e72M路QPSK信号全数字化整体解调算法研究

Q P S K调制解调完整程序(配有自己的注释)QPSK调制解调完整程序（配有注释）clc;clear all;%假定接收端已经实现载波同步，位同步（盲信号解调重点要解决的问题：载波同步（costas环（未见到相关代码）），位同步（Gardner算法（未见相关代码）），帧同步）% carrier frequency for modulation and demodulationfc=5e6;%QPSK transmitterdata=5000 ; %码数率为5MHZ %原码个数rand_data=randn(1,5000);for i=1:dataif rand_data(i)>=0.5rand_data(i)=1;elserand_data(i)=0;endend%seriel to parallel %同时单极性码转为双极性码for i=1:dataif rem(i,2)==1if rand_data(i)==1I(i)=1;I(i+1)=1;elseI(i)=-1;I(i+1)=-1;endelseif rand_data(i)==1Q(i-1)=1;Q(i)=1;elseQ(i-1)=-1;Q(i)=-1;endendend% zero insertion ，此过程称为成形。

成形的意思就是实现由消息到波形的转换，以便发射，脉冲成形应该是在基带调制之后。

zero=5; %sampling rate 25M HZ ,明白了，zero为过采样率。

它等于采样率fs/码速率。

for i=1:zero*data % 采样点数目=过采样率*原码数目if rem(i,zero)==1Izero(i)=I(fix((i-1)/zero)+1);Qzero(i)=Q(fix((i-1)/zero)+1);elseIzero(i)=0;Qzero(i)=0;endend%pulse shape filter，接着，将进行低通滤波，因为随着传输速率的增大，基带脉冲的频谱将变宽%如果不滤波（如升余弦滤波）进行低通滤波，后面加载频的时候可能会出现困难。

qpsk解调原理QPSK解调原理。

QPSK（Quadrature Phase Shift Keying）是一种常用的数字调制方式，它在通信系统中起着至关重要的作用。

QPSK解调原理是指将经过QPSK调制的信号进行解调，恢复出原始的数字信号。

本文将介绍QPSK解调的原理及其相关知识。

QPSK调制是一种相位调制方式，它将数字信号分为实部和虚部，分别进行调制。

在QPSK调制中，每个符号携带两个比特信息，通过调制器将这两个比特信息映射为特定的相位。

QPSK调制的信号可以表示为：s(t) = Acos(2πfct + φ(t))。

其中，A为振幅，fc为载波频率，φ(t)为相位调制信号。

QPSK解调的原理是将接收到的QPSK调制信号经过一系列处理，恢复出原始的数字信号。

QPSK解调器通常包括相干解调和非相干解调两个部分。

相干解调是指将接收到的信号与本地振荡器产生的同频率正交载波进行相乘，然后经过低通滤波器进行滤波。

这样可以将信号的相位信息转换为幅度信息，从而实现信号的解调。

非相干解调则是直接对接收到的信号进行幅度检测，不需要同频率正交载波。

虽然非相干解调的复杂度低，但对信噪比要求较高，通常用于信噪比较高的信道中。

QPSK解调器通常还包括时钟恢复、均衡和解交织等模块，以确保信号的质量和稳定性。

时钟恢复模块用于恢复信号的时钟信息，均衡模块用于抑制信道的色散和多径效应，解交织模块用于解开交织引起的码间干扰。

在实际应用中，QPSK解调器的性能对通信系统的性能有着重要影响。

良好的QPSK解调器应具有高灵敏度、低误码率和抗多径干扰能力。

因此，在设计QPSK解调器时，需要充分考虑信道特性、噪声环境和硬件成本等因素，以实现最佳的性能和成本效益。

总之，QPSK解调原理是将经过QPSK调制的信号进行解调，恢复出原始的数字信号。

通过相干解调和非相干解调，以及时钟恢复、均衡和解交织等模块的处理，可以实现高性能的QPSK解调器。

在通信系统中，QPSK解调器扮演着至关重要的角色，对系统的性能和可靠性有着重要影响。

【最新整理，下载后即可编辑】QPSK调制：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,由相位图可以看出：当输入的数字信息为“11”码元时，输出已调载波⎪⎭⎫ ⎝⎛+4ππ2cos c t f A (2-1)当输入的数字信息为“01”码元时，输出已调载波⎪⎭⎫ ⎝⎛+43ππ2cos c t f A (2-2)当输入的数字信息为“00”码元时，输出已调载波⎪⎭⎫ ⎝⎛+45ππ2cos c t f A (2-3)当输入的数字信息为“10”码元时，输出已调载波⎪⎭⎫ ⎝⎛+47ππ2cos c t f A (2-4)QPSK 调制框图如下：图2-2 QPSK 调制框图其中串并转换模块是将码元序列进行I/Q 分离，转换规则可以设定为奇数位为I ，偶数位为Q 。

