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正交相位偏移键控(QPSK)调制解调系统Simulink(Matlab)建模分析

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在现今新技术革命的高速推动下，在信息高速公路建设和全球网络化发展浪潮的推动下，通信技术得到迅猛发展，载波通信、卫星通信和移动通信技术正在向数字化、智能化、宽带化发展。

信息的数字转换处理技术走向成熟，为大规模、多领域的信息产品制造和信息服务创造了条件。

高新技术层出不穷。

随着通信技术的发展，通信系统方面的设计也会越来越复杂，利用计算机软件的仿真，可以大大地降低通信过程中的实验成本。

本文设计出一个QPSK仿真模型，以分析QPSK在高斯信道中的性能，通过此次实验，可以更好地了解QPSK系统的工作原理。

正交相移键控，是一种数字调制方式。

四相绝对移相键控(QPSK)技术具有抗干扰能力好、误码率低、频谱利用效率高等一系列优点。

现正广泛地应用于数字微波通信系统、数字卫星通信系统、宽带接入、移动通信和有线电视系统之中。

论文主要介绍了正交相移键控(QPSK)的概况，以及正交相移键控(QPSK)的调制解调概念和原理，传输比特错误率和符号错误率的计算，了解Simulink中涉及到QPSK的各种模块的功能，利用Matlab中的Simulink模块对QPSK的调制解调系统进行了仿真，对QPSK在高斯白噪声信道中的性能进行分析。

其中解调器使用相关器接收机。

通过多次运行仿真得到比特错误率与信噪比之间的关系。

【关键词】MatlabQPSKSimulnk仿真ABSTRACTDriven by the high-speed revolution of new technology, the information highway construction and global network development, communication technology has rapidly developed. Carrier communication, satellite communications and mobile communication technology are also developed in digital, intelligent, broadband way. The technology of information digital conversion became mature which can create a better circumstance for information products manufacturing an information service. Advanced technology are to emerge in an endless stream. As the development of the communication technology, communication system design also will be more and more complicated, the use of computer software of the simulation, can greatly reduce the cost in the process of communication. This paper designed a QPSK simulation model to analyze the performance of the Gaussian channel QPSK. Through this experiment, we can better understand QPSK system principle of work. QPSK is a kind of digital modulation mode which has a series of advantages, such as the anti-interference ability, low BER (Bit Error Rate), spectrum efficiency. QPSK is widely used in digital microwave communication system, digital satellite communication system, broadband access, mobile communication and cable TV system now. This paper mainly introduced is the situation of QPSK, and the concept and principle of demodulation. To know the transmission error rate and symbols calculation, then understand the function of the various modules in simulink using QPSK module of the simulink in demodulation system. It can also analysis the QPSK Gaussian white noise in the channel performance. Using of modem correlator receiver through the run multiple times it can get bit error rate simulation and the relationship between the signal-to-noise ratio.【Key words】MatlabQPSK Simulink Simulation目录前言 (1)第一章正交相移键控(QPSK)系统概述 (2)第一节QPSK的系统简介 (2)第二节论文的仿真意义 (3)第三节论文的主要内容和任务 (3)一、研究主要内容 (3)二、论文需要完成的任务 (4)第四节本章小结 (4)第二章基带数字信号传输 (6)第一节二进制信号的传输 (6)一、基带信号 (6)二、加性高斯白噪声(AGWN)下的最佳接收机 (7)三、双极性矩形波的最佳接收机 (7)第二节多维信号的传输与最佳接受机 (9)一、多维正交信号 (9)二、AGWN下的多进制信号传输 (9)三、检测器 (10)第三节本章小结 (11)第三章QPSK的调制与解调 (12)第一节数字调相的介绍 (12)第二节QPSK的产生方法 (12)一、相乘法 (12)二、选择法 (12)第三节QPSK的调制与解调原理 (13)第四节本章小结 (15)第四章基于Simulink的QPSK系统仿真分析 (17)第一节Simulink平台简介 (17)一、MATLAB简介 (17)二、Simulink简介 (17)三、Simulink的特点 (18)四、Simulink常用模块库 (19)第二节使用Simulink搭建QPSK调制解调系统 (20)一、产生需要的信号源 (20)二、QPSK的系统平台建模 (21)三、仿真结果分析 (25)四、举例分析 (25)第三节仿真总结及遇到的问题 (29)一、仿真结果 (29)二、遇到的问题及解决情况 (29)三、未解决的问题 (30)第四节本章小结 (31)结论 (33)致谢 (34)参考文献 (35)附录 (36)一、英文原文： (36)Bandwidth Efficient QPSK in Cochannel Interference and Fading (36)二、英文翻译： (42)在共信道干扰和衰落下的QPSK的带宽效率 (42)前言在当今高度信息化的社会，信息和通信已成为现代社会的“命脉”。

