QPSK频带传输系统的设计

格式：doc
大小：1.19 MB
文档页数：22

南华大学电气工程学院

《通信原理课程设计》

设计题目： QPSK频带传输系统的设计

专业：电子信息工程

学生姓名:

学号:

起迄日期: 2014年5月24日—2014年6月6日

指导教师: 李圣

系主任：陈忠泽

《通信原理课程设计》任务书

1．课程设计的内容和要求（包括原始数据、技术要求、工作要求等）：

（0）通信原理课程设计的目的：

巩固并拓展现代通信原理的基本概念、基本理论、分析方法和实现方法。结合EDA技术、数字通信技术、电子技术、仿真技术，学习现代通信系统的建模和设计方法，使学生理论结合实际，提升创新思维和设计能力，增强软件编程仿真能力和解决实际问题的动手能力。

（1）技术要求

1）用VHDL语言设计建模QPSK频带传输系统，

2）用C或者Matlab语言编程设计QPSK频带传输系统的各个功能模块，并分析该系统通过高斯信道的性能。

（2）工作要求：

①查阅参考文献，利用通信原理基本理论，分析系统工作原理，设计系统方框图；

②掌握计算机辅助设计方法，利用Matlab/Simulink、Systemview、Multisim、MaxPlusIII、QuartusII等软件进行仿真设计，具备独立设计能力；

③熟悉通信系统的调试和测量方法；

④掌握电子电路安装调试技术，选择合适的元器件搭接实际电路，掌握电路的测试和故障排除方法，提高分析问题和解决问题的能力。

⑤不能直接从网上或其他资料下载拷贝，一旦发现雷同35%以上，则相关雷同设计的成绩都为不及格。

⑥按时完成设计报告；提交的电子稿必须在附录中含有全套仿真源文件、或设计原图（电子稿是以“学生学号姓名”为命名的压缩文件）；并提交纸质设计报告书。

⑦随机抽查，并进行最后答辩。

2．对课程设计成果的要求〔包括图表（或实物）等硬件要求〕：

用Matlab等编程语言实现时，写出详细的注释，并画出各种信号的时域频域波形。设计电路，安装调试或仿真，分析实验结果，并写出设计说明书,语言流畅简洁，文字3500~5000字。仿真设计类要求有仿真流程图、调试时的电脑屏幕截图；实物设计类要求图纸布局合理，符合工程要求，使用Protel软件绘出原理图（SCH）和印制电路板(PCB),器件的选择要有计算依据。

3．主要参考文献：

1]樊昌信.通信原理（第6版）[M].北京：电子工业出版社,2012,12.

[2]樊昌信,曹丽娜 .通信原理教程(第3版)[M].北京：国防工业出版社,2006,9.

[3]刘学勇 .详解MATLAB/Simulink通信系统建模与仿真[M].北京：电子工业出版社,2011,11.

[4]张水英 ,徐伟强 .通信原理及MATLAB/Simulink仿真[M].北京：人民邮电出版社,2012,9.

[5]赵鸿图,茅艳 .通信原理MATLAB仿真教程[M].北京：人民邮电出版社,2010,11.

[6]赵静 ,张瑾 .基于MATLAB的通信系统仿真[M].北京：北京航空航天大学出版社,2010,1.

[7]黄智伟 .基于NI Multisim的电子电路计算机仿真设计与分析(修订版)[M].北京：电子工业出版社,2011, 6.

4．课程设计工作进度计划：

序号起迄日期工作内容

2014.5.24～2014.5.27 查阅资料，系统方案设计

2014.5.28～2014.6.1 用编程语言、或者仿真软件进行设计

2014.6.2～2014.6.4 程序、软件、实物的调试，排除故障，分析实验结果

2014.6.5 ～ 2014.6.6 分析总结，整理设计报告

主指导教师李圣日期： 2014 年 5 月 20日

附件二：

《通信原理课程设计》设计说明书格式

一、纸张和页面要求

A4纸打印；页边距要求如下：页边距上下各为2.5 厘米，左右边距各为2.5厘米；行间距取固定值（设置值为20磅）；字符间距为默认值（缩放100%，间距：标准）。

二、说明书装订页码顺序

(1)任务书 (2)论文正文：包括中英文摘要、目录、绪论、方案设计、硬软件设计调试（仿真过程设计及调试）、分析结论 (3)参考文献（5篇以上），(4)附录

三、课程设计说明书撰写格式

见范例

范例

设计任务及指标 (黑体四号)

☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆ (首行缩进两个字，宋体小四号)

1☆☆☆☆ (黑体四号)

正文„„(首行缩进两个字，宋体小四号)

1.1（空一格）☆☆☆☆☆☆ (黑体小四号)

正文„„(首行缩进两个字，宋体小四号)

1.2 ☆☆☆☆☆☆、☆☆☆

正文„„(首行缩进两个字，宋体小四号)

2 ☆☆☆☆☆☆ (黑体四号)

正文„„(首行缩进两个字，宋体小四号)

2.1 ☆☆☆☆、☆☆☆☆☆☆，☆☆☆ (黑体小四号)

