基于Matlab 的QPSK調(diào)制解調(diào)仿真設(shè)計(jì)與研究

1、天津理工大學(xué)計(jì)算機(jī)與通信工程學(xué)院通信工程專業(yè)設(shè)計(jì)說明書基于Matlab/Simulink 的QPSK調(diào)制解調(diào)仿真設(shè)計(jì)與研究 姓 名 韓雙年 學(xué) 號(hào) 20092226 班 級(jí) 09通信3班 指導(dǎo)老師 白媛 日 期 2012-12-16 目錄摘 要2第一章 前 言21.1 專業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)及要求2 1.2 Matlab簡(jiǎn)介2 1.3 Matlab下的simulink簡(jiǎn)介3 1.4 通信系統(tǒng)模型3第二章 QPSK調(diào)制4 2.1 QPSK介紹4 2.2 QPSK調(diào)制原理42.2.1 相乘法42.2.2 選擇法52.3 QPSK調(diào)制原理框圖6 2.4 QPSK調(diào)制方式的Matlab仿真6 2.5 QPSK調(diào)

2、制方式Matlab-simulink仿真7 2.5.1 simulink調(diào)制建模72.5.2 simulink調(diào)制仿真結(jié)果8第三章 QPSK解調(diào)13 3.1QPSK解調(diào)原理133.2 QPSK解調(diào)原理框圖13 3.3QPSK解調(diào)方式Matlab仿真13 3.4QPSK解調(diào)方式的Matlab-simulink仿真14 3.4.1 QPSK解調(diào)建模143.4.2 傳輸信道16 仿真結(jié)果163.5 仿真結(jié)果分析18第四章 QPSK通信系統(tǒng)性能分析19第五章 結(jié)論19參考文獻(xiàn)20附 錄20摘 要正交相移鍵控（QPSK），是一種數(shù)字調(diào)制方式。QPSK技術(shù)具有抗干擾能力好、誤碼率低、頻譜利用效率高等一系列

3、優(yōu)點(diǎn)。論文主要介紹了正交相移鍵控(QPSK)的概況，以及正交相移鍵控QPSK的調(diào)制解調(diào)概念和原理，利用Matlab中M文件和Simulink模塊對(duì)QPSK的調(diào)制解調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行了仿真，對(duì)QPSK在高斯白噪聲信道中的性能進(jìn)行了，分析了解Simulink中涉及到QPSK的各種模塊的功能?！娟P(guān)鍵詞】Matlab QPSK Simulnk 仿真第一章 前 言1.1 專業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)及要求1了解并掌握QPSK調(diào)制與解調(diào)的基本原理；2在通信原理課程的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)與分析簡(jiǎn)單的通信系統(tǒng)；3學(xué)會(huì)利用MATLAB7.0編寫程序進(jìn)行仿真，根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果能分析所設(shè)計(jì)系統(tǒng)的性能。4學(xué)習(xí)MATLAB的基本知識(shí)，熟悉MATLAB集成環(huán)

4、境下的Simulink的仿真平臺(tái)。5利用通信原理相關(guān)知識(shí)在仿真平臺(tái)中設(shè)計(jì)QPSK調(diào)制與解調(diào)仿真系統(tǒng)并用示波器觀察解調(diào)后的波形6在指導(dǎo)老師的指導(dǎo)下，獨(dú)立完成課程設(shè)計(jì)的全部?jī)?nèi)容，能正確的闡述和分析設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)結(jié)果。1.2 Matlab簡(jiǎn)介 MATLAB是MATrix LABoratory的縮寫，是一款由美國(guó)Math Works公司出品的商業(yè)數(shù)學(xué)軟件。MATLAB 是一種用于算法開發(fā)、數(shù)據(jù)可視化、數(shù)據(jù)分析以及數(shù)值計(jì)算的高級(jí)技術(shù)計(jì)算語(yǔ)言和交互式環(huán)境。除了矩陣運(yùn)算、繪制函數(shù)/數(shù)據(jù)圖像等常用功能外，MATLAB還可以用來(lái)創(chuàng)建用戶界面及與調(diào)用其它語(yǔ)言(包括C，C+和FORTRAN)編寫的程序。盡管MATLAB