例：1011001001：I 路：11010；Q 路：01001电平转换模块是将1转换成幅度为A 的电平，0转换成幅度为-A 的电平。

如此，输入00则)452cos(2)2sin()2cos(ππππ+=+-=t f A t f A t f A QPSK c c c ,输入11，则)42cos(2)2sin()2cos(ππππ+=-=t f A t f A t f A QPSK c c c ，等等。

qpsk调制解调
QPSK调制解调是一种数字通信中的技术。

它使用四相移相调制（QPSK）技术将信号加入或从携带信号中抽取出来，从而模拟地传输数据。

由于数字通信系统要求高带宽，QPSK调制解调技术能够实现高效率传输。

QPSK调制解调技术十分重要，尤其是在数字通信应用中。

它是一种码制，即使用不同的二进制编码组合来表示信号。

这种方法使用户可以在较小的带宽范围内传输较大的数据空间。

QPSK调制和解调的过程由两个主要步骤组成，即调制和解调。

首先，进行调制，这意味着把数据和控制信号等信号转换成数字形式（例如二进制），然后生成携带信号。

这种信号用于模拟传输，也就是把数据以某种形式传输到另一端。

接下来，执行解调过程，将携带信号转换成原始信号，并将其重新组合成数据。

QPSK调制解调技术有一些显著优点，例如较小混叠，更大的抗干扰能力以及更好的带宽性能等。

它可以用来传输大量数据，并且数据传输的精确度也很高。

另外，这项技术的实现比较简单，成本也比较低，因此受到了许多用户的欢迎。

QPSK调制解调技术是当今数字通信技术的一大组成部分，它实现了高效的数据传输，并且成本也比较低。

通过其易于实现的特点，该技术被广泛用于各种电信应用中。

QPSK调制及解调课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解QPSK调制的基本原理，掌握其数学表达式和信号空间图表示方法。

2. 学生能够描述QPSK解调的关键步骤，包括信号检测和符号判决。

3. 学生能够解释QPSK调制解调技术在通信系统中的应用和优势。

技能目标：1. 学生能够运用所学知识，独立设计QPSK调制和解调的简单实验方案。

2. 学生通过实验操作，能够分析和解决QPSK调制解调过程中出现的问题。

3. 学生能够使用相关软件工具（如Matlab/Octave等）模拟QPSK调制解调过程，并展示结果。

情感态度价值观目标：1. 学生通过本课程的学习，培养对通信科学的兴趣，激发探究通信技术发展的热情。

2. 学生能够在小组合作中发展团队协作能力，增强沟通交流技巧，培养科学探究精神。

3. 学生通过学习QPSK技术，认识到其在现代通信中的重要性，增强对科技进步的正面价值观。

课程性质分析：本课程为高中信息技术或电子通信选修课程，结合物理与数学知识，旨在通过QPSK调制解调技术让学生深入理解数字通信的基本原理。

学生特点分析：高中生具备一定的物理和数学基础，能够理解抽象概念，同时具有一定的实验操作能力和问题解决能力。

教学要求：1. 理论与实践相结合，注重培养学生的实际操作能力。

2. 引导学生通过小组合作，进行探究式学习，提高解决问题的能力。

3. 强调学习过程中的思考与反思，促进学生深度学习。

二、教学内容1. 引言：介绍数字通信的发展背景，引出QPSK调制解调技术的地位与作用。

2. 理论知识：- 数字调制基本概念与分类- QPSK调制原理及其数学表达- 信号空间图表示方法- QPSK解调原理及关键步骤3. 实践操作：- QPSK调制解调实验方案设计- 实验设备与软件工具介绍- 实验操作步骤及注意事项- 数据分析与结果展示4. 应用案例分析：- QPSK技术在现代通信系统中的应用- QPSK与其他数字调制技术的对比分析5. 教学案例与讨论：- 列举实际通信系统中的QPSK应用案例- 分析案例中的技术问题和解决方案- 组织学生进行小组讨论，提出优化建议教学内容安排与进度：1. 引言与理论知识（1课时）2. 信号空间图表示方法（1课时）3. QPSK解调原理及关键步骤（1课时）4. 实践操作：实验方案设计、设备使用与操作（2课时）5. 应用案例分析及讨论（1课时）6. 总结与反思（1课时）教材章节关联：本教学内容与教材中“数字通信原理”章节相关，涉及QPSK调制解调技术的具体应用和实践操作。