信息作为一种资源，只有通过广泛地传播与交流，才能促进社会成员之间的合作，推动生产力的发展，创造出巨大的经济效益。

从1837年莫尔斯发明的有线电报开始，一个多世纪以来，通信的发展大致经历了三个阶段：以1837年友明电报(莫尔斯电码)为标志的通信初级阶段；以1948年香农提出的信息论开始的近代通信阶段；以20世纪70年代出现的光纤通信为代表的和以综合业务数字网崛起为标志的现代通信阶段。

光纤通信技术、移动通信技术和卫星通信技术成为了现代通信技术的三大主流发展方向。

相较于模拟通信，数字通信还是有很多的优点。

但是，正是因为它的优点，也使得它需要较多的带宽和复杂的设备。

现今，随着大规模集成电路的发展应用，这些缺点也在得到解决。

现今数字系统所需设备正得到简化和改进，技术难度也得到大大降低，与此同时，数据压缩技术以及光纤等大容量传输介质的发展和使用正逐渐解决数字系统的带宽问题。

因此数字传输方式正逐渐受到更广泛的应用。

当然，全数字调制技术作为这些领域中极为重要的一个方面，也得到迅速发展。

第一章正交相移键控(QPSK)系统概述第一节QPSK的系统简介数字通信现已广泛应用于各个频段和各种通信方式中, 成为当今通信发展的一种必然趋势。

所谓数字通信即用数字信号传送信息进行通信, 也可以说通信的数字化。

数字通信的主要优点在于用数字信号传送信息易于再生, 可减小传输中的失真易于用脉冲数字电路来实现, 设备可做到体积小、重量轻可以引入计算技术, 应用微处理器及单片微机, 发挥各种数字信号处理及智能化控制功能数字信号易于加密便于采用纠错编码和扩频技术, 提高抗干扰能力。

数字通信之所以取得迅速的发展不是偶然的现象, 有其理论上、技术上和客观需求上的基础从理论分析开始, 人们早就认识到数字通信在理论上比模拟通信具有一系列优点。

除上述各点外, 在频带和功率的有效利用方面也更为有利计算技术和微电子学的进展为通信的数字化提供了坚实的技术基础人们在社会生活中对多种功能综合服务的需要是数字通信发展的强大动力。

全数字调制技术作为通信领域中极其重要的一个方面，近些年得到了飞速的发展。

数字专用集成电路的发展使得通信传输中的发送与接收设备可以更加变得更加紧凑，使用的成本更低，并大大减小了功耗，同时也提高了设备的安全性。

另一方面，全数字调制解调技术的采用有可能使各类现代调制解调技术融合一体，使该调制解调器不仅适用于各种调制和解调的体制，同时它还具有可变速率这一特性。

目前，无论是模拟通信还是数字通信，在不同的通信业务中都得到了广泛的应用。

但是，数字通信的发展速度已明显超过模拟通信，成为当代通信技术的主流。

与模拟通信相比，数字通信具有以下一些优点：①易于控制传输中的差错。

②具有较强的抗干扰能力，且噪声不积累。

③易于加密处理，且保密性好。

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基于Matlab-的QPSK调制解调仿真设计与研究

基于Matlab-的QPSK调制解调仿真设计与研究

天津理工大学计算机与通信工程学院通信工程专业设计说明书基于Matlab/Simulink的QPSK调制解调仿真设计与研究姓名韩双年学号 20092226班级 09通信3班指导老师白媛日期 2012-12-16目录摘要 (2)第一章前言 (2)1.1 专业设计任务及要求 (2)1.2 Matlab简介 (2)1.3 Matlab下的simulink简介 (3)1.4 通信系统模型 (3)第二章QPSK调制 (4)2.1 QPSK介绍 (4)2.2 QPSK调制原理 (4)2.2.1 相乘法 (4)2.2.2 选择法 (5)2.3 QPSK调制原理框图 (6)2.4 QPSK调制方式的Matlab仿真 (6)2.5 QPSK调制方式Matlab-simulink仿真 (7)2.5.1 simulink调制建模 (7)2.5.2 simulink调制仿真结果 (8)第三章QPSK解调 (13)3.1 QPSK解调原理 (13)3.2 QPSK解调原理框图 (13)3.3 QPSK解调方式Matlab仿真 (13)3.4 QPSK解调方式的Matlab-simulink仿真 (14)3.4.1 QPSK解调建模 (14)3.4.2 传输信道 (16)3.4.3仿真结果 (16)3.5 仿真结果分析 (18)第四章QPSK通信系统性能分析 (19)第五章结论 (19)参考文献 (20)附录 (20)摘要正交相移键控（QPSK），是一种数字调制方式。