正文„„(首行缩进两个字，宋体小四号)

2.1.1☆☆☆，☆☆☆☆☆，☆☆☆☆ (楷体小四号)

正文„„(首行缩进两个字，宋体小四号)

（1）„„

① „„

„„ „„

5 结论(黑体四号)

☆☆☆☆☆☆ (首行缩进两个字，宋体小四号)

参考文献(黑体四号、顶格)

参考文献要另起一页，一律放在正文后，不得放在各章之后。只列出作者直接阅读过或在正文中被引用过的文献资料，作者只写到第三位，余者写“等”，英文作者超过3人写“et al”。

几种主要参考文献著录表的格式为：

⑴专(译)著：[序号]著者.书名（译者）[M].出版地：出版者，出版年：起~止页码.

⑵期刊：[序号]著者.篇名[J].刊名，年，卷号（期号）：起~止页码.

⑶论文集：[序号]著者.篇名[A]编者.论文集名[C] .出版地：出版者，出版者. 出版年：起~止页码.

⑷学位论文：[序号]著者.题名[D] .保存地：保存单位，授予年.

⑸专利文献：专利所有者.专利题名[P] .专利国别：专利号，出版日期.

⑹标准文献：[序号]标准代号标准顺序号—发布年，标准名称[S] .

⑺报纸：责任者.文献题名[N].报纸名，年—月—日（版次）.

附录（居中,黑体四号）

☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆ （首行缩进两个字，宋体小四号。另起一页。附录的有无根据说明书（设计）情况而定，内容一般包括正文内不便列出的冗长公式推导、符号说明（含缩写）、计算机程序、整体原理图、印制电路板图等。)

O VAB

td t T Q1

T/2 Q2

图1. 工作波形示意图(图题，居中，宋体五号)

QPSK频带传输系统设计

摘要

四相相移键控信号（QPSK）具有一系列独特的优点，比如抗干扰能力强，在恒参信道下，能更加有效的利用频带，适合回传通道的技术为要求，而且误码性能好，频谱利用率高，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。

本论文研究了QPSK的频带传输，利用QuartusII中VHDL语言设计建模，这种建模方式便于在目标芯片FPGA/CPLD上实现QPSK的调制解调功能。QPSK调制器根据其调制模型，采用分频器和选择开关来实现。通过理论推导和系统VHDL的编程设计与时序仿真，结果表明QPSK调制解调模型在理论和实用上是可行的，并且减小了硬件实现的复杂度。

关键词：QPSK QuartusII VHDL 仿真

一．数字频带传输系统....................................................1

二．正交相移键控（QPSK）................................................1

2.1QPSK概述.........................................................1

2.2QPSK信号的产生...................................................2

2.2.1调相法......................................................2

2.2.2选择法......................................................4

2.3QPSK信号的平均功率谱密度.........................................4

2.4QPSK信号的接收及其平均误比特率...................................6

三．QPSK的VHDL建模与程序设计...........................................8

3.1调制电路程序设计思想.............................................8

3.2仿真波形设置.....................................................8

3.3基带信号的设置...................................................8

3.4解调电路方框图...................................................9

3.5仿真图...........................................................9

3.5.1调制程序仿真波形图..........................................9

3.5.2调制程序的RTL电路图.......................................10

3.5.3调试分析...................................................10

3.5.4解调程序仿真波形图.........................................10

3.5.5解调程序的RTL电路图.......................................11

四．心得体会............................................................11

五．参考文献............................................................12

QPSK的系统仿真

作者：白根炜

（陕西理工学院物电学院通信工程1104班，陕西汉中，723000）

指导老师：井敏英

[摘要]在数字信号的调制方式中4PSK是目前最常用的一种数字信号调制方式,它具有较高的频谱利用率、较强的抗干扰性、在电路上实现也较为简单。调制技术是通信领域里非常重要的环节，一种好的调制技术不仅可以节约频谱资源而且可以提供良好的通信性能。

[关键词]4PSK； MATLAB ；调制 QPSK system simulation

Author:Bai GenWei

(Garde11 class4 Major communication engineering,School of Physics and Telecommunication

Engineering,Shaanxi University of Telechnology,shaanxi hanzhong 723000)

Tutor:Jing Mingying

[Abstract]4PSK modulation in the digital signal is the most common kind of digital signal modulation mode, it has

high spectrum efficiency,Strong anti-interference, realized in the circuit is relatively simple. Modulation technology is a very

important role in the field of communication, a kind of modulation technology can not only save the spectrum resources with

100G系统中PM-QPSK光解调器的研究

摘要：PM-QPSK技术具有高的频谱效率，将传输符号的波特率降低为二进制调制的四分之一,并能使光信噪比极大改善，可以用强大的DSP来处理极化模复用信号。文章分析了PM-QPSK技术调制和解调的基本原理，对100G系统中接收机前端解调器光解调器进行详细分析。