QPSK解调的方法介绍在数字通信系统中，为了提高传输效率和信号可靠性，常常会使用调制和解调技术。

调制是将信息信号转换为载波信号的过程，而解调则是将调制后的信号恢复为原始信息信号的过程。

QPSK（Quadrature Phase Shift Keying）是一种常用的调制和解调方法，它通过将两个正交载波相位的变化来表示信息信号的不同状态。

QPSK调制QPSK调制是将每两个连续的二进制比特映射到一个符号上。

在传输过程中，使用两个正交载波，分别被称为I路和Q路。

I路载波相位为0度或180度，Q路载波相位为90度或270度。

QPSK调制的过程如下：1.将二进制比特流分为两部分，分别表示为I路和Q路数据。

2.将I路数据与0度相位的正弦波相乘，将Q路数据与90度相位的正弦波相乘。

3.将两路信号相加得到调制后的信号。

QPSK调制后的信号共有四种可能的相位组合，分别对应00、01、10和11四个二进制比特。

QPSK解调QPSK解调的目标是将接收到的QPSK信号恢复为原始的二进制比特流。

QPSK解调的方法如下：1.接收到QPSK信号后，首先需要进行信号的采样。

采样频率要满足奈奎斯特采样定理。

2.将采样的信号与两个正交载波相乘，分别得到I路和Q路的解调信号。

3.对I路和Q路的解调信号分别进行低通滤波，滤除高频噪声。

4.对低通滤波后的信号进行采样判决，根据解调信号的幅值来判定原始比特的状态。

QPSK解调的关键是正确的相位和幅值判决，常见的方法有最佳判决和差分判决。

最佳判决最佳判决方法通过计算接收信号与事先定义好的参考信号的欧氏距离，选择欧氏距离最小的参考信号作为解调结果。

差分判决差分判决方法不需要定义参考信号，而是通过比较相邻两个解调符号之间的相位差来进行判决。

根据相位差的大小，确定解调结果为00、01、10还是11。

QPSK解调的性能评估对于数字通信系统，性能评估是一个重要的指标，用于衡量系统的可靠性和传输效率。

常见的性能评估指标包括误比特率（BER）和符号误差率（SER）。

QPSK中频全数字解调器的研究与FPGA实现张钰磊;姜生瑞【摘要】It is based on the high efficiency, low error rate, spectral performance characteristics of QPSK modulation. This paper use the programmable logic devices Cyclone ii EP2C70F896C6N successfully realized the circuit design of QPSK full digital demodulation. This paper design and simulation to the demodulators core module in MATLAB software and Quartus II 9 software. After each module is succeed in simulating , the overall circuit is simulated .The input part is same signal that is modulated signal in 20MHz medium frequency, and finally accurate demodulation baseband signal. After compared the simulation results between MATLAB and Quartus II, the same result shows that the design of demonstrate module is correct. When the ratio of signal and noise is 10 dB, the error rate reaches 10 -3 . It is clear that the circuit design can achieve the required performance indicators.%基于QPSK调制方式的高效率、低误码率、频谱性能好等特点,本文采用可编程逻辑器件CycloneⅡEP2C70F896C6N成功地实现了QPSK全数字解调的电路的设计。

