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《QPSK調(diào)制解調(diào)實驗.doc》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、實驗一QPSK調(diào)制實驗一、實驗?zāi)康?、掌握QPSK的調(diào)制解調(diào)原理。2、掌握QPSK的軟件仿真方法。3、掌握QPSK的硬件設(shè)計方法。二、預(yù)習(xí)要求1、掌握QPSK的編解碼原理和方法。2、熟悉matlab的應(yīng)用和仿真方法。3、熟悉DSP和FPGA的開發(fā)方法。三、實驗原理1、QPSK調(diào)制的工作原理多相相移鍵控（MPSK），特別是四相相移鍵控（QPSK）是目前移動通信、微波通信和衛(wèi)星通信中最常用的載波傳輸方式。四相相移鍵控（QPSK）信號的正弦載波有4個可能的離散相位狀態(tài)，每個載波相位攜帶2個二進(jìn)制符號，其信號表達(dá)式為：i＝1，2，3
2、，40≤t≤TsTs為四進(jìn)制符號間隔，{:i=1,2,3,4}為正弦波載波的相位，有四種可能狀態(tài)。如以下矢量圖所示：圖QPSK信號的相位圖IQ如圖為QPSK的相位圖，QPSK的相位為（－3π/4，－π/4，π/4，3π/4）。對于QPSK：0≤t≤Ts由于所以：QPSK正交調(diào)制器方框圖如圖所示：串－并變換載波發(fā)生器90度相移I（t）Q（t）cosωct-sinωct基帶信息已調(diào)信息圖QPSK正交調(diào)制器方框圖在kTs≤t≤(k+1)Ts(Ts=2Tb)的區(qū)間，QPSK產(chǎn)生器的輸出為：2、QPSK的相干解調(diào)的基本工作原理QPSK
3、的相干解調(diào)方框圖如圖所示：低通濾波器判決低通濾波器判決并串轉(zhuǎn)換sinωctcosωctr(t）)輸出圖QPSK的相干解調(diào)方框圖當(dāng)調(diào)制信號為I＝1，Q＝1時，由調(diào)制原理，調(diào)制輸出信號為，在沒有噪聲和延時的理想狀態(tài)時，解調(diào)器的輸入，則I檢測器的輸出為：則Q檢測器的輸出為：用截止頻率小于2的低通濾波器對I檢測器的輸出濾波后得到1/2,即為邏輯1；對Q檢測器的輸出濾波后得到1/2,即為邏輯1。解調(diào)出來的I＝1，Q＝1，解調(diào)正確。四、QPSK的仿真1、QPSK的眼圖和星座圖的仿真（1）建立QPSK仿真文件（2）仿真結(jié)果2、QPSK的波
4、形和功率譜密度仿真（1）建立仿真文件clearall;Ts=1;%基帶信號周期為1s，即為1Hz,輸入信號周期為Ts/2=0.5s，即2Hzfc=1;%載波頻率為1HzN_sample=64;%每載波采樣64個點N_num=1000;%基帶信號為8個碼元,每通道4碼元dt=1/fc/N_sample;%采樣間隔t=0:dt:N_num*Ts-dt;%仿真時間T=dt*length(t);%仿真時間序列d1=sign(randn(1,N_num));%隨機產(chǎn)生100個基帶信號d2=sign(randn(1,N_num));%隨
5、機產(chǎn)生100個基帶信號gt=ones(1,fc*N_sample);%每碼元對應(yīng)的載波信號%QPSK調(diào)制s1=sigexpand(d1,fc*N_sample);%碼元擴(kuò)展s2=sigexpand(d2,fc*N_sample);%碼元擴(kuò)展b1=conv(s1,gt);%碼元擴(kuò)展b2=conv(s2,gt);%碼元擴(kuò)展s1=b1(1:length(s1));%碼元擴(kuò)展s2=b2(1:length(s2));%碼元擴(kuò)展st_qpsk=s1.*cos(2*pi*fc*t)-s2.*sin(2*pi*fc*t);%QPSK調(diào)制信號
6、st_qpsk=st_qpsk/sqrt(2);[fy1f]=T2F(t,st_qpsk);lenf=length(y1f);Show_num=8;%顯示碼元數(shù)Show_time=Show_num*Ts;%顯示碼元數(shù)figure(1);subplot(431)plot(t,s1);xlabel('t');axis([0Show_time-1.61.6]);title('I通道基帶波形');subplot(434)plot(t,s2);xlabel('t');axis([0Show_time-1.61.6]);title('Q
7、通道基帶波形');subplot(437)plot(t,st_qpsk);xlabel('t');axis([0Show_time-1.61.6]);title('QPSK波形');subplot(4,3,10)plot(f,10*log10(abs(y1f).^2/lenf));xlabel('f');axis([-2020-6010]);title('QPSK頻譜');（2）仿真結(jié)果3、QPSK的誤碼率仿真（1）建立simulink文件（2）建立程序文件%設(shè)置仿真間隔xSampleTime=1/1000;%設(shè)置信噪比取值
8、范圍x=0:10;fori=1:length(x)SNR=x(i);sim('qpsksim1.mdl');y(i)=ErrorVec(1);end;semilogy(x,y);gridon;xlabel('SNR(dB)');ylabel('BER');title('QPSK');（3）