5、主要用于數(shù)值計(jì)算,但是因?yàn)榇罅康念~外的工具箱它也適合于不同領(lǐng)域的應(yīng)用,如控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與分析、圖像處理和信號(hào)處理和通信、金融建模和分析等。除了一個(gè)完整的Simulink包,提供了一個(gè)可視化的開發(fā)環(huán)境,通常用于系統(tǒng)仿真、動(dòng)態(tài)/嵌入式系統(tǒng)開發(fā)等。1.3 Matlab下的simulink簡(jiǎn)介Simulink是MATLAB最重要的組件之一，它提供一個(gè)動(dòng)態(tài)系統(tǒng)建模、仿真和綜合分析的集成環(huán)境。在該環(huán)境中只要通過簡(jiǎn)單的鼠標(biāo)操作，就可以構(gòu)造出復(fù)雜的系統(tǒng)。Simulink提供了一個(gè)建立模型方塊圖的圖形用戶接口，這個(gè)創(chuàng)建過程只需單擊和拖動(dòng)鼠標(biāo)操作就能完成，它提供了一種更快捷、直接明了的方式，而且用戶可以立即看到系統(tǒng)

6、的仿真結(jié)果。Simulink具有適應(yīng)面廣、結(jié)構(gòu)和流程清晰及仿真精細(xì)、效率高、貼近實(shí)際、等優(yōu)點(diǎn)，基于以上優(yōu)點(diǎn)Simulink已被廣泛應(yīng)用于控制理論和數(shù)字信號(hào)處理的復(fù)雜仿真和設(shè)計(jì)。同時(shí)有大量的第三方軟件和硬件應(yīng)用于Simulink。1.4 通信系統(tǒng)模型通信系統(tǒng)就是傳遞信息所需要的一切技術(shù)設(shè)備和傳輸媒質(zhì)的總和，包括信息源、發(fā)送設(shè)備、信道、接收設(shè)備和信宿(受信者) ，它的一般模型如圖1.4.1所示。 圖1.4.1 通信系統(tǒng)一般模型模擬通信系統(tǒng)是利用模擬信號(hào)來(lái)傳遞消息的通信系統(tǒng)，其模型如圖1.4.2所示。 圖1.4.2 模擬通信系統(tǒng)模型第二章 QPSK調(diào)制2.1 QPSK介紹 Quadrature Ph

7、ase Shift Keying通過使用載波的四個(gè)各不相同的相位差來(lái)表示輸入的信息，是具有四進(jìn)制的相移鍵控。QPSK是在M=4時(shí)的數(shù)字的調(diào)相技術(shù)，它通過約定的四種載波相位，分別為45°，135°，225°，275°，輸入數(shù)據(jù)為二進(jìn)制的數(shù)字序列，因?yàn)檩d波相位是四進(jìn)制的，所有我們需要把二進(jìn)制的數(shù)據(jù)變?yōu)樗倪M(jìn)制的，即把二進(jìn)制序列中每?jī)蓚€(gè)比特分成一組，四種排列組合，即00，01，10，11，雙比特碼元即為一組。每?jī)晌欢M(jìn)制信息比特構(gòu)成每一組，它們分別表示著著四個(gè)符號(hào)中的某一個(gè)符號(hào)。2.2 QPSK調(diào)制原理QPSK的調(diào)制有兩種產(chǎn)生方法相乘電路法和選擇法。 相乘法輸入

8、信號(hào)是二進(jìn)制不歸零的雙極性碼元，它通過“串并變換”電路變成了兩路碼元。變成并行碼元后，每個(gè)碼元的持續(xù)時(shí)間是輸入碼元的兩倍。用兩路正交載波去調(diào)制并行碼元。選擇法QPSK的調(diào)制中，QPSK信號(hào)可以看成是兩個(gè)載波正交的2PSK信號(hào)調(diào)制器構(gòu)成。原理分析如下：基本原理和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)QPSK與二進(jìn)制PSK一樣，傳輸信號(hào)包含的信息都存在于相位中。個(gè)別的載波相位取四個(gè)等間隔值之一，如/4、3/4、5/4、7/4。相應(yīng)的，可將發(fā)射信號(hào)定義為：其中，i1，2，3，4；E是發(fā)射信號(hào)的每個(gè)符號(hào)的能量，T為符號(hào)的持續(xù)時(shí)間，載波頻率f等于nc/T，nc為固定整數(shù)。每一個(gè)可能的相位值對(duì)應(yīng)于一個(gè)特定的二位組。下面介紹QPSK信號(hào)