qpsk解调原理QPSK解调原理。

QPSK（Quadrature Phase Shift Keying）是一种常见的数字调制方式，它在通信系统中被广泛应用。

QPSK解调原理是理解QPSK 调制解调过程中至关重要的一环，本文将介绍QPSK解调原理的相关知识。

QPSK调制是通过改变载波的相位来实现信息的传输，它将输入的数字比特流分为两路，分别称为I路和Q路。

在QPSK解调中，我们需要将经过信道传输的QPSK信号恢复为原始的数字比特流。

QPSK 解调原理主要包括信号接收、混频、滤波、抽样和决策等步骤。

首先，接收到经过信道传输的QPSK信号。

在接收端，我们需要对接收到的信号进行采样和量化，以便进行后续的处理。

接收到的信号经过采样和量化后，即可进行后续的解调处理。

接下来是混频的过程。

混频是将接收到的信号与本地振荡器产生的正交信号进行相乘，从而得到基带信号。

在QPSK解调中，由于信号是经过载波调制的，因此需要进行混频操作将信号转换为基带信号，以便后续的处理。

随后是滤波的步骤。

混频后得到的信号经过低通滤波器滤除高频成分，得到原始的基带信号。

滤波是为了去除混频后信号中的高频噪声和无用频率成分，使得信号更加纯净，以便后续的处理和分析。

之后进行抽样的过程。

在抽样阶段，我们需要对滤波后的信号进行抽样操作，以便将连续的信号转换为离散的数字信号。

抽样的频率需要满足奈奎斯特采样定理，以保证信号的完整性和准确性。

最后是决策的步骤。

在QPSK解调的最后阶段，我们需要对抽样后的信号进行决策，将其转换为数字比特流。

决策的过程需要根据事先设定的阈值来判断抽样点所代表的信号状态，从而恢复原始的数字比特流。

综上所述，QPSK解调原理包括信号接收、混频、滤波、抽样和决策等步骤。

通过这些步骤，我们可以将经过信道传输的QPSK信号恢复为原始的数字比特流，从而实现信息的准确传输和解调。

在实际应用中，QPSK解调原理的理解和掌握对于通信系统的设计和优化具有重要意义。

数字调制解调技术在数字通信中占有非常重要的地位，数字通信技术与FPGA 的结合是现代通信系统发展的一个必然趋势。

本文主要阐述的是QPSK调制与解调电路的设计。

文中介绍了QPSK调制解调的原理，并以此为基础设计了一种在单片FPGA上实现的全数字QPSK调制解调器的设计方法。

它比传统的模拟调制方式有着显著的优越性，通信链路中的任何不足均可以借助于软件根除，不仅可以实现信息加密，而且还可以通过相应的误差校准技术，使接收到数据准确性更高。

整个设计基于ALTERA公司的QuartusⅡ开发平台，并用Cyclone系列FPGA实现。

MUXPLUSⅡ环境下进行编译、综合仿真，验证了设计的正确性。

此外，本方案采用了相位选择法，与常用的调相解调法相比，设计更简单，更适合于FPGA实现，系统的可靠性也更高。

通过对仿真波形的分析可知，该方案很好的实现了QPSK调制与解调功能。

关键词：FPGA；QPSK；调制；解调Digital modulation and demodulation in digital communication technology plays a very important position, digital communication technology and the combination of FPGA development of modern communication systems is an inevitable trend. This article focuses on the QPSK modulation and demodulation circuit. This paper introduces the principle of QPSK modulation and demodulation, and as a basis for design of a single FPGA to achieve the all-digital QPSK modem design. Than the traditional analog modulation has significant advantages, the communication link can be any deficiencies in the software by means of eradication, not only can encrypt, but also through the corresponding calibration error, the accuracy of the data received is more high. The whole design is based on the company's Quartus Ⅱ ALTERA development platform, and use Cyclone series FPGA. MUXPLUS Ⅱcompile environment, comprehensive simulation to verify the correctness of the design. In addition, the program uses the phase selection method of modulation and demodulation method commonly used than the design is simpler and more suitable for FPGAimplementation, system reliability is also higher. Through the analysis of the simulation waveform shows, the program achieved good QPSK modulation and demodulation functions.Keywords;FPGA;QPSK;modulation;demodulation目录引言 (1)1工作环境 (2)1.1QPSK的简介 (2)QPSK原理 (2)QPSK特点 (3)QPSK应用 (3)1.2EDA技术简介 (4)1.3FPGA和CPLD简介 (4)FPGA工作原理 (5).3FPGA的基本特点 (5)1.4VHDL简介 (6)VHDL语言的特点 (6)VHDL语言的优势 (6)1.5Q UARTUS II简介 (7)Q UARTUS II特点 (7)Q UARTUS II性能 (8)1.6课题研究的意义 (8)本课题的国内外的研究现状 (9)本课题的研究内容 (9)2调制与解调电路的基本设计原理 (9)2.1数字调制解调的基本原理 (9)2.2QPSK调制的基本原理 (11)QPSK解调的基本原理 (11)3QPSK调制与解调电路的设计 (12)3.1QPSK调制解调方案介绍 (12)3.2调制电路的设计 (13)3.2.1设计思路 (13)3.2.2调制电路的程序 (14)3.3解调电路的设计 (16)3.3.1设计思路 (16)解调电路的程序 (17)3.3.3解调电路的仿真结果 (18)3.4仿真分析 (19)QPSK调制解调的实现及其仿真波形 (19)QPSK仿真波形的分析 (22)4结论 (23)4.1设计实现 (23)4.2设计中的不足和改进 (23)4.3毕业设计心得 (23)谢辞 (24)参考文献 (25)附录 (26)引言如今社会通信技术的发展速度可谓日新月异，计算机的出现在现代通信技术的各种媒体中占有独特的地位，计算机在当今社会的众多领域里不仅为各种信息处理设备被使用，而且它与通信向结合，使电信业务更加丰富。

