這個不是真的

1、四川師范大學成都學院通信軟件方向課程設計QPSK調制解調系統(tǒng)的仿真設計 學生姓名劉昶嘉學 號2013101008所在學院通信工程學院專業(yè)名稱通信工程班 級2013級軟件方向指導教師景文芳成 績 四川師范大學成都學院二一六年五月四川師范大學成都學院課程設計報告課程設計任務書學生姓名劉昶嘉學生學號2013101008學生專業(yè)通信工程學生班級軟件班指導教師景文芳職 稱講師發(fā)題日期 年 月 日完成日期 年 月 日設計題目QPSK調制解調系統(tǒng)的仿真設計設計目的：1. 加深對學習的通信原理知識的理解。2. 熟練應用仿真軟件進行通信系統(tǒng)進行仿真設計。3.增強分析問題和解決問題的能力，了解通信系統(tǒng)的新技術、新

2、發(fā)展。具體任務及要求：設計任務：1. 理解QPSK數(shù)字調制解調基本原理。2. 設計V.26標準的QPSK調制解調系統(tǒng)，其調制信號的碼元速率為2.4kb/s，經(jīng)串并變換后I/Q通道的碼元速率為1.2kb/s；調制載波為1.8khz的正弦波，數(shù)據(jù)采樣頻率為9.6kb/s。3. 合理設置各模塊參數(shù)，在仿真平臺進行系統(tǒng)調試。4. 觀察QPSK調制信號波形及功率譜密度，觀察低通濾波器輸出波形的眼圖。課程設計參考文獻：1 2 3 4 5 指導教師簽字院長審核簽字QPSK調制解調系統(tǒng)的仿真設計內容摘要：QPSK（4PSK，正交相移鍵控）又叫四相絕對相移調制，是最常用的MPSK，分為p/2 系統(tǒng)和p/4 系統(tǒng)

3、兩種。它是利用信號的四種不同相位來表征數(shù)字信息。由于每一種碼元含有兩個比特信息，故每個四進制碼元又被稱為雙比特碼元。關鍵詞：QPSK調制 哈特萊變換Title of designAbstract：Hartley transformation (DHT) is an integral transformation which is similar with the Fourier transformation，and it has some features of Fourier transformation.In this design, the definition of DHT and i

4、ts fast algorithm are introduced, and then the fast Hartley transform algorithm is achieved using MATLAB. Keywords：Fourier transformation Hartley transformation MATLAB simulation注：內容摘要字數(shù)至少200個漢字（包括空格），關鍵詞至少3個。英文摘要必須與中文摘要內容一致、語句通順，符合英文表達習慣。目 錄前 言11 序列的FT和DFT11.1 序列的FT11.2 序列的DFT11.2.1 DFT的定義和計算14 結束語

5、3附 錄4附錄1：產(chǎn)生原始序列和讀取計算結果的m文件程序4附錄2：FFT及IFFT計算C語言子程序4附錄3：電路原理圖5參考文獻6注：目錄自動生成，直接套用上述格式。更新正文內容時，注意同步更新目錄。IIIQPSK調制解調系統(tǒng)的仿真設計前 言QPSK是英文Quadrature Phase Shift Keying的縮略語簡稱，意為正交相移鍵控，是一種數(shù)字調制方式。在19世紀80年代初期,人們選用恒定包絡數(shù)字調制。這類數(shù)字調制技術的優(yōu)點是已調信號具有相對窄的功率譜和對放大設備沒有線性要求,不足之處是其頻譜利用率低于線性調制技術。19世紀80年代中期以后,四相絕對移相鍵控(QPSK)技術以其抗干擾

6、性能強、誤碼性能好、頻譜利用率高等優(yōu)點,廣泛應用于數(shù)字微波通信系統(tǒng)、數(shù)字衛(wèi)星通信系統(tǒng)、寬帶接入、移動通信及有線電視系統(tǒng)之中。隨著信息技術的發(fā)展，動態(tài)系統(tǒng)仿真技術逐步引入到通信類課程教學中，利用動態(tài)系統(tǒng)仿真軟件對復雜高性能的通信系統(tǒng)進行仿真分析教學，使學生更直觀的理解和掌握和這些技術，產(chǎn)生事半功倍的教學效果，本文通過一個基于SystemView對GPSK分析的完整實例進行探討和研究，同時給出具體的分析結果。帶通二進制鍵控系統(tǒng)中，每個碼元只能傳輸1b信息，其頻帶利用率不高。為了提高頻帶利用率，最有效的辦法是使一個碼元傳輸多個比特的信息。這就是多進制鍵控體制。多進制數(shù)字調制是利用多進制數(shù)字基帶信號去

