【正文】 產(chǎn) 生 0 、 1 信號(hào) 序 列調(diào) 制 載 頻解 調(diào)低 通恢 復(fù) 0 、 1 信號(hào)低 通 （ 匹 配濾 波 ）插 值采 樣加 噪 聲 圖 1 MQAM 設(shè)計(jì)步驟 隨機(jī)信號(hào)的生成 利用 Matlab 中自帶的函數(shù) randsrc 來產(chǎn)生 0、 1 等概分布的隨機(jī)信號(hào)。 仿真結(jié)果 MQAM 設(shè)計(jì)原理 利用 Matlab 仿真軟件，完成如圖 1所示的一個(gè)基本的數(shù)字通信系統(tǒng)。)。SNR(dB)39。 end。 sim(39。)。)。)。)。)。)。)。)。 %顯示碼元數(shù) figure(1)。 [f y1f]=T2F(t,st_qpsk)。 %碼元擴(kuò)展 s1=b1(1:length(s1))。 %每碼元對(duì)應(yīng)的載波信號(hào) %QPSK 調(diào)制 s1=sigexpand(d1,fc*N_sample)。 %仿真時(shí)間 T=dt*length(t)。 %載波頻率為 1Hz N_sample=64。解調(diào)出來的 I＝ 1， Q＝ 1，解調(diào)正確。 （小四、宋體、固定行距 20磅） 二、方案設(shè)計(jì)與論證 QPSK 工作原理 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(dòng)通信、微波通信和衛(wèi)星通信中最常用的載波傳輸方式。在給出 OFDM 系統(tǒng)模型的基礎(chǔ)上，用 MATLAB 語言實(shí)現(xiàn)了整個(gè)系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)仿真并給出參考設(shè)計(jì)程序。 工作內(nèi)容及時(shí)間進(jìn)度安排 第 15 周： 周 1周 3 ：立題、論證方案設(shè)計(jì) 周 4周 5 ：預(yù)答辯 第 16 周： 周 1周 3 ：仿真實(shí)驗(yàn) 7 周 4周 5 ：驗(yàn)收答辯 課程設(shè)計(jì)成果 1．與設(shè)計(jì)內(nèi)容對(duì)應(yīng)的軟件程序 2．課程設(shè)計(jì)總結(jié)報(bào)告 摘要 正交頻分復(fù)用（ OFDM）是一種多載波寬帶數(shù)字調(diào)制技術(shù)。 （ 1）調(diào)制解調(diào)原理的仿真。在 Matalab 中建立基于 QPSK、 MQAM 及 OFDM 調(diào)制解調(diào)技術(shù)的通信系統(tǒng)仿真模型，并通過該模型觀察不同信道條件下發(fā)射端和接收端的星座圖、誤碼性能。相比一般的數(shù)字通信系統(tǒng)，它具有頻帶利用率高和抗多徑干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，因而適合于高速率的無線通信系統(tǒng)。最后給出在不同的信道條件下，對(duì) OFDM 系統(tǒng)誤碼率影響的比較曲線，得出了較理想的結(jié)論，通過詳細(xì)分析了了技術(shù)的實(shí)現(xiàn)原理，用軟件對(duì)傳輸?shù)男阅苓M(jìn)行了仿真模擬并對(duì)結(jié)果進(jìn)行了分析。 對(duì)于 QPSK： )s i nc o sc o s( s i n)s i n ()( icicici ttAtAtS ?????? ???? 0≤ t≤ Ts 圖 QPSK 信號(hào)的相位圖 I Q 由于 21cos ??i? 21sin ??i? 所以： )c os)(s i n)((2)( ttQttIAtS cci ?? ?? 21c os)( ??? itI ? 21s i n)( ??? itQ ? QPSK 正交調(diào)制器方框圖如圖所示： 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： ????????????????????????????????11),43c o s (11),4c o s (11),43c o s (11),4c o s ()(1111nncnncnncnncaatAaatAaatAaatAts???????? QPSK 的相干解調(diào)的基本工作原理 QPSK 的相干解調(diào)方框圖如圖所示： 圖 QPSK 的相干解調(diào)方框圖 低通濾波器 判決 低通濾波器 判決 并 串 轉(zhuǎn) 換 sinω ct cosω ct r(t） ) 輸出 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 當(dāng)調(diào)制信號(hào)為 I＝ 1， Q＝ 1 時(shí)，由調(diào)制原理，調(diào)制輸出信號(hào)為 tttS cci ?? c o ss in)( ?? ，在沒有噪聲和延時(shí)的理想狀態(tài)時(shí)，解調(diào)器的輸入 tttStr cci ?? c o ss in)()( ??? ，則 I 檢測(cè)器的輸出為： ttttttr ccccc ????? s i nc o ss i ns i ns i n)( ?? tttt cccc ???? 