QPSK全数字中频调制解调器的FPGA实现的开题报告1. 研究背景全数字中频调制解调器是一种重要的通信技术，能够广泛应用于无线通信、数字广播、卫星通信等领域。

QPSK是一种常用的调制方式，具有码率高、带宽窄、灵活性强等优点。

由于FPGA具有灵活可编程性和高性能，因此逐渐成为实现全数字中频调制解调器的理想平台。

2. 研究内容本课题的研究内容是基于FPGA实现QPSK全数字中频调制解调器，具体包括以下几个方面：2.1 QPSK调制通过对QPSK调制原理的研究，设计并实现相应的硬件电路。

2.2 范德莫尔解调利用范德莫尔解调算法将接收到的信号解调成数字数据，通过FPGA 实现相关电路。

2.3 中频转换采用数字信号中频转换技术，将处理过的信号转换成中频信号。

2.4 滤波为了去除高频噪声，需要对信号进行滤波处理。

2.5 FPGA实现利用FPGA平台完成QPSK全数字中频调制解调器的硬件电路设计及软件编程。

3. 研究意义QPSK全数字中频调制解调器可以应用于移动通信、数字广播、卫星通信等实际应用中，具有广泛的应用前景。

通过FPGA实现硬件电路设计，实现了对信号处理速度的加速，提高了系统性能和可靠性。

4. 研究方法基于已有的QPSK调制原理和范德莫尔解调算法，结合FPGA的灵活可编程性，设计并实现相应的硬件电路和软件编程。

通过实际测试和验证，对系统进行调试和优化，提高系统性能和稳定性。

5. 研究进度安排第一阶段：QPSK调制原理研究和电路设计（4周）第二阶段：范德莫尔解调算法研究和电路设计（4周）第三阶段：中频转换和滤波电路设计（4周）第四阶段：FPGA实现软件编程及系统调试（4周）6. 预期的研究成果基于FPGA实现QPSK全数字中频调制解调器的硬件电路和软件编程，并通过实际测试和验证，优化和提高系统性能和稳定性，最终得到可用的全数字中频调制解调器原型。

目录摘要 0ABSTRACT (1)第1章绪论 (3)1.1课题背景、目的及意义 (3)1.2课题的主要内容 (5)1.3本论文的结构安排 (5)第2章调制解调技术 (6)2.1常见的调制解调技术 (6)2.2QPSK技术 (6)2.2.1 QPSK原理 (6)2.2.2 QPSK实际应用 (11)2.3比较联系 (12)2.4QPSK应用前景 (13)第3章MATLAB简介 (14)3.1M ATLAB概貌 (14)3.1.1 MATLAB的发展 (14)3.1.2 Matlab的主要功能 (15)3.2M ATLAB的优势及特点 (16)3.2.1 Matlab的优势 (16)3.2.2 Matlab 语言的特点 (16)第4章QPSK调制解调设计 (18)4.1设计步骤 (18)4.2QPSK的调制解调 (20)4.3QPSK在高斯噪声情况下调制解调 (23)4.4QPSK抗噪声性能仿真 (27)第五章结论与总结 (29)参考文献 (30)致谢 (31)附录1 代码 (33)附录2 外文文献及翻译 (43)外文文献 (43)中文翻译 (49)附录3 毕业设计任务书 (52)附录4 开题报告 (55)华北水利水电学院本科生毕业设计开题报告 ..................... 错误!未定义书签。

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。

石家庄铁道大学四方学院毕业设计基于Systemview的QPSK全数字调制解调器的设计与实现The QPSK Digital Modem Design andImplementation Based on Systemview2指导教师签字时间年月日摘要数字调制解调技术在数字通信中占有非常重要的地位。

当前在移动通信、卫星通信以及航天的测量跟踪控制中，应用比较多的数字载波调制解调技术就是多进制相移键控。

其中，四相相移键控具有一系列的优点，比如抗干扰能力强，在恒参信道下，QPSK调制技术与FSK、2PSK、ASK调制技术相比，不但抗干扰能力强，而且能更经济有效的利用频带，因此被广泛应用于无线通信中，成为现代通信中一种十分重要的调制解调方式。

本文根据当今现代通信技术的发展，对QPSK信号的调制解调问题进行了分析。

文中研究了QPSK调制解调的原理，并用动态系统设计、仿真和分析软件systemview 进行系统仿真，对各个模块参数进行了设置，而且分析了仿真结果，并对载波相位变化的实现，串并转换的实现，中频数字下变频、载波同步、位同步等技术进行了详细的研究。

