qpsk调制解调simulink仿真

QPSK调制解调的simulink仿真与性能分析

一、 设计目的和意义

学会使用MATLAB中的simulink仿真软件，了解其各种模块的功能，用simulink实现QPSK的调制和仿真过程，得到调制信号经高斯白噪声信道，再通过解调恢复原始信号，绘制出调制前后的频谱图，分析QPSK在高斯信道中的性能，计算传输过程中的误码率。通过此次设计，在仿真中形象的感受到QPSK的调制和解调过程，有利于深入了解QPSK的原理。同时掌握了simulink的使用，增强了我们学习通信的兴趣，培养通信系统的仿真建模能力。

二、 设计原理

（一）QPSK星座图

QPSK是Quadrature Phase Shift Keying的简称，意为正交移相键控，是数字调制的 一种方式。它规定了四种载波相位，分别为0,星座图如图1（a）、（b）所示。

3?3?5?7???, ?, (或者，，，)，

244424（a）

（b）

图1 QPSK星座图

（二）QPSK的调制

因为输入信息是二进制序列，所以需要将二进制数据变换成四进制数据，才能和四进制的载波相位配合起来。采取的办法是将二进制数字序列中每两个序列分成一组，共四种组合（00,01,10,11），每一组称为双比特码元。每一

QPSK调制解调的simulink仿真与性能分析

一、 设计目的和意义

学会使用MATLAB中的simulink仿真软件，了解其各种模块的功能，用simulink实现QPSK的调制和仿真过程，得到调制信号经高斯白噪声信道，再通过解调恢复原始信号，绘制出调制前后的频谱图，分析QPSK在高斯信道中的性能，计算传输过程中的误码率。通过此次设计，在仿真中形象的感受到QPSK的调制和解调过程，有利于深入了解QPSK的原理。同时掌握了simulink的使用，增强了我们学习通信的兴趣，培养通信系统的仿真建模能力。

二、 设计原理

（一）QPSK星座图

QPSK是Quadrature Phase Shift Keying的简称，意为正交移相键控，是数字调制的 一种方式。它规定了四种载波相位，分别为0,星座图如图1（a）、（b）所示。

3?3?5?7???, ?, (或者，，，)，

244424（a）

（b）

图1 QPSK星座图

（二）QPSK的调制

因为输入信息是二进制序列，所以需要将二进制数据变换成四进制数据，才能和四进制的载波相位配合起来。采取的办法是将二进制数字序列中每两个序列分成一组，共四种组合（00,01,10,11），每一组称为双比特码元。每一

通信工程专业综合课程设计

引言

近年来，软件无线电作为解决通信体制兼容性问题的重要方法受到各方面的注意。它的中心思想是在通用的硬件平台上，用软件来实现各种功能，包括调制解调类型、数据格式、通信协议等。通过软件的增加、修改或升级就可以实现新的功能，充分体现了体制的灵活性、可扩展性等。其中软件的增加、高频谱效率的调制解调模块是移动通信系统的关键技术，它的软件化也是实现软件无线电的重要环节。

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。

通过完成设计内容， 复习QPSK调制解调的基本原

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16QAM调制解调仿真设计与研究

姓 名

学 号

班 级

指导老师

日 期

目 录

摘 要 ............................................................ 2 第一章 前 言 .................................................... 3 1.1 Matlab简介 ..................................................... 3 1.2 Matlab下的simulink简介 ........................................ 3 1.3 Simulink 与通信仿真.............................................4 第二章 16QAM ..........

BPSK与QPSK调制解调系统性能仿真比较

计算机与信息工程学院 ****级***班 姓名 学号

指导教师 *** 教授

摘要 本文利用Systemview系统给我们提供的软件平台，对正弦波数字调制系统的移相键控进行仿真，并进一步对BPSK与DPSK及QPSK进行比较。我们可以直观实时的观察到信道输出的波形，已调信号功率频谱，相位星座图等变化，误码率曲线，从而分析得到不同调制方式性能差别。

关键词 Systemview；BPSK、DPSK、QPSK；功率谱；星座图；误码率；

1引言

通信系统越来越复杂，System View是适应这种变化的一个动态系统设计、仿真和分析的可视化设计软件，它提供了开发电子系统的模拟和数字工具。数字相位调制在通信中占有非常重要的地位。二进制中相对相移DPSK的应用解决了绝对相移BPSK的“倒π”现象，四进制QPSK调制效率高、传输速度快，三者各有其优点。但在相同信道下传送相同的信息序列性能各自有所不同。System View仿真将实现基本的BPSK 、DPSK 、QPSK调制解调系统的比较。输出波形的不同，可对功率谱进行比较，也可反映传输速度。星座图的观察，也能实现传输速度的分析。误码率测试，可对系