7、調制載波的振幅，頻率或相位。因此，相應地有多進制數(shù)字振幅調制（MASK)，多進制數(shù)字頻率調制（MFSK)以及多進制數(shù)字相位調制（MPSK)等。因此，多進制調制方式獲得了廣泛的應用，成為提高通信效率的主要手段。1 SystemView仿真軟件介紹Elanlx公司的SystemView是一個完整的動態(tài)系統(tǒng)設計、仿真和分析的可視化環(huán)境。利用SystemView可以構造各種復雜的模擬、數(shù)字、數(shù)?；旌舷到y(tǒng)和各種多速率系統(tǒng)。可用于各種線性或者非線性控制系統(tǒng)的設計和仿真。SystemView的最大的特點是軟件仿真與硬件實現(xiàn)的對應關系非常密切、整個仿真軟件系統(tǒng)由信號源、器件庫和分析工具構成。用戶在進行系統(tǒng)設計

8、時，只需要從SystemView配置的器件庫中調出相關器件并進行參數(shù)設置，完成器件間的連線，然后運行仿真操作，最終以時域波形，眼圖，功率譜等形式給出系統(tǒng)的仿真分析結果。在SystemView中，提供了豐富的專業(yè)庫，特別適合于現(xiàn)代通信系統(tǒng)的設計、仿真和方案論證，隨著通信技術的不斷發(fā)展，通信系統(tǒng)越來越復雜，設計和仿真難度也隨著不斷的加大，利用SystemView可以十分方便的完成相應的通信系統(tǒng)設計和仿真。1.1QPSK系統(tǒng)的應用背景簡介QPSK是英文Quadrature Phase Shift Keying的縮略語簡稱，意為正交相移鍵控，是一種數(shù)字調制方式。QPSK（4PSK，正交相移鍵控）又叫四

9、相絕對相移調制，是最常用的MPSK，分為p/2 系統(tǒng)和p/4 系統(tǒng)兩種。它是利用信號的四種不同相位來表征數(shù)字信息。由于每一種碼元含有兩個比特信息，故每個四進制碼元又被稱為雙比特碼元。在19世紀80年代初期,人們選用恒定包絡數(shù)字調制。這類數(shù)字調制技術的優(yōu)點是已調信號具有相對窄的功率譜和對放大設備沒有線性要求,不足之處是其頻譜利用率低于線性調制技術。19世紀80年代中期以后,四相絕對移相鍵控(QPSK)技術以其抗干擾性能強、誤碼性能好、頻譜利用率高等優(yōu)點,廣泛應用于數(shù)字微波通信系統(tǒng)、數(shù)字衛(wèi)星通信系統(tǒng)、寬帶接入、移動通信及有線電視系統(tǒng)之中。1.2 QPSK實驗仿真的意義通過完成設計內容， 復習QPS

10、K調制解調的基本原理，同時也要復習通信系統(tǒng)的主要組成部分，了解調制解調方式中最基礎的方法。了解QPSK的實現(xiàn)方法及數(shù)學原理。并對“通信”這個概念有個整體的理解，學習數(shù)字調制中誤碼率測試的標準及計算方法。同時還要復習隨機信號中時域用自相關函數(shù)，頻域用功率譜密度來描述平穩(wěn)隨機過程的特性等基礎知識，來理解高斯信道中噪聲的表示方法，以便在編程中使用。 理解QPSK調制解調的基本原理，并使用MATLAB編程實現(xiàn)QPSK信號在高斯信道和瑞利衰落信道下傳輸，以及該方式的誤碼率測試。復習MATLAB編程的基礎知識和編程的常用算法以及使用MATLAB仿真系統(tǒng)的注意事項，并鍛煉自己的編程能力，通過編程完成QPSK

11、調制解調系統(tǒng)的仿真，以及誤碼率測試，并得出響應波形。在完成要求任務的條件下，嘗試優(yōu)化程序。通過本次實驗，除了和隊友培養(yǎng)了默契學到了知識之外，還可以將次實驗作為一種推廣，讓更多的學生來深入一層的了解QPSK以至其他調制方式的原理和實現(xiàn)方法。可以方便學生進行測試和對比。足不出戶便可以做實驗。1.3 實驗平臺和實驗內容1.3.1實驗平臺本實驗是基于Matlab的軟件仿真，只需PC機上安裝MATLAB 6.0或者以上版本即可。（本實驗附帶基于Matlab Simulink （模塊化）仿真，如需使用必須安裝simulink 模塊）1.3.2實驗內容1.構建一個理想信道基本QPSK仿真系統(tǒng),要求仿真結果有