通过仿真实验的实现，证明了该系统满足设计要求，能够完成其系统的仿真，并能通过眼图、误码率来验证系统的性能，同时也证明了本设计具有一定的参考价值。

关键词：QPSK s ystemview调制解调仿真AbstractDigital modulation and demodulation technology in digital communication plays a very important role in this year. In the current ,the mobile communications, satellite communications and space measurement tracking control, application more digital carrier demodulation technology is the MPSK. QPSK with a series of advantages, such as strong anti interference, Fixed parameters in the channel cases, The modulation technology of QPSK compare with other modulation technology such as FSK 2PSK ASK ,It is not only strong anti-interference ability, and can be more economic and effective use of frequency band，So it is widely used in wireless communication, modern communication and become a kind of very important demodulation method.This paper according to the development of the modern communication technology, and analyzes the demodulation of the QPSK signal. This paper studies the principle of demodulation of the QPSK, by using dynamic system design, simulation and analysis the software Systemview for system simulation, Each module parameters are set up, and analyzes the simulation results, and we make a detailed study of the realization of the carrier phase change, and Realize the serial data and parallel data conversion , intermediate frequency digital frequency conversion, carrier synchronization, a synchronous technology.Through the simulation test, the system to satisfy the design requirements ,can perform its system simulation, and through the eye chart, bit error rate to verify the performance of the system and this design proved to have the certain reference value.Key word:QPSK systemview Modulation and Demodulation of the simulation目录第1章绪论 (1)1.1课题研究背景与现状 (1)1.2课题研究意义 (1)1.3调制解调技术概述 (2)1.4课题的主要研究工作 (3)第2章QPSK调制解调原理及系统组成 (4)2.1QPSK调制解调原理及系统组成 (4)2.1.1二进制相移键控 (4)2.1.2四相相移键控 (4)2.1.3QPSK调制的方案 (5)2.1.4QPSK解调原理及方案 (7)2.2QPSK解调的中频数字下变频、载波同步、位同步 (10)2.2.1数字下变频 (10)2.2.2载波同步 (10)2.2.3位同步 (12)2.3其它QPSK简介 (15)第3章基于S YSTEMVIEW的QPSK调制解调的仿真 (16)3.1QPSK中频调制模块的仿真 (16)3.2QPSK中频解调模块的仿真 (18)3.2.1波形恢复子系统 (18)3.2.2并/串转换子系统 (19)第4章仿真结果分析 (20)4.1QPSK调制解调系统的验证 (20)4.2眼图 (20)4.3QPSK系统的误码率 (23)第5章QPSK的应用 (26)第6章结论与展望 (28)参考文献 (29)致谢 (30)附录 (31)附录A外文资料 (31)附录B SYSTEMVIEW软件的使用说明 (37)I石家庄铁道大学四方学院毕业设计第1章绪论1.1 课题研究背景与现状通信技术与计算机技术，数字信号处理技术三者的结合是现代通信技术的标志，它在融入数字信号处理技术和计算机技术后发生了巨大的变化。

目录一、课程设计要求、内容及研究目的及意义 (3)1.1课程设计要求 (3)1.2课程设计内容 (3)1.3 研究目的及意义 (3)二、数字通信技术简介 (4)2.1 引言 (4)2.2 概念及其基本组成部分 (4)2.3 数字通信的特点 (6)π概述 (7)三、正交相移键控(QPSK)系统及4QDPSK3.1 QPSK概述 (7)π概述 (8)3.2 4QDPSK四、 QPSK的调制及解调原理 (8)4.1 QPSK的调制 (8)4.1.1 相乘法 (8)4.1.2 选择法 (9)4.1.3 QPSK的产生发案 (9)4.2 QPSK的解调 (11)4.2.1解调框图 (11)4.2.2 QPSK解调原理分析 (12)五、QPSK调制与解调的软件实现 (12)5.1 SIMULINK功能介绍 (13)5.2 SIMULINK特点 (13)5.3 Simulink常用模块库 (14)5.4 QPSK调制与解调的Simulink仿真实现 (16)5.4.1仿真实现原理图 (16)5.4.2 QPSK调制解调过程主要组件的功能 (17)5.5 QPSK调制解调仿真过程及其波形图 (19)5.5.1 QPSK调制过程及其波形图 (19)5.5.2 QPSK解调过程及其波形图 (23)六、创建Simulink子系统及其封装 (27)6.1创建子系统方法 (28)6.1.1通过子系统模块创建子系统 (28)6.1.2 通过压缩已有的模块建立子系统 (28)6.2 QPSK调制解调模块的子系统 (29)6.3 子系统的封装 (30)七、结论 (30)八、收获及体会 (31)九、参考文献 (33)一、课程设计要求、内容及研究目的及意义1.1课程设计要求⑴ QPSK（含4QDPSKπ）系统的仿真与实现。

⑵查阅文献资料，掌握QPSK调制与解调的原理。

⑶对QPSK系统进行实现及仿真，并对仿真的结果进行分析与对比。

1.2课程设计内容本文主要介绍了QPSK调制与解调的实现原理框图，用MATLAB 软件中的SIMULINK仿真功能对QPSK调制与解调这一过程如何建立仿真模型，通过对仿真模型的运行，得到信号在QPSK调制与解调过程中的信号时域变化图。