9、的產(chǎn)生和檢測(cè)。如圖為典型的QPSK發(fā)射機(jī)框圖。輸入的二進(jìn)制數(shù)據(jù)序列首先被不歸零(NRZ)電平編碼轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為極性形式，即負(fù)號(hào)1和0分別用和-表示。該二進(jìn)制波形被分接器分成兩個(gè)分別由輸入序列的奇數(shù)位偶數(shù)位組成的彼此獨(dú)立的二進(jìn)制波形，這兩個(gè)二進(jìn)制波形分別用a1(t)和a2(t)表示。此時(shí)，在任何一信號(hào)時(shí)間間隔內(nèi)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(gè)二進(jìn)制波形a1(t)和a2(t)被用來(lái)調(diào)制一對(duì)正交載波：,。這樣就得到一對(duì)二進(jìn)制PSK信號(hào)。和的正交性使這兩個(gè)信號(hào)可以被獨(dú)立地檢測(cè)。最后，將這兩個(gè)二進(jìn)制PSK信號(hào)相加，從而得期望的QPSK。2.2.2 選

10、擇法輸入基帶信號(hào)經(jīng)過串并變換后用于控制一個(gè)相位選擇電路，按照當(dāng)時(shí)的輸入雙比特ab，決定選擇哪個(gè)相位的載波輸出。圖2.2.2選擇法2.3 QPSK調(diào)制原理框圖 圖2.3 調(diào)制原理框圖2.4 QPSK調(diào)制方式的Matlab仿真I 路信號(hào)是用余弦載波，由2進(jìn)制數(shù)據(jù)流的奇數(shù)序列組成；Q路信號(hào)用正弦載波，由2進(jìn)制數(shù)據(jù)流的偶數(shù)序列組成。下面的a是Idata，b就是Qdata，它們分布與各自的載波相乘分別輸出 I 路信號(hào)和 Q 路信號(hào)。I 路信號(hào)加上Q路信號(hào)就是QPSK輸出信號(hào)。當(dāng) I 路載波信號(hào)是0相位時(shí)為1，是180°相位時(shí)為0；當(dāng)Q路載波信號(hào)是0相位時(shí)為1，是180°相位時(shí)為0。2

11、.4 matlab調(diào)制仿真圖2.5 QPSK調(diào)制方式Matlab-simulink仿真2.5.1 simulink調(diào)制建模 調(diào)制框圖（1)產(chǎn)生需要的信號(hào)源在搭建QPSK調(diào)制解調(diào)系統(tǒng)中使用伯努力信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生隨機(jī)的01比特序列，每?jī)杀忍卮砭鸵粋€(gè)符號(hào)。Bernoulli Binary Generator模塊利用伯努利分布的原理，相應(yīng)得到參數(shù)為p的伯努利分布。伯努利分布的均值1 - p和方差p(1 p)的。一個(gè)零概率參數(shù)指定p。本次實(shí)驗(yàn)中的p設(shè)置為0.5，即0和1等概。采樣時(shí)間可根據(jù)需要進(jìn)行設(shè)置，例如測(cè)誤碼率時(shí)采樣時(shí)間設(shè)為0.01s。圖信號(hào)源參數(shù)設(shè)置（2）串并變換我們先通過使用buffer 這個(gè)模