12、a.基帶輸入波形及其功率譜 b.QPSK信號及其功率譜 c.QPSK信號星座圖 2.構建一個在AWGN（高斯白噪聲）信道條件下的QPSK仿真系統(tǒng)，要求仿真結果有a.QPSK信號及其功率譜 b.QPSK信號星座圖c.高斯白噪聲信道條件下的誤碼性能以及高斯白噪聲的理論曲線，要求所有誤碼性能曲線在同一坐標比例下繪制3驗可選做擴展內容要求：構建一個先經(jīng)過Rayleigh（瑞利衰落信道），再通過AWGN（高斯白噪聲）信道條件下的條件下的QPSK仿真系統(tǒng)，要求仿真結果有a.QPSK信號及其功率譜 b.通過瑞利衰落信道之前和之后的信號星座圖，前后進行比較c.在瑞利衰落信道和在高斯白噪聲條件下的誤碼性能曲線，

13、并和二.2.c中所要求的誤碼性能曲線在同一坐標比例下繪制二、系統(tǒng)實現(xiàn)框圖和分析2.1、QPSK調制部分，原理框圖如圖1所示1（t）QPSK信號s（t）二進制數(shù)據(jù)序列極性NRZ電平編碼器分離器 2（t） 圖1原理分析：基本原理及系統(tǒng)結構 QPSK與二進制PSK一樣，傳輸信號包含的信息都存在于相位中。的別的載波相位取四個等間隔值之一，如/4, 3/4,5/4,和7/4。相應的，可將發(fā)射信號定義為 0tTSi（t） 0。， 其他其中，i1，2，2，4；E為發(fā)射信號的每個符號的能量，T為符號持續(xù)時間，載波頻率f等于nc/T，nc為固定整數(shù)。每一個可能的相位值對應于一個特定的二位組。例如，可用前述的一組

14、相位值來表示格雷碼的一組二位組：10，00，01，11。下面介紹QPSK信號的產(chǎn)生和檢測。如果a為典型的QPSK發(fā)射機框圖。輸入的二進制數(shù)據(jù)序列首先被不歸零（NRZ）電平編碼轉換器轉換為極性形式，即負號1和0分別用和表示。接著，該二進制波形被分接器分成兩個分別由輸入序列的奇數(shù)位偶數(shù)位組成的彼此獨立的二進制波形，這兩個二進制波形分別用a1（t），和a2（t）表示。容易注意到，在任何一信號時間間隔內a1（t），和a2（t）的幅度恰好分別等于Si1和 Si2，即由發(fā)送的二位組決定。這兩個二進制波形a1（t），和a2（t）被用來調制一對正交載波或者說正交基本函數(shù)：1（t），2（t）。這樣就得到一對二進

15、制PSK信號。1（t）和2（t）的正交性使這兩個信號可以被獨立地檢測。最后，將這兩個二進制PSK信號相加，從而得期望的QPSK。2.2、QPSK解調部分，原理框圖如圖2所示： 1（t） 同相信道 門限0發(fā)送二進制序列的估計判決門限低通filrer判決門限復接器接收信 號x（t）低通filrer 2（t） 正交信道 門限0 圖2原理分析： QPSK接收機由一對共輸入地相關器組成。這兩個相關器分別提供本地產(chǎn)生地相干參考信號1（t）和2（t）。相關器接收信號x（t），相關器輸出地x1和x2被用來與門限值0進行比較。如果x10,則判決同相信道地輸出為符號1；如果x10 ,則判決同相信道的輸出為符號0。

16、；類似地。如果正交通道也是如此判決輸出。最后同相信道和正交信道輸出這兩個二進制數(shù)據(jù)序列被復加器合并，重新得到原始的二進制序列。在AWGN信道中，判決結果具有最小的負號差錯概率。三、實驗結果及分析根據(jù)圖1和圖2的流程框圖設計仿真程序，得出結果并且分析如下：3.1、理想信道下的仿真，實驗結果如圖3所示 圖3實驗結果分析：如圖上結果顯示，完成了QPSK信號在理想信道上的調制，傳輸，解調的過程，由于調制過程中加進了載波，因此調制信號的功率譜密度會發(fā)生變化。并且可以看出調制解調的結果沒有誤碼。3.2、高斯信道下的仿真，結果如圖4所示：圖4實驗結果分析：由圖4可以得到高斯信道下的調制信號，高斯噪聲，調制輸出功率譜密度曲線和QPSK信號的星座圖。在高斯噪聲的影響下，調制信號的波形發(fā)生了明顯的變化，其功率譜密度函數(shù)相