一、多进制调制

带通二进制键控系统中，每个码元只能传输1b信息，其频带利用率不高。为了提高频带利用率，最有效的办法是使一个码元传输多个比特的信息。这就是多进制键控体制。多进制数字调制是利用多进制数字基带信号去调制载波的振幅，频率或相位。因此，相应地有多进制数字振幅调制（MASK)，多进制数字频率调制（MPSK)以及多进制数字相位调制（MPSK)等。

多进制数字调制是利用多进制数字基带信号去调制载波的振幅、频率或相位。由于多进制数字调制信号的被调参数在一个码元宽度内有多个可能的取值，因此与二进制数字调制相比，具有以下两个特点：

(1)在相同的信道码元传输速率下，L进制系统的信息传输速率是二进制系统的

log2L倍；

(2)在相同的系统传信率下，多进制信道的符号速率可以低于二进制的符号速率，因而所需信道带宽减小。因此，多进制调制方式获得了广泛的应用，成为提高通信效率的主要手段。

二、QPSK的原理

QPSK（4PSK，正交相移键控）又叫四相绝对相移调制，是最常用的MPSK，分为?/2系统和?/4系统两种。它是利用载波的四种不同相位来表征数字信息。由于每一种载波相位代表两个比特信息，故每个四进制码元又被称为双比特码元。

QPSK系统在用正交调制部分需

BPSK与QPSK调制解调系统性能仿真比较

计算机与信息工程学院 ****级***班 姓名 学号

指导教师 *** 教授

摘要 本文利用Systemview系统给我们提供的软件平台，对正弦波数字调制系统的移相键控进行仿真，并进一步对BPSK与DPSK及QPSK进行比较。我们可以直观实时的观察到信道输出的波形，已调信号功率频谱，相位星座图等变化，误码率曲线，从而分析得到不同调制方式性能差别。

关键词 Systemview；BPSK、DPSK、QPSK；功率谱；星座图；误码率；

1引言

通信系统越来越复杂，System View是适应这种变化的一个动态系统设计、仿真和分析的可视化设计软件，它提供了开发电子系统的模拟和数字工具。数字相位调制在通信中占有非常重要的地位。二进制中相对相移DPSK的应用解决了绝对相移BPSK的“倒π”现象，四进制QPSK调制效率高、传输速度快，三者各有其优点。但在相同信道下传送相同的信息序列性能各自有所不同。System View仿真将实现基本的BPSK 、DPSK 、QPSK调制解调系统的比较。输出波形的不同，可对功率谱进行比较，也可反映传输速度。星座图的观察，也能实现传输速度的分析。误码率测试，可对系

一、多进制调制

带通二进制键控系统中，每个码元只能传输1b信息，其频带利用率不高。为了提高频带利用率，最有效的办法是使一个码元传输多个比特的信息。这就是多进制键控体制。多进制数字调制是利用多进制数字基带信号去调制载波的振幅，频率或相位。因此，相应地有多进制数字振幅调制（MASK)，多进制数字频率调制（MPSK)以及多进制数字相位调制（MPSK)等。

多进制数字调制是利用多进制数字基带信号去调制载波的振幅、频率或相位。由于多进制数字调制信号的被调参数在一个码元宽度内有多个可能的取值，因此与二进制数字调制相比，具有以下两个特点：

(1)在相同的信道码元传输速率下，L进制系统的信息传输速率是二进制系统的

log2L倍；

(2)在相同的系统传信率下，多进制信道的符号速率可以低于二进制的符号速率，因而所需信道带宽减小。因此，多进制调制方式获得了广泛的应用，成为提高通信效率的主要手段。

二、QPSK的原理

QPSK（4PSK，正交相移键控）又叫四相绝对相移调制，是最常用的MPSK，分为?/2系统和?/4系统两种。它是利用载波的四种不同相位来表征数字信息。由于每一种载波相位代表两个比特信息，故每个四进制码元又被称为双比特码元。

QPSK系统在用正交调制部分需

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

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 ........................

AM调制解调

一、 设计原理

幅度调制是由调制信号去控制高频载波的幅度，使正弦载波的幅度随着调制信号而改变的调制方案，属于线性调制。

AM信号的时域表示式：

sAM(t)?[A0?m(t)]cos?ct?A0cos?ct?m(t)cos?ct频谱：

1SAM(?)??A0[?(???c)??(???c)]?[M(???c)?M(???c)]2m?t?调制器模型如图所示：

?A0?sm?t?cos?ct AM调制器模型

AM的时域波形和频谱如图所示：

时域 频域

AM调制时、频域波形

AM信号的频谱由载频分量、上边带、下边带三部分组成。它的带宽是基带信号带宽的2倍。在波形上，调幅信号的幅度随基带信号的规律而呈正比地变化，在频谱结构上，它的频谱完全是基带信号频谱在频域内的简单搬移。

在解调时，根据AM调制的特性，既可以采用相干解调，也可以采用包络检波。

二、 Simulink建模

调制信号：频率5 HZ ，振幅1 ， 载波： 频率50HZ ，振幅1 ， 1、相干解调

2、包络检波

三、 仿真结果

1、相干解调结果

2、