12、塊來(lái)實(shí)現(xiàn)將信號(hào)源信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)閮陕沸盘?hào)。Buffer 模塊可以重新分配緩沖區(qū)塊的輸入樣本，用到了Demux，可以將一個(gè)復(fù)合輸入轉(zhuǎn)化為多個(gè)單一輸出，即可以輸出多個(gè)采樣率較低的幀信號(hào)。但會(huì)產(chǎn)生與緩沖區(qū)容量相同的時(shí)延。所以，我們可以設(shè)置buffer的參數(shù)容量為2。圖2.5.3 Buffer的參數(shù)設(shè)置（3）單極性信號(hào)轉(zhuǎn)化為雙極性信號(hào)因?yàn)镼PSK的調(diào)制信號(hào)要求的是雙極性信號(hào)，所以用伯努利隨機(jī)生成二進(jìn)制Generator模塊產(chǎn)生的信號(hào)必須經(jīng)過轉(zhuǎn)化才能夠被使用。利用加法模塊和常數(shù)產(chǎn)生模塊將1和0的序列各自減去1/2，再利用比例運(yùn)算模塊乘以2，就得到了1和-1 的雙極性序列。（4）調(diào)制模塊分別將兩路信號(hào)乘以相位相

13、差 / 2的載波，然后相加。載波由正弦信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生。正弦波模塊的參數(shù)設(shè)置為可基于時(shí)間的模式，時(shí)間設(shè)為使用仿真時(shí)間，我們?cè)O(shè)載波信號(hào)的幅度為1，載波頻率可根據(jù)需要來(lái)進(jìn)行設(shè)置，兩路載波同頻正交，相位相差 / 2。我們?cè)O(shè)上支路的相位為0，下支路的相位為 / 2。圖2.5.4上支路載波參數(shù)圖2.5.5下支路載波參數(shù)2.5.2 simulink調(diào)制仿真結(jié)果圖2.5.6信號(hào)源和轉(zhuǎn)變后的雙極性信號(hào)圖2.5.7上支路載波圖2.5.8 下支路載波圖2.5.9調(diào)制信號(hào)第三章 QPSK解調(diào)3.1 QPSK解調(diào)原理QPSK接收機(jī)由一對(duì)共輸入地相關(guān)器組成。這兩個(gè)相關(guān)器分別提供本地產(chǎn)生地相干參考信號(hào)和。相關(guān)器接收信號(hào)x(

14、t),相關(guān)器輸出地x1和x2被用來(lái)與門限值0進(jìn)行比較。如果x1>0,則判決同相信道地輸出為符號(hào)1；如果x1<0 ,則判決同相信道的輸出為符號(hào)0。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(gè)二進(jìn)制數(shù)據(jù)序列被復(fù)加器合并，重新得到原始的二進(jìn)制序列。在AWGN信道中，判決結(jié)果具有最小的負(fù)號(hào)差錯(cuò)概率。用兩路具有相互正交特性的載波來(lái)解調(diào)信號(hào)，可以分離這兩路正交的2PSK信號(hào)。相干解調(diào)后，并行碼元經(jīng)過并/串變換后，最終得到串行的數(shù)據(jù)流。3.2 QPSK解調(diào)原理框圖 圖3.2相干解調(diào)原理框圖3.3 QPSK解調(diào)方式Matlab仿真正交支路和同相支路分別設(shè)置兩個(gè)相關(guān)器(或匹配濾波器

15、) ,得到I(t)和Q(t) ,經(jīng)電平判決和并/串變換后即可恢復(fù)原始信息。I_demo=QPSK_rc_n0.*cos(2*pi*f1*t1); % 解調(diào)(相干解調(diào)，與載波相乘)Q_demo=QPSK_rc_n0.*sin(2*pi*f1*t1);I_recover=conv(I_demo,xrc); % 低通濾波Q_recover=conv(Q_demo,xrc);圖3.3 matlab解調(diào)仿真圖3.4 QPSK解調(diào)方式的Matlab-simulink仿真3.4.1 QPSK解調(diào)建模首先將從高斯信道送過來(lái)的信號(hào)分別乘以與調(diào)制時(shí)的載波同頻的載波，且相位相差為 / 2的載波。解調(diào)可以使用相關(guān)器或