QPSK调制解调技术摘要如今，通信技术的发展可谓日新月异，而在通信系统中，数字调制解调技术是一项非常关键的技术，它影响着整个通信系统的质量。

以前在数字通信系统中采用的ASK、FSK、PSK等调制方式，现已被许多优秀的调制技术所替代，其中QPSK技术是通信系统中比较突出的一种二进制调制方式。

本文对QPSK 进行了简单介绍，阐述了QPSK的基本原理，介绍了QPSK调制与解调的实现原理框图，分别用调相法和相位选择法实现QPSK调制，并用相干解调方式对QPSK进行解调。

关键字QPSK；调相法；相位选择；相干解调0引言QPSK（Quadrature Phase Shift Keying）是一种数字调制方式，它具有较高的调制效率，较强的抗干扰性，要求传送途径的信噪比低，在电路上实现较为简单，是目前最常用的一种卫星数字信号调制方式。

由于它具有一系列独特的优点，因此被广泛应用于数字微波通信系统、移动通信系统、卫星通信系统及有线电视系统中，已经成为现代通信中的一种十分重要的调制解调方式。

1QPSK概述1.1QPSK简介数字相位调制或相移键控（-PSK）与频率调制十分相似，但它的实现不是通过改变发送载波的频率而是相位，不同相位代表的是不同的数据。

为提高信道频带利用率，在BPSK（二相相移键控）的基础上发展了多进制相移键控（MPSK），它具有恒包络特性，如4PSK（M=4）、8PSK（M=8）、16PSK（M=16）等。

其中4PSK为四相相移键控，它由两个载波相互正交的2PSK组合而成，也称为QPSK（正交相移键控）。

1.2 QPSK基本原理它是用载波的四种不同的相位来表征输入的数字信息，四种不同的相位代表了四种不同的数字信息，它规定了四种载波相位，分别为45°、135°、225°和315°，由于调制器输入的数据是二进制数字序列，因此要先对输入的二进制数字序列进行分组，把它转换为四进制数据，使之能和四进制的载波相位配合起来。

一、QPSK 信号的调制解调一、题目要求利用 matlab软件设计并仿真下面的无线通信系统数字aQPSKc f带通d QPSKe 信宿滤波解调信源调制b载波本地载波要求：1、输入信号为比特流形式，比特速率通常为100kbps数量级。

