【正文】 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) (論 文 )題目 多進(jìn)制載波相位調(diào)制解調(diào)系統(tǒng)的仿真實(shí)現(xiàn) 　 　 　 　 　 　目 錄摘 要 ............................................2ABSTRACT..........................................3第一章 緒論 ......................................4 選題意義 ........................................................................................4 本論文的主要內(nèi)容 ........................................................................5第二章 數(shù)字調(diào)制技術(shù)概述 .........................5 數(shù)字調(diào)制技術(shù)簡(jiǎn)介 ........................................................................5 調(diào)制技術(shù)分類 ................................................................................5 調(diào)相技術(shù)的初步研究 ...................................................................6第三章 QPSK 與 QDPSK 調(diào)制原理 .....................6 相移鍵控 ........................................................................................7 QPSK 調(diào)制與解調(diào) .........................................................................7 QDPSK 調(diào)制與解調(diào) ...................................................................11 QPSK 和 QDPSK 系統(tǒng)的功率譜密度 ........................................16 MPSK 系統(tǒng)的抗噪聲性能 ..........................................................17第四章 QPSK 和 QDPSK 系統(tǒng)仿真 .....................18 介紹 .............................................................................18 QPSK 系統(tǒng)和 QDPSK 系統(tǒng)的仿真 ............................................19 仿真流程圖 .........................................................................19 仿真結(jié)論 .............................................................................25第五章 結(jié)束語(yǔ) ...................................26參考文獻(xiàn) .........................................26致謝 .............................................27附錄 .............................................27摘 要數(shù)字通信是用數(shù)字信號(hào)作為載體來(lái)傳輸信息，或用數(shù)字信號(hào)對(duì)載波進(jìn)行數(shù)字調(diào)制后再傳輸?shù)耐ㄐ欧绞?，在現(xiàn)代通信中有著十分重要的地位且應(yīng)用廣泛。在 數(shù) 字 信 號(hào) 調(diào) 制 中 QPSK（ Quadrature Phase Shift Keying） 是 目 前最 常 用 的 一 種 衛(wèi) 星 數(shù) 字 信 號(hào) 調(diào) 制 方 式 ,它 具 有 較 高 的 頻 譜 利 用 率 、 較 強(qiáng) 的 抗干 擾 性 、 在 電 路 上 實(shí) 現(xiàn) 也 較 為 簡(jiǎn) 單 。 (QDPSK Quadrature Differential Phase Shift Keying ) 除了可以實(shí)現(xiàn)對(duì)于調(diào)制解調(diào)制度的要求的目標(biāo)以外，還擁有抗噪聲性能好，適應(yīng)信道變化的能力強(qiáng)，頻帶利用率高，相對(duì)鄰頻道的干擾小，盡量節(jié)省發(fā)送功率，設(shè)備簡(jiǎn)單并易于制造等優(yōu)點(diǎn)。本文主要通過(guò) MATLAB 軟件針對(duì)對(duì) QPSK 和 QDPSK 調(diào)制系統(tǒng)搭建仿真平臺(tái)，從信號(hào)波形、功率譜密度與誤碼率三方面對(duì)二者展開(kāi)討論比較。