16、者匹配濾波器進(jìn)行解調(diào)，本次實(shí)驗(yàn)使用的是相關(guān)器，這時(shí)信號(hào)需要通過設(shè)置的積分器。因?yàn)榉e分器設(shè)置為使用積分器時(shí)，需要在時(shí)間t=T 時(shí)使得積分器復(fù)位，所以需要設(shè)置積分模塊續(xù)設(shè)置在時(shí)鐘下降沿時(shí)復(fù)位。并需要設(shè)置參數(shù)為使用外部信號(hào)，此時(shí)，時(shí)鐘設(shè)置為與該支路碼元時(shí)間相同，即是發(fā)送信號(hào)碼元時(shí)間的兩倍輸入。然后積分后的信號(hào)經(jīng)過采樣并保持模塊，即sample and hold 模塊，此時(shí)，設(shè)置這個(gè)模塊為觸發(fā)上升沿，同樣使用時(shí)鐘設(shè)置為與該支路碼元時(shí)間相同，即是發(fā)送信號(hào)碼元時(shí)間的兩倍輸入。此時(shí)各路傳輸?shù)男盘?hào)相應(yīng)地會(huì)使一個(gè)單位的時(shí)延產(chǎn)生。然后使用autothreshold 模塊，該模塊根據(jù)輸入的信號(hào)數(shù)據(jù)自動(dòng)設(shè)置出閥值，由

17、此，可對(duì)輸入信號(hào)做出判定，再輸出相應(yīng)的二進(jìn)制比特序列，并可輸出閥值。最后使用N-sample switch 模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)并串轉(zhuǎn)換，因?yàn)槲覀冏詈笮枰氖亲钤嫉男盘?hào)，將兩路信號(hào)合二為一，在第一路信號(hào)發(fā)出一個(gè)樣本時(shí)間后，樣本時(shí)間設(shè)置為發(fā)送信號(hào)碼元時(shí)間，開關(guān)會(huì)自動(dòng)轉(zhuǎn)換到第二路信號(hào)，此時(shí)換做第二路信號(hào)輸入，一個(gè)碼元時(shí)間后模塊重置，如此循環(huán)。同樣的，此模塊也需要兩倍的發(fā)送信號(hào)碼元時(shí)間輸入。積分器設(shè)置采樣和保持設(shè)置圖3.4.3解調(diào)模塊 傳輸信道本次實(shí)驗(yàn)使用的是高斯信道和理想信道。實(shí)驗(yàn)所需的高斯噪聲我們可以由高斯信道模塊來(lái)提供，用到了Zero-Order Hold，和子模塊，即SubSystem，通過子模塊建

18、立新的封裝(Mask)功能模塊其中參數(shù)設(shè)置中信噪比為Es/No ， Es/No為信號(hào)能量比噪聲功率譜密度。AWGN信道模塊可以將加性高斯白噪聲加到一個(gè)實(shí)數(shù)的或復(fù)數(shù)的輸入信號(hào)?，F(xiàn)在輸入信號(hào)是實(shí)數(shù)，這個(gè)模塊增加了實(shí)數(shù)的高斯噪聲，產(chǎn)生一個(gè)實(shí)數(shù)的輸出信號(hào)。此塊繼承它的輸入信號(hào)的采樣時(shí)間。模塊使用信號(hào)處理模塊隨機(jī)產(chǎn)生的噪聲。初始種子可以是一個(gè)標(biāo)量或矢量的長(zhǎng)度相匹配的輸入信號(hào)通道數(shù)。種子的詳細(xì)資料初次，查看隨機(jī)源模塊庫(kù)文件參考頁(yè)面中設(shè)置的信號(hào)處理。該端口的數(shù)據(jù)類型都繼承自該驅(qū)動(dòng)器的信號(hào)塊。注意權(quán)力的所有值假設(shè)一個(gè)1歐姆的標(biāo)稱阻抗。圖高斯信道模塊 仿真結(jié)果信號(hào)源和轉(zhuǎn)變后的雙極性信號(hào)經(jīng)過高斯信道后的調(diào)制信號(hào)上

19、支路積分和采樣后的信號(hào)上支路判決后的信號(hào)下支路積分和采樣后的信號(hào) 下支路判決后的信號(hào)圖3.4.10源信號(hào)流和經(jīng)過調(diào)制解調(diào)后的信號(hào)流對(duì)比3.5 仿真結(jié)果分析從上述圖中可以看出，因?yàn)檎麄€(gè)系統(tǒng)模塊有引進(jìn)噪聲，以及電路使用了積分、采樣保持模塊，還原后的信號(hào)幅度差異較大，通過判決門限后，得到原來(lái)的二進(jìn)制信號(hào)。我們從仿真結(jié)果圖中看出，信道噪聲功率譜密度越大，信號(hào)信噪比越小，誤碼率越高，這也符合實(shí)際情況。仿真的各種條件都是理想化的，除了噪聲之外不會(huì)發(fā)生任何錯(cuò)誤，和實(shí)際情況相比，在相同的信噪比之下，比特錯(cuò)誤率理應(yīng)要小的多，但是仿真所得結(jié)果的誤碼率偏大。 第四章 QPSK通信系統(tǒng)性能分析（1）從仿真結(jié)果中看出，

