号的采样时间。由于输入信号为连续的信号，所以控制信道信噪比的方式选择控制高斯噪声标准差的方式

5、器变量之间关系为：其中Es/No为信号能量比噪声功率谱密度。（三）QPSK解调电路根据图3的方框图搭建QPSK解调电路（图5）：载波采用调制时的载波信号，解调后的信号经位定时后判决得到并行二进制序列，再经并转串输出二进制序列。图5QPSK解调仿真电路（四）比特错误率统计比特错误率统计使用ErrorRateCalculation模块，该模块可自动比较发送序列与接收序列并作出比较，进行错误统计，使用display模块显示将比特错误率输出。由于采用buffer会产生时延，误码率较高，所以在设计时采用simulink里已有的QPSK调制模块QPSK

6、Modulatorbaseband和解调模块QPSKDemodulatorBaseband对信号进行调制和解调，信号源采用随机信号源RandomIntegerGenerator,搭建出QPSK的调制解调仿真图，如图6所示。完美整理Word格式图6QPSK系统框图（五）主要的参数设计1)Randomintegergenerator参数：M-arynumber—4;Sampletime---0.000005;2)QPSKModulatorBaseband参数:Inputtype---Integer;Phaseoffset---pi/

7、4；3)AWGN参数:Mode---Variancefrommask;Variance1；4)QPSKDemodulatorBaseband参数：Outputtype---Integer;Phaseoffset---pi/4；5)ErrorRateCalculation参数：Receivedelay---0;Outputdata---port；6)载波（SineWave）参数:Frequency---2*pi*30000000;Phase---正弦0（余弦pi/2）；一、设计结果及分析（一）信号调制解调后的时域波形图由于仿真时示波器采样时间

8、过少时会造成波形失真，而信号频率很高时仿真时间过长，所以采用数据低传输速率，载波也采用低频信号进行模拟仿真。如图7。完美整理Word格式图7QPSK调制时域波形图从模拟仿真图中可