首先研究了數(shù)字通信的研究背景和國(guó)內(nèi)外研究動(dòng)態(tài)；然后對(duì) QPSK 和 QDPSK 調(diào)制系統(tǒng)的工作原理和調(diào)制解調(diào)的基本方法進(jìn)行了研究，從信號(hào)波形、功率譜密度和抗噪聲性能三個(gè)方面進(jìn)行理論值分析和比較；最后用 MATLAB 軟件對(duì) QPSK 和 QDPSK調(diào)制系統(tǒng)進(jìn)行了仿真，并將仿真結(jié)果和相位理想狀態(tài)下的分析數(shù)據(jù)進(jìn)行了對(duì)比。以四進(jìn)制為例對(duì)比 MPSK 與 MDPSK 系統(tǒng)的抗噪聲性能。關(guān)鍵詞：數(shù)字通信 QPSK QDPSK 仿真 性能分析ABSTRACT Digital munication is a very important and widely used means of munication which using digital signal as a carrier to transmit information, or making digital modulation and transmission for the carrier by the digital signal in modern munication.QPSK (Quadrature Phase Shift Keying) is one of the most monly used satellite digital signal modulation method in digital signal modulation, it has a high spectral efficiency, a strong antiinterference, relatively simple implementation in the circuit. (QDPSK Quadrature Differential Phase Shift Keying) modulation and demodulation for can be achieved in addition to the requirements of the target system, it also has antinoise performance, adapt to changes in channel capacity, bandwidth utilization, and high adjacent channel interference is relatively small, try to save transmission power, the device is simple and easy to manufacture and so on.In this paper, through the MATLAB software for QDPSK of QPSK modulation system and build a simulation platform, from the signal waveforms, power spectral density and error rate pared tripartite discussions between the two face. First studied digital munication research background and research trends。 Then QDPSK of QPSK modulation system and the working principle and the basic modulation and demodulation method is studied, from the signal waveforms, power spectral density and noise performance three aspects theoretical analysis and parison。 finally using MATLAB software and QDPSK QPSK modulation system is simulated, and the simulation results under ideal conditions and phase analysis data were pared. In contrast quaternary example MDPSK MPSK systems with antinoise performance.Key words： Digital munication。 QPSK。 QDPSK。 Simulation。 Performance analysis第一章 緒論 選題意義 當(dāng)今的社會(huì)已經(jīng)成為一個(gè)信息化的社會(huì)，信息化也成為了世界和社會(huì)發(fā)展的重要主題之一，作為信息交互的重要組成，通信越來(lái)越被人們所關(guān)注。理想的通信目標(biāo)是在任何時(shí)候、在任何地方、與任何人都能及時(shí)的進(jìn)行最小出錯(cuò)率的溝通聯(lián)系、以及信息交流。隨著人們對(duì)各種通信業(yè)務(wù)的需求迅速增加，正向著小型化、智能化、高速大容量的方向迅速發(fā)展的數(shù)字通信的應(yīng)用已經(jīng)越來(lái)越廣泛。從高數(shù)據(jù)率這個(gè)特點(diǎn)來(lái)看，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，人們對(duì)信息全球化的要求越來(lái)越高，巨增的遠(yuǎn)程多媒體通信流量必須依靠高速的無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，其中包括衛(wèi)星通信系統(tǒng)。衛(wèi)星通信中，衛(wèi)星多媒體數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)、衛(wèi)星遙測(cè)遙感數(shù)據(jù)下傳，具有數(shù)據(jù)量大的特點(diǎn)，需要高數(shù)據(jù)率的傳輸系統(tǒng)。