20、信號(hào)信噪比越小，錯(cuò)誤率越高，跟實(shí)際情況比較符合。（2）由于仿真中各種條件都是理想化的，包括數(shù)據(jù)在傳輸過程中，除了噪聲影響以外不會(huì)發(fā)生任何錯(cuò)誤，所以相對(duì)實(shí)際情況來(lái)說，在相同信噪比下，比特錯(cuò)誤率要小的多，但是仿真所得結(jié)果與事實(shí)規(guī)律并不違背。總結(jié)：第五章 結(jié)論在搭建QPSK調(diào)制解調(diào)系統(tǒng)中首先遇到的問題就是串并轉(zhuǎn)換問題，simulink中沒有可以直接解決這個(gè)問題的模塊，經(jīng)過網(wǎng)上的搜索與查閱相關(guān)資料，最終選取buffer模塊，完成可串并轉(zhuǎn)換的功能，但是帶人了兩個(gè)單位的延遲。之后便是示波器的顯示問題，此次產(chǎn)生的信號(hào)采樣速率設(shè)置為1秒，載波頻率1HZ，對(duì)仿真過程中的波形分析帶來(lái)很多的方便。（3）在完成的QP

21、SK系統(tǒng)的simulink仿真中，由于方便起見，載波大小設(shè)為1HZ，與實(shí)際的調(diào)制解調(diào)中所用載波相差甚遠(yuǎn)，但若將載波設(shè)置變大，會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)仿真和分析帶來(lái)極大的不便。參考文獻(xiàn)1 苗長(zhǎng)云，沈保鎖.現(xiàn)代通信原理及應(yīng)用(第2版)M北京：電子工業(yè)出版社，2009.2 樊昌信，曹麗娜通信原理(第6版)M國(guó)防工業(yè)出版社，2009.13 劉國(guó)華,李二喜.基于FPGA的QPSK調(diào)制器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)J電子設(shè)計(jì)工程,2011(9).4 高博，楊燕，胡建軍.基于Matlab的QPSK系統(tǒng)設(shè)計(jì)仿真J.科學(xué)技術(shù)與工程，2010(5)5 謝斌,蔡虔,鐘文濤.基于MATLAB/SIMULINK的QPSK通信系統(tǒng)仿真J.科技廣場(chǎng),20

22、06(1).附 錄（1）QPSK調(diào)制M文件程序clear allclose all % x1是類似1 1 -1 -1 -1 -1 1 1的分布,作用是控制相位的180°反轉(zhuǎn)。%由于仿真中載波的頻率是f=1Hz，所以1s的間隔內(nèi)有一個(gè)完整周期的正弦波。t=-1:0.01:7-0.01; % t共800個(gè)數(shù)據(jù)，-17st1=0:0.01:8-0.01; %t1也是800個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn) ，0 8stt=length(t); % tt=800x1=ones(1,800);for i=1:tt if (t(i)>=-1 & t(i)<=1) | (t(i)>=5&

23、t(i)<=7); x1(i)=1; else x1(i)=-1; endendt2 = 0:0.01:7-0.01; %t2是700個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)，是QPSK_rc繪圖的下標(biāo)t3 = -1:0.01:7.1-0.01; %t3有810個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)，是i_rc的時(shí)間變量t4 = 0:0.01:8.1-0.01; %t4有810個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)，是q_rc的時(shí)間變量 tt1=length(t1);x2=ones(1,800); %x2是類似于1 1 -1 -1 1 1 1 1的分布,作用是控制相位的180°反轉(zhuǎn)for i=1:tt1 if (t1(i)>=0 & t1(i)<=