2s i n212c os21212s i n21)2c os1(21 ?????? 則 Q 檢測(cè)器的輸出為： ttttttr ccccc ????? c o sc o sc o ss i nc o s)( ?? tttt cccc ???? 2s i n212c os21212s i n21)2c os1(21 ?????? 用截止頻率小于 2 c? 的低通濾波器對(duì) I 檢測(cè)器的輸出濾波后得到 1/2,即為邏輯 1；對(duì) Q檢測(cè)器的輸出濾波后得到 1/2,即為邏輯 1。 %基帶信號(hào)周期為 1s，即為 1Hz,輸入信號(hào)周期為 Ts/2=，即 2Hz fc=1。 %采樣間隔 t=0:dt:N_num*Tsdt。 %隨機(jī)產(chǎn)生 100 個(gè)基帶信號(hào) gt=ones(1,fc*N_sample)。 %碼元擴(kuò)展 b2=conv(s2,gt)。 %QPSK 調(diào)制信號(hào) st_qpsk=st_qpsk/sqrt(2)。 %顯示碼元數(shù) Show_time=Show_num*Ts。t39。I 通道基帶波形 39。t39。Q 通道基帶波形 39。t39。QPSK 波形 39。f39。QPSK 頻譜 39。 for i=1:length(x) SNR=x(i)。 y(i)=ErrorVec(1)。 xlabel(39。BER39。)。最后經(jīng)過采樣，判決，得到 0、 1信號(hào)，同原信號(hào)進(jìn)行比較，給出 16QAM 數(shù)字系統(tǒng)的誤碼。 source=randsrc(1,N,[1,0。再把每一路的信號(hào)分別按照兩位格雷碼的規(guī)則進(jìn)行映射，這樣實(shí)際上最終得到了四位格雷碼。 y2=x(a+1)。 y11=temp1*2+temp2。 %=======對(duì)兩路信號(hào)分別進(jìn)行相位調(diào)制 a=1:N/4。 y1(find(y11==1))=1。 y2(find(y22==1))=1。具體實(shí)現(xiàn)是分別在信號(hào)的 I路和 Q 路中，任意相鄰的兩個(gè)碼字之間添加 7 個(gè) 0。 y(a)=x。這一過程由發(fā)送端的基帶成形濾波器和接收端的匹配濾波器兩個(gè)環(huán)節(jié)共同實(shí)現(xiàn)， 因此每個(gè)環(huán)節(jié)均為平方根升余弦滾降濾波，兩個(gè)環(huán)節(jié)合成就實(shí)現(xiàn)了一個(gè)升余弦滾降濾波。 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 0 . 100 . 10 . 20 . 30 . 40 . 50 . 6n ( s a m p l e s )Amplitude平方根升余弦濾波器的沖激響應(yīng) 圖 2 平方根升余弦濾波器的沖激響應(yīng)曲線 從上圖上不難看出來，平方根升余弦濾波器的沖激響應(yīng)很顯然的引入了符號(hào)間干擾（ ISI）即它的沖激響應(yīng)在相鄰的抽樣點(diǎn)上的值并不象升余弦濾波器那樣恒為 0。)。 [y2, to2]=rcosflt(x2, fd,fs,39。由于 在仿真的過程中，只能用離散的點(diǎn)來模擬連續(xù)信號(hào)，因而為了能夠顯示出一個(gè)正弦曲線，至少需要在一個(gè)正弦周期內(nèi)采樣到 4個(gè)以上的點(diǎn)，這里，我們?cè)谝粋€(gè)周期內(nèi)采 10 個(gè)點(diǎn)。源代碼如下 : %載波調(diào)制 %x1,x2 代表兩路輸入信號(hào)， f是輸入信號(hào)的頻率， hf是載波的頻率 function [t,y]=modulate_to_high(x1,x2,f,hf) %產(chǎn)生兩個(gè)中間變量，用來存儲(chǔ)插值后的輸入信號(hào) yo1=zeros(1,length(x1)*hf/f*10)。 yo2(n)=x1(floor((n1)/(hf/f*10))+1)。由于高斯白噪聲加在了通過插值和濾波后的點(diǎn)上，因此在計(jì)算信噪比的時(shí)候存在一個(gè)信噪比換算的問題。 設(shè) SNR 是最后理論計(jì)算中的信噪比， 39。 ???????39。 ?。 %加入高斯白噪