數(shù)字調(diào)制解調(diào)技術(shù)在數(shù)字通信中占有非常重要的地位，隨著越來(lái)越多調(diào)制方式的使用，調(diào)制解調(diào)技術(shù)也在不斷的向前發(fā)展，并應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域?，F(xiàn)在常用的數(shù)字調(diào)制方式有二相移相鍵控(BPSK：Binary Phase Shift Keying)、正交移相鍵控(QPSK ：Q uadrature Phase Shift Keying)、相對(duì)移相鍵控(QDPSK： Quadrature differential Phase Shift Keying)、最小移頻鍵控(MSK：M inimum Shift Keying)等。它們具有相同的功率效率。BPSK 頻譜利用率差，抗非線性能力差，實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單；QPSK 頻譜利用率好，抗非線性能力一般，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度一般；QDPSK 抗噪聲性能好，適應(yīng)信道變化的能力強(qiáng)，頻帶利用率高，相對(duì)鄰頻道的干擾小，盡量節(jié)省發(fā)送功率，設(shè)備簡(jiǎn)單并易于制造；MSK 頻譜利用率一般，抗非線性能力好，實(shí)現(xiàn)最復(fù)雜度。綜合考慮，QPSK 和 QDPSK 調(diào)制綜合性能相對(duì)較好，而被廣泛應(yīng)用于數(shù)字通信系統(tǒng)。QPSK 和 QDPSK 調(diào)制解調(diào)符合本解調(diào)器應(yīng)用環(huán)境的信道特點(diǎn)對(duì)調(diào)制性能的要求。因?yàn)楸銛y式發(fā)射設(shè)備能源有限和工業(yè)噪聲、大氣等對(duì)無(wú)線通信的影響，實(shí)際應(yīng)用中無(wú)線通信信道是功率和帶寬受限的非線性信道。在選用系統(tǒng)調(diào)制方式時(shí)，應(yīng)綜合考慮頻譜利用率、功率利用率、抗非線性能力和實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度幾方面因素。QPSK 和 QDPSK 適合用于實(shí)際應(yīng)用環(huán)境要求下的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，是發(fā)展的一種趨勢(shì)。因此，研究基于 MATLAB 的 QPSK 和 QDPSK 調(diào)制解調(diào)系統(tǒng)的仿真實(shí)現(xiàn)具有理論指導(dǎo)意義，而且具有重要的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。 本論文的主要內(nèi)容本論文主要研究的是 QPSK 調(diào)制系統(tǒng)和 QDPSK 調(diào)制系統(tǒng)的性能比較。第二章首先簡(jiǎn)要介紹了模擬通信，然后主要介紹數(shù)字通信的概念、特點(diǎn)和常用的數(shù)字調(diào)制解調(diào)方式。第三章是對(duì)具體的 QPSK 調(diào)制系統(tǒng)和 QDPSK 調(diào)制系統(tǒng)的原理介紹及理論值分析。第四章則是利用 MATLAB 軟件對(duì) QPSK 和 QDPSK 調(diào)制系統(tǒng)進(jìn)行仿真，得到各自的信號(hào)波形、功率譜密度和誤碼率的仿真模型，并根據(jù)仿真結(jié)果分析比較兩種調(diào)制方式的性能。此外，由于在仿真的時(shí)候需要用到 MATLAB 軟件，因此，在對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行仿真之前，對(duì) MATLAB 進(jìn)行了簡(jiǎn)單的介紹。第二章 數(shù)字調(diào)制技術(shù)概述 數(shù)字調(diào)制技術(shù)簡(jiǎn)介 數(shù)字調(diào)制一般指調(diào)制信號(hào)是離散的，而載波是連續(xù)波的調(diào)制方式。數(shù)字調(diào)制是指用數(shù)字基帶信號(hào)對(duì)載波的某些參量進(jìn)行控制，使載波的這些參量隨基帶信號(hào)的變化而變化。根據(jù)控制的載波參量的不同，數(shù)字調(diào)制有調(diào)幅(AM)、調(diào)相(PM)和調(diào)頻(FM)三種基本形式，并可以派生出多種其他形式。由于傳輸失真、傳輸損耗以及保證帶內(nèi)特性的原因，基帶信號(hào)不適合在各種信道上進(jìn)行長(zhǎng)距離傳輸。為了進(jìn)行長(zhǎng)途傳輸，必須對(duì)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行載波調(diào)制，將信號(hào)頻譜搬移到高頻處才能在信道中傳輸。因此，大部分現(xiàn)代通信系統(tǒng)都使用數(shù)字調(diào)制技術(shù)。 調(diào)制技術(shù)分類三種基本形式:⑴調(diào)幅(AM) 用調(diào)制信號(hào)控制載波的振幅，使載波的振幅隨著調(diào)制信號(hào)變化。已調(diào)波稱為調(diào)幅波。調(diào)幅波的頻率仍是載波頻率，調(diào)幅波包絡(luò)的形狀反映調(diào)制信號(hào)的波形。調(diào)幅系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，但抗干擾性差，傳輸時(shí)信號(hào)容易失真。⑵調(diào)頻(FM）：用調(diào)制信號(hào)控制載波的振蕩頻率，使載波的頻率隨著