QPSK技术具有抗干扰能力好、误码率低、频谱利用效率高等一系列优点。

论文主要介绍了正交相移键控(QPSK)的概况，以及正交相移键控QPSK的调制解调概念和原理，利用Matlab中M文件和Simulink模块对QPSK的调制解调系统进行了仿真，对QPSK在高斯白噪声信道中的性能进行了，分析了解Simulink中涉及到QPSK的各种模块的功能。

【关键词】Matlab QPSK Simulnk 仿真第一章前言1.1专业设计任务及要求1了解并掌握QPSK调制与解调的基本原理；2在通信原理课程的基础上设计与分析简单的通信系统；3学会利用MATLAB7.0编写程序进行仿真，根据实验结果能分析所设计系统的性能。

基于MATLAB的QPSK通信系统仿真设计毕业设计论文

基于MATLAB的QPSK通信系统仿真设计毕业设计论文

基于MATLAB的QPSK通信系统仿真设计摘要随着移动通信技术的发展，以前在数字通信系统中采用FSK、ASK、PSK 等调制方式，逐渐被许多优秀的调制技术所替代。

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。

通过该软件实现方式，可以大大提高设计的灵活性，节约设计时间，提高设计效率，从而缩小硬件电路设计的工作量，缩短开发周期。

关键词 QPSK，数字通信，调制，解调，SIMULINK-I-AbstractAs mobile communications technology, and previously in the adoption of digital cellular system, ASK, FSK PSK modulation, etc. Gradually been many excellent mod ulation technology substitution, where four phase-shift keying QPSK technology is a wireless communications technology in a binary modulation method. This article prim arily describes QPSK modulation and demodulation of the implementation of the prin ciple of block diagrams, focuses on the MATLAB SIMULINK software emulation in on QPSK modulation and demodulation the process how to build a simulation model, through the operation of simulation model, I get signal in QPSK modulation and dem odulation adjustment process domain change figure. The software implementation, ca n dramatically improve the design flexibility, saving design time, increase efficiency, design to reduce the workload of hardware circuit design, and shorten the developmen t cycle.Keywords QPSK, Digital Communication,modulation,demodulation,SIMULINK-II-目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (1)1.1 选题的目的和意义 (1)1.2 课题研究现状 (1)1.3 本文主要研究工作 (2)第 2 章数字通信技术简介 (3)2.1 引言 (3)2.2 概念及其基本组成部分 (3)2.3 数字通信的特点 (5)2.4 数字通信发展的回顾与展望 (5)本章小结 (6)第3 章数字相位调制 (7)3.1 数字基带传输系统 (7)3.2 正弦载波数字调制系统 (8)3.3 QPSK概述 (9)3.4 QPSK调制和解调 (10)3.4.1调制 (10)3.4.2解调 (10)3.4.3QPSK的调制原理 (11)3.4.4QPSK解调的工作原理 (13)本章小结 (14)第4章 QPSK调制与解调的软件实现 (15)4.1 SIMULINK功能介绍 (15)4.2 SIMULINK特点 (15)4.3 QPSK调制与解调的软件设计 (16)4.3.1QPSK调制与解调的软件实现 (16)4.3.2QPSK调制解调过程主要组件的功能 (17)4.4 QPSK调制解调仿真过程及其波形图 (19)4.4.1QPSK调制过程及其波形图 (19)4.4.2QPSK解调过程及其波形图 (29)4.5 QPSK调制解调仿真过程正确性的验证 (34)本章小结 (35)结论 (36)-III-致谢 (37)参考文献 (38)附录1 (39)附录2 (41)-IV-第1章绪论1.1 选题的目的和意义随着经济危化的不断发展，人们对通信的要求也越来越高。