24、2) | (t1(i)>=4& t1(i)<=8); x2(i)=1; else x2(i)=-1; endendf=0:0.1:1;xrc=0.5+0.5*cos(pi*f); %xrc是一個(gè)低通特性的傳輸函數(shù)y1=conv(x1,xrc)/5.5; %y1和x1 實(shí)際上沒什么區(qū)別，僅僅是上升沿、下降沿有點(diǎn)過渡帶y2=conv(x2,xrc)/5.5; % y2和x2 實(shí)際上沒什么區(qū)別，僅僅是上升沿、下降沿有點(diǎn)過渡帶 n0=randn(size(t2); f1=1;i=x1.*cos(2*pi*f1*t); % x1就是I dataq=x2.*sin(2*pi*f1*t1

25、); %x2就是Q dataI=i(101:800);Q=q(1:700);QPSK=sqrt(1/2).*I+sqrt(1/2).*Q;QPSK_n=(sqrt(1/2).*I+sqrt(1/2).*Q)+n0;n1=randn(size(t2);i_rc=y1.*cos(2*pi*f1*t3); % y1就是I data，i_rc可能是貼近實(shí)際的波形,i則是理想波形q_rc=y2.*sin(2*pi*f1*t4); %y2就是Q data，q_rc可能是貼近實(shí)際的波形,q則是理想波形I_rc=i_rc(101:800);Q_rc=q_rc(1:700);QPSK_rc=(sqrt(1/2)

26、.*I_rc+sqrt(1/2).*Q_rc);QPSK_rc_n1=QPSK_rc+n1;figure(1)subplot(3,1,1);plot(t3,i_rc);axis(-1 8 -1 1);ylabel('a序列');subplot(3,1,2);plot(t4,q_rc);axis(-1 8 -1 1);ylabel('b序列');subplot(3,1,3);plot(t2,QPSK_rc);axis(-1 8 -1 1);ylabel('合成序列');（2）QPSK解調(diào)M文件程序clear allclose allbit_in =

27、 randint(1e3, 1, 0 1);bit_I = bit_in(1:2:1e3); %bit_I為”奇數(shù)序列”，奇數(shù)序列是同相分量，以cos為載波bit_Q = bit_in(2:2:1e3); %bit_Q是bit_in的所有偶數(shù)下標(biāo)組成的”偶數(shù)序列”，以sin為載波data_I = -2*bit_I+1; % 將bit_I中的1變成-1，0變成1; 注意data_I是500點(diǎn)data_Q = -2*bit_Q+1; %將bit_Q中的1變成-1，0變成1data_I1=repmat(data_I',20,1); %將500行的列向量data_I的共軛轉(zhuǎn)置data_I復(fù)制為

28、20*500的矩陣，20行數(shù)據(jù)是相同的。data_Q1=repmat(data_Q',20,1);for i=1:1e4 %data_I2是將data_I1這個(gè)20*500的矩陣?yán)L(zhǎng)為1*10000的行向量data_I2(i)=data_I1(i); data_Q2(i)=data_Q1(i);end;f=0:0.1:1;xrc=0.5+0.5*cos(pi*f); data_I2_rc=conv(data_I2,xrc)/5.5; % data_I2_rc就是Idatadata_Q2_rc=conv(data_Q2,xrc)/5.5; % data_Q2_rc就是Qdataf1=1;

29、t1=0:0.1:1e3+0.9; % 10010個(gè)數(shù)據(jù)，長(zhǎng)度和data_I2_rc以及data_Q2_rc相同n0=rand(size(t1); %n0是1*10010的均勻分布的噪聲I_rc=data_I2_rc.*cos(2*pi*f1*t1);Q_rc=data_Q2_rc.*sin(2*pi*f1*t1);QPSK_rc=(sqrt(1/2).*I_rc+sqrt(1/2).*Q_rc);QPSK_rc_n0=QPSK_rc+n0;I_demo=QPSK_rc_n0.*cos(2*pi*f1*t1); % 解調(diào)(相干解調(diào)，與載波相乘)Q_demo=QPSK_rc_n0.*sin(2*pi*f1*t1);I_recover=conv(I_demo,xrc); % 低通濾波 Q_recover=conv(Q_demo,xrc);I=I_recover(11:10010); Q=Q_recover(11:10010);t2=0:0