2、载波频率自定。

通常为MHz数量级。

3、信道为多径信道（仿真中2径即可），信道中噪声为加性高斯白噪声。

4、信噪比自行设定。

5、画出图中各点波形。

6、画出系统误码率与接收端信噪比SNR的关系（蒙特卡洛仿真）。

7、在给定信噪比的情况下，分析多径延时大小对系统性能有没有影响？画出系统误码率与多径时延大小之间的关系。

二、设计思路1、利用 matlab 随机函数产生随机 0、1 的数字信号，频率为100kbps，变成极性码，把得到的数字信号分成两路进行正交调制。

2、载波频率选择为 1Mhz，进行调制，即每个码元由 10 个正弦波调制,每个码元选取 100 个点表示，即抽样频率为 10Mhz。

3、相乘调制后得到的两路信号相加得到的信号，通过天线发送出去。

4、在无线信道中会有高斯白噪声和信号的多径（仿真中 2 径）时延产生影响。

5、接收端接收到信号后，进行带通滤波，采用巴特沃斯滤波器，将带外噪声滤掉。

6、对信号进行解调，分别乘以 cos 和 sin 两路本地载波，得到的结果用低通滤波器滤波，得到解调的信号。

7、对解调得到的信号判决，大于零为+1，小于零为-1 ，传给信宿。

8、对比判决后的信号和原始极性码，求出误码率。

9、改变在无线信道中加入的高斯白噪声和信号的信噪比，从-19dB到10Db,分别对应的误码率，画出曲线。

10、改变多径（二径）时延，从一个 dt 到 20dt ，分别对应的误码率，画出曲线。

三、模块设计1、发送端产生1000 个随机0、1 数字信号，并按照奇偶分成两路，a点波形%%%%%%%%%%%%%%%%%%朱尤祥09通信三班090610131 %%%%%%%%%%%%%%%%%%% %f=100000，信号频率100kbps；fc=1000000 ; 载频1Mhz clear allnum=1000 ;%取 num个抽样点n=100 ;%每个间隔取n 个点，来恢复波形和延时f=100000 ;fc=1000000 ;dt=1/f/n ;% 时间间隔即为每个码元宽度除以nt=0 :dt (1/f*num-dt) ;%总码元时间N=length(t) ;% 长度t1=0 :dt (1/f*num/2-dt) ;%串并转换，时间减半m=1 ;%延时t2=0 :dt (1/f*num/2+(m-1)*dt) ;%串并之后，延时mfor recycle=1 :10data=randint(1,num,2) ;%num 个抽样点datanrz=data.*2-1 ;% 变成极性码%串并转换，将奇偶位分开idata=datanrz(1:2(num-1));% 奇qdata=datanrz(2:2:num);%偶ich=zeros(1,num*n/2); % 初始化波形信号for i=1:num/2ich((i-1)*n+1:i*n)=idata(i);endfigure(1)subplot(121)plot(t1,ich);axis([0,1/f*num/2,-1.5,1.5]);title( ‘数字信源的一路信号，奇数’ ); for ii=1:N/2 a(ii)=cos(2*pi*fc*t(ii));endidata1=ich.*a; % 奇数位的抽样值与cos 函数相乘得到其中的一路信号qch=zeros(1,num*n/2);for j=1:num/2qch((j-1)*n+1:j*n)=qdata(j);endsubplot(122)plot(t1,qch);axis([0,1/f*num/2,-1.5,1.5]);title( ‘数字信源的另一路信号，偶数’ ); for jj=1:N/2 b(jj)=sin(2*pi*fc*t(jj)) ;endqdata1=qch.*b ;%偶数位的抽样值与sin 函数相乘得到其中的另一路信号1数字信源的一路信号，奇数数字信源的另一路信号，偶数1.5 1.5110.50.500-0.5-0.5-1-1-1.5012345-1.5012345 x 10-3x 10-32、载波频率为 1Mhz，为 b 点的波形( 放大后) figure(2)carrier=cos(2*pi*fc*t1) ;plot(t1,carrier) ;title(‘fc=1Mhz的载波’ ) ;2fc=1Mhz的载波0.020.01-0.01-0.02-0.03-40.5 1 1.5 x 103、将两路信号相加，得到发送端发送的信号，即 c 点波形( 放大后) s=idata1+qdata1 ;%将奇偶相加figure(3)plot(t1,s),title(‘调制信号，即是两路合并发送的信号’)3调制信号，即是两路合并发送的信号0.020.0150.010.005-0.005-0.01-0.015-0.02-0.025-48.7 8.8 8.9 9 9.1 9.2 9.3 9.4 x 104、在信道中加入了高斯白噪声和由于二径时延信号的合成，直射波的幅度取 0.7 ，反射波的幅度取 0.3 。

2qpsk解调课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解2QPSK调制解调的基本原理，掌握其数学表达式和信号空间图。

2. 学生能描述2QPSK信号的特点，包括相位变化、调制方式和频谱特性。

3. 学生能运用相关理论知识，分析2QPSK信号在实际通信系统中的应用。

技能目标：1. 学生能通过计算和模拟，完成2QPSK信号的调制和解调过程。

2. 学生能运用所学软件和硬件工具，搭建简单的2QPSK通信系统，并进行性能测试。

3. 学生能运用图表、数据和文字，展示实验结果，并分析实验过程中出现的问题。

情感态度价值观目标：1. 学生培养对通信工程领域的兴趣，增强探索精神和创新意识。

2. 学生在团队合作中，学会沟通、协作和解决问题，培养责任感和集体荣誉感。

3. 学生通过学习2QPSK解调技术，认识到通信技术在国家和民生中的重要性，增强社会责任感。

课程性质：本课程为电子信息类专业的专业基础课，以实践操作为主，理论联系实际。

学生特点：学生具有一定的电子线路、信号与系统基础，对通信原理有一定的了解。

教学要求：教师需采用启发式教学，引导学生运用所学知识解决问题，注重培养学生的实践能力和创新意识。

在教学过程中，关注学生的个体差异，提供个性化指导，确保学生能够达到课程目标。

通过课后作业、实验报告和课堂讨论，评估学生的学习成果。

二、教学内容本课程教学内容主要包括以下几部分：1. 2QPSK调制解调基本原理：介绍2QPSK信号的调制原理、数学表达式、信号空间图等基本概念，使学生深入理解2QPSK信号的产生和特点。

2. 2QPSK信号特性分析：分析2QPSK信号的相位变化、调制方式和频谱特性，结合实际应用场景，讨论2QPSK信号的优势和局限性。

3. 2QPSK调制解调技术：详细讲解2QPSK信号的调制和解调方法，包括模拟和数字实现方式，以及相关硬件和软件工具的使用。

具体教学安排如下：第一周：2QPSK基本原理，数学表达式，信号空间图。