基于MATLAB的Simulink的PSK频移键控传输系统仿真与性能分析

基于MATLAB的Simulink的PSK频移键控传输系统仿真与性能分析

基于MATLAB/Simulink的PSK频带传输系统仿真与性能分析摘要本课程设计主要是设计一个PSK频带传输系统并对其进行仿真与性能分析。

本课程设计仿真平台为MATLAB/Simulink。

在设计此频带传输系统时，首先对信号进行PSK调制，再通过加入高斯白噪声传输信道，接着在接收端对信号进行PSK解调，最后把输出的信号和输入的信号进行比较。

通过最后仿真结果可知，该模拟信号频带传输通信系统已初步实现了设计指标并可用于解决一些实际性的问题。

关键词PSK调制解调；高斯白噪声；MATLAB/Simulink1 引言通信(Communication)就是信息的传递，是指由一地向另一地进行信息的传输与交换，其目的是传输消息。

然而，随着社会生产力的发展，人们对传递消息的要求也越来越高。

在各种各样的通信方式中，利用“电”来传递消息的通信方法称为电信(Telecommunication)，这种通信具有迅速、准确、可靠等特点，且几乎不受时间、地点、空间、距离的限制，因而得到了飞速发展和广泛应用。

目前，无论是模拟通信还是数字通信，在不同的通信业务中都得到了广泛的应用。

但是，数字通信的发展速度已明显超过了模拟通信，成为当代通信技术的主流。

与模拟通信相比，数字通信具有以下一些优点：抗干扰能力强，且噪声不积累；传输差错可控；便于用现代数字信号处理技术对数字信息进行处理、变换、存储；易于集成，使通信设备微型化，重量轻；易于加密处理，且保密性好。

数字通信的缺点是，一般需要较大的带宽。

另外，由于数字通信对同步要求高，因而系统设备复杂。

但是，随着微电子技术、计算机技术的广泛应用以及超大规模集成电路的出现，数字系统的设备复杂程度大大降低。

同时高效的数据压缩技术以及光纤等大容量传输媒质的使用正逐步使带宽问题得到解决。

因此，数字通信的应用必将越来越广泛。

本课程设计主要是设计一个PSK频带传输系统并对其进行仿真与性能分析[1]。

在设计此频带传输系统时，首先对输入信号利用相关的模块进行PSK调制，再通过加入高斯白噪声传输信道，接着在接收端对信号进行PSK解调，最后把输出的信号和输入的信号进行比较。

qpsk调制 matlab代码

qpsk调制 matlab代码

QPSK（Quadrature Phase Shift Keying）调制是一种常用的数字调制方式，它使用4个相互正交的相位来表示数字信号，从而实现信号的传输和识别。

在无线通信、数字通信和数字电视等领域都有着广泛的应用。

在本文中，我们将使用Matlab编写QPSK调制的代码，以帮助读者更好地理解QPSK调制的原理和实现。

1. QPSK调制简介QPSK调制是一种常用的相位调制方式，它将两路独立的数据流分别调制到正交的载波上，实现了频谱的高效利用和传输速率的提高。

QPSK调制共有4种状态，分别是0°、90°、180°、270°，对应的二进制数据为00、01、10、11。

通过改变相位来表示不同的数字信号，QPSK调制在噪声干扰下具有一定的抗干扰能力，因此在实际应用中得到了广泛的应用。

2. Matlab实现QPSK调制在Matlab中，我们可以利用其强大的信号处理工具箱实现QPSK调制的模拟，并通过仿真结果来验证QPSK调制的正确性。

以下是实现QPSK调制的Matlab代码：```matlab设置参数fc = 1000; 载波频率fs = 0; 采样频率T = 1; 信号持续时间t = 0:1/fs:T-1/fs; 时间序列data = randi([0 1],1,100); 随机生成100个二进制数据数据映射为QPSK调制信号data_I = 2*data(1:2:end)-1; I路数据data_Q = 2*data(2:2:end)-1; Q路数据s = (data_I + 1i*data_Q).*exp(1i*2*pi*fc*t); QPSK调制信号显示QPSK调制信号subplot(211)plot(t,real(s))title('QPSK调制信号-I路')xlabel('时间')ylabel('幅度')subplot(212)plot(t,imag(s))title('QPSK调制信号-Q路')xlabel('时间')ylabel('幅度')```在上述代码中，我们首先设置了载波频率fc、采样频率fs、信号持续时间T和时间序列t，然后随机生成了100个二进制数据，并分别将其映射到I路和Q路数据中。