关键词：偏振复用正交相移键控；解调器；平面光波导回路

引言

PM-QPSK(Polarization-multiplexed Quadrature Phase Shift Keying,偏振复用正交相移键控)的信号在接收侧采用相干检测技术可以实现高性能的信号解调，和直接解调、差分解调方式相比，相干检测所使用的本地激光器的功率要远大于输入光信号的光功率，所以光信噪比可以极大地改善[1]。特别是相干检测技术充分利用强大的DSP(Digital Signal Processing,数字信号处理)技术来处理极化模复用信号，可以通过后续的数字信号处理补偿并进行信号重构，可以还原被传输的信号的特性（极化模、幅度、相位），大幅度消除光纤带来的传输损伤，如PMD（Polarization Mode Dispersion，偏振模色散）容忍度达30ps,无需线路色散补偿就可以容忍几万ps/nm,相比与其他的100G传输方案，如非相干PM-DQPSK或OFDM(Orthogonal

Frequency Division Multiplexing,正交频分复用技术)，PM-QPSK结合相干检测提供了最优化的解决方案,这被大多数的系统供应商选择为100G传输方案。

PM-QPSK调制原理

四进制移相键控(QPSK)是一种多元(4元)数字频带调制方式，其信号的正弦载波有4个可能的离散相位状态，每个载波相位携带2个二进制符号，第n个时隙的QPSK信号可以表达为：

(1)

其中，A是信号的振幅，为常数；θn为受调制的相位，其取值有四种可能，具体值由该时隙所传的符号值决定；fc是载波频率；Ts为四进制符号间隔。QPSK常用的四种相位值有两套，分别称为A方式和B方式，若，则为0、π/2、π、3π/2，此初始相位为0的QPSK信号的矢量图如下图1中A方式；若，则为π/4、3π/4、5π/4、7π/4，此初始相位为π/4的QPSK信号的矢量图如下图1中B方式。QPSK调制是响应进入的码对(00、01、10、11)，对光载波作相移，表1给出了四元符号对应的两个比特和A、B两套相位值[2]。

基于simulink的qpsk的调制与解调.

通信原理课程设计

题目：基于SIMULINK的QPSK的调制与解调仿真设计

——QPSK的解调设计

学院计算机与通信工程学院

专业通信工程

学号

姓名

指导老师

2015年12月

通信原理课程设计评分标准

评分项目得分

报告书写

及格式具有题目、摘要、目录、正文、参考文献（10）

正文格式，图、表、参考文献引用等正确，排版美观（10）

基础原理报告中是否体现被仿真系统的原理以及原理框图（10）

仿真目的，仿真方法，仿真结果的意义表述清楚（10）

M文件仿真

或

Simulink仿真

做出信源，调制信号，解调信号波形（15）

仿真参量丰富（如对频谱，信噪比，误码率等的分析），仿真波形直观。（15）

是否实现设计功能，各个模块的设计参数是否清晰（10）

框图直观，有对不同参数条件下的仿真对比及结论（10）

仿真参量丰富（如对频谱，信噪比，误码率等的分析），仿真波形直观。（10）

答辩是否存在抄袭（10）

对所仿真系统原理的提问回答情况（10）

对仿真过程提问的回答情况（10）

总分（100）

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。本文设计出一个产生QPSK信号的仿真模型，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)的解调概念和原理，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的调制系统进行了仿真，并对QPSK调制性能进行了分析。从中了解QPSK调制的原理及对现代通信的影响和意义。

(完整word版)PI4-QPSK信号的调制与解调

I 大学生本科毕业设计（论文）

题目：PI/4—QPSK信号的调制与解调

专业电子与通信工程

类别计算机模拟

日期 05年5月 (完整word版)PI4-QPSK信号的调制与解调

I 摘要

在以前的数字蜂窝系统中，往往采用FSK、ASK、PSK等调制方式.随着数字蜂窝系统的发展，对调制和数字蜂窝系统的技术要求越来越高，许多优秀的调制技术应运而生，其中PI/4—QPSK技术是无线通信中比较突出的一种二进制调制方法。

本文首先介绍了数字相位调制的一般原理；然后对PI/4—QPSK的调制原理进行了阐述，并对影响调制性能的滤波器进行了分析与研究;最后重点研究了PI/4—QPSK的三种解调方法并通过用Matlab对这一过程进行编程,得出信号在不同信噪比下模拟传输的时域图、频域图及功率谱密度曲线等，并在相同信道条件下通过眼图和误码率曲线图对PI/4—QPSK的三种解调方法进行了性能比较，得出了基带差分解调性能最差、中频差分解调性能次之、鉴频器解调性能最优的结论。

关键词 PI/4—QPSK；同相信道；正交信道；调制；差分解调

(完整word版)PI4-QPSK信号的调制与解调

II Abstract

Previous digital honeycomb system often adopt modulation way of FSK, ASK， PSK etc. Along

with development of digital honeycomb system the tec- hnical criterion of modulation and

demodulation will be adjusted to meet hig— her requirement. A lot of excellent modulation

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QPSK的系统仿真

100G系统中PM-QPSK光解调器的研究

基于simulink的qpsk的调制与解调.

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