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基于MATLAB的QPSK通信系统仿真设计

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毕业设计论文 -I- 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 毕业设计论文

-II- Abstract As mobile communications technology, and previously in the adoption of digital cellular system, ASK, FSK PSK modulation, etc. Gradually been many excellent modulation technology substitution, where four phase-shift keying QPSK technology is a wireless communications technology in a binary modulation method. This article primarily describes QPSK modulation and demodulation of the implementation of the principle 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 demodulation adjustment process domain change figure. The software implementation, can dramatically improve the design flexibility, saving design time, increase efficiency, design to reduce the workload of hardware circuit design, and shorten the development cycle. Keywords QPSK, Digital Communication,modulation,demodulation,SIMULINK 毕业设计论文

-III- 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 .......................................................................................... 2 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

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基于Matlab的QPSK系统设计仿真

基于Matlab的QPSK系统设计仿真


[ 2 ]樊昌信. 通信原理 [M ]. 北京 : 国防工业出版社 ,
2000 [ 3 ]黄正. BPSK, QPSK及其解调 [ J ]. 电光系统 , 2003,
103 (1) : 43～47 [ 4 ]王立宁等. M atlab与通信仿真 [M ]. 北京 : 人民邮
电出版社 , 2000
参考文献
S im ula tion of QPSK System D esign ing Ba sed on
M a tlab
by X iao Kuang lin
Abstract The p a s sage s im u la te s the co nc re te ac tua liza2 tio n o f Q PSK com m un ica tio n sys tem ’s em is s io n and re 2 ce iving co u rse by com p iling sc rip t p ro g ram m e w ith M a t2
关键词 数字通信 ; QPSK;仿真 中图分类号 TN911. 7
1 引言
四相相移键控 (QPSK)是一种性能优良 ,应用 十分广泛的数字调制方式 ,它的频带利用率高 ,是 二相相移键控 (B PSK)的 2倍 。且 QPSK调制技术 的抗干扰性能强 ,采用相干检测时其误码率性能与 BPSK相同 。本文用 M atlab软件对 QPSK通信系统 的发射和接收过程的具体实现进行了模拟仿真 ,并 对各模块进行了频谱分析 。系统设计的具体参数 为 :二进制码元的符号速率为 5M sp s,给定的信道 容量为 7MHz, 脉冲成形滤波器采用升余弦滤波 器 ,采样频率为 25MHz。
3 收稿日期 : 2006年 9月 8日 ,修回日期 : 2006年 11月 30日 作者简介 :肖旷林 ,男 ,工程师 。唐唐 ,男 ,硕士研究生 ,研究方向为通信网络仿真 。
QPSK通信系统性能分析与MATLAB仿真讲解

QPSK通信系统性能分析与MATLAB仿真讲解

QPSK通信系统性能分析与MATLAB仿真讲解QPSK（Quadrature Phase Shift Keying）是一种调制方式，常用于数字通信中的短波通信和卫星通信等场景。

在QPSK通信系统中，将每个二进制位编码为相位不同的信号，通常使用正交载波来实现。

为了分析和评估QPSK通信系统的性能，可以使用MATLAB进行仿真。

下面将具体讲解如何进行QPSK通信系统性能分析和MATLAB仿真。

首先，我们需要定义一些基本参数。

QPSK调制是基于二进制编码的，因此将要发送的数据转换为二进制比特流。

可以使用MATLAB中的函数来生成二进制比特流，如`randi([0,1],1,N)`，其中N是比特流的长度。

在这里，可以自行选择比特流的长度。

接下来，需要将二进制比特流分组为2比特一组，以便编码为相位信息。

可以使用MATLAB中的函数来进行分组，如`reshape(bit_stream,2,length(bit_stream)/2)'`，其中bit_stream是二进制比特流。

这里的重点是要确保二进制比特流的长度为2的倍数。

然后，将每组2比特编码为相位信息。

QPSK调制使用4个相位点来表示4种可能的组合，通常用0、π/2、π和3π/2来表示这些相位点。

可以使用MATLAB中的函数生成这些相位信息，如`phase_data =[0,pi/2,pi,3*pi/2]`。

接下来，通过幅度和相位信息生成QPSK信号。

可以使用MATLAB中的函数来生成QPSK信号，如`qpsk_signal = cos(2*pi*f*t+phase)`，其中f是载波频率，t是时间，phase是相位信息。

然后，添加噪声到QPSK信号中以模拟实际通信环境。

可以使用MATLAB中的函数来添加噪声，如`noisy_signal =awgn(qpsk_signal,SNR)`，其中SNR是信噪比。

最后，解调接收到的信号以恢复原始数据。

可以使用MATLAB中的函数来解调信号，如`received_bits = reshape(received_signal,[],2) > 0`。

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系统仿真设计实现分析范文

基于MATLAB的QPSK系统仿真设计实现分析范文

通信系统仿真设计实训报告1.课题名称：基于MATLAB 的QPSK系统仿真设计与实现学生学号：学生姓名：所在班级：任课教师：2016年10月25日目录1.1QPSK系统的应用背景简介 (3)1.2 QPSK实验仿真的意义 (3)1.3 实验平台和实验内容 (3)1.3.1实验平台 (3)1.3.2实验内容 (3)二、系统实现框图和分析 (4)2.1、QPSK调制部分， (4)2.2、QPSK解调部分 (5)三、实验结果及分析 (6)3.1、理想信道下的仿真 (6)3.2、高斯信道下的仿真 (7)3.3、先通过瑞利衰落信道再通过高斯信道的仿真 (8)总结： (10)参考文献： (11)附录 (12)1.1QPSK系统的应用背景简介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。

在19世纪80年代初期,人们选用恒定包络数字调制。

这类数字调制技术的优点是已调信号具有相对窄的功率谱和对放大设备没有线性要求,不足之处是其频谱利用率低于线性调制技术。

19世纪80年代中期以后,四相绝对移相键控(QPSK)技术以其抗干扰性能强、误码性能好、频谱利用率高等优点,广泛应用于数字微波通信系统、数字卫星通信系统、宽带接入、移动通信及有线电视系统之中。

1.2 QPSK实验仿真的意义通过完成设计内容，复习QPSK调制解调的基本原理，同时也要复习通信系统的主要组成部分，了解调制解调方式中最基础的方法。

了解QPSK的实现方法及数学原理。

并对“通信”这个概念有个整体的理解，学习数字调制中误码率测试的标准及计算方法。

同时还要复习随机信号中时域用自相关函数，频域用功率谱密度来描述平稳随机过程的特性等基础知识，来理解高斯信道中噪声的表示方法，以便在编程中使用。

理解QPSK调制解调的基本原理，并使用MATLAB编程实现QPSK信号在高斯信道和瑞利衰落信道下传输，以及该方式的误码率测试。