【正文】 ，但在 MATLAB 里，數(shù)據(jù)的可視化非常簡單。 運算符豐富 。 MATLAB 用更直觀的、符合人們思維習(xí)慣的代碼，代替了 C 和 FORTRAN語言的冗長代碼，給用戶帶來最直觀、最簡潔的程序開發(fā)環(huán)境。 MATLAB 和 Mathematica、 Maple 并稱為三大數(shù)學(xué)軟件。 20 世紀(jì) 70 年代，美國新墨西哥大學(xué)計算機科學(xué)系主任 Cleve Moler 為了減輕學(xué)生編程的負(fù)擔(dān)，用 FORTRAN 編寫的最早的 MATLAB。 ]。另知接收信號與噪 聲之和為 式中： ； n(t)的方差為 ，噪聲的兩個正交分量的方差為 。一旦接收矢量的相位超出這一范圍，則發(fā)生錯判。則將錯判為 ―01‖。 （ ） QPSK 系統(tǒng)的抗噪聲性能 通信設(shè)備的性能指標(biāo)在很大程度上與噪聲和干擾有關(guān)，噪聲與干擾可能來自 接收系統(tǒng)外部，也可能來自系統(tǒng)內(nèi)部，但都表現(xiàn)為干擾有用信號的某種不期望的 擾動。 逆碼變換表 314 前一時刻輸入的一對碼元 當(dāng)前時刻輸入的一對碼元 當(dāng)前時刻應(yīng)當(dāng)給出的逆 變換后的一對碼元 )4cos( 0 ?? ?t)4c o s (21)4(2c o s21)4c o s ()c o s ( 000 ????????? ???????? ????? kkk ttt)4c o s (21)4(2c o s21)4c o s ()c o s ( 000 ????????? ???????? ????? kkk ttt)4cos(21 ?? ?k)4cos(21 ?? ?k ck1 dk1 ck dk ak bk 0 0 0 0 1 1 0 1 1 0 0 0 1 1 0 1 1 0 0 1 0 0 1 1 0 1 1 0 1 0 0 1 0 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 1 1 0 1 1 0 0 1 0 0 1 1 0 0 0 1 1 0 1 1 0 0 1 1 0 1 1 0 0 表中的碼元關(guān)系可以分 為兩類 ： (1)當(dāng) 時， (2)當(dāng) 時， QPSK 和 QDPSK 系統(tǒng)的功率譜密度 對于 QPSK 系統(tǒng)，有 0( ) ( ) c o s ( )SkkS t g t k T w t ?? ? ?? （ ） 式 中， g(t)為基帶波形， ST 為碼元寬度， k? 對應(yīng)有四種取值。 ck a k ck1 ck1 ck1 dk1 dk1 d k b k b k 圖 313 逆碼變換器原理框圖 設(shè)第 k 個接收信號碼元可以表示為 （ ） 相干載波： 上支路： 相 乘 電路 低通 濾波 抽樣判決 逆碼變換 串 / 并變換 抽樣判決 低 通 濾波 相乘電路 載 波 提取 定時提取 +π/4 π/4 )co s ()( 0 kk tts ?? ?? TktkT )1( ???)4cos( 0 ?? ?t延遲 T 延遲 T 交 叉 直 通 電 路 下支路： 信號和載波相乘的結(jié)果： 上支路： （ ） 下支路 ： （ ） 低通濾波后：上支路 ： 下支路 ： 判決規(guī)則 按照 ?k 的取值不同，此電壓可能為正，也可能為負(fù)，故是雙極性電壓。但是，在電路中用于相乘的信號應(yīng)該是不歸零二進制雙極性矩形脈沖。設(shè)前一時刻的載波相位 θk1為 1800，則現(xiàn)在應(yīng)該在 1800基礎(chǔ)上增加到 2700，故要求的 ck d k 為“ 10”。這 16 種關(guān)系如圖 310 所示。 c 和 d 對載波的相乘實際是完成絕對相移鍵控。在 ITUT 的建議 中速率 1200b/s 的雙工調(diào)制解調(diào)標(biāo)準(zhǔn)采用的就是 A方式的編碼規(guī)則。 b（ 1） 11 a（ 1） 10 b（ 0） 00 a（ 0） 01 圖 37 QPSK 信號波形 QDPSK 調(diào)制與解調(diào) 4 進制 DPSK 通常記為 QDPSK。 圖 36 QPSK 解調(diào)框圖 由圖 36 可見，兩路 2PSK 信號分別調(diào)至在相互正交的載波上，這也是 QPSK信號被稱為正交載波調(diào)制的原因。這兩路信號在相加電路中相加后得到輸出矢量，每個矢量代表 2b，如圖中實線矢量所示。變成并行碼元 a 和 b 后，其每個碼元的持續(xù)時間是輸入碼元的 2 倍如圖 34 所示。21c os ???? ii ?? （ ） 于是，信號表達式可寫成 ]s i n)(c os)([2)( twtQtwtIAts cci ?? （ ） 1)(。各種排列的相位之間的關(guān)系通常都按照格雷碼安排，表 31 列出了 QPSK 信號的這種編碼方案之一，其矢量圖見 圖 32。 QPSK 調(diào)制與解調(diào) 四進制移向鍵控 QPSK（ Quaternary Phase Shift Keying）又名四相相移鍵控，它利用載波的四種不同相位來表示數(shù)字信 息，由于每一種載波相位代表兩個比特信息，因此每個四進制碼元可以用兩個二進制碼元的組合來表示。調(diào)制器輸入的數(shù)據(jù)是二進制數(shù)字序列，為了能和四進制的載波相位配合起來，則需要把二進制數(shù)據(jù)變換為四進制數(shù)據(jù)，這就 是說需要把二進制數(shù)字序列中每兩比特分成一組，共有四種組合，即 00， 01， 10， 11，其中每一組稱為雙比特碼元。 QPSK 是在 M=4 時的調(diào)相技術(shù)，它規(guī)定了四種載波相位，分別為 45176。由 ―0‖和 ―1‖表示的二進制調(diào)制信號通過電平轉(zhuǎn)換后，變成由 ―–1‖和 ―1‖表示的雙極性 NRZ（不歸零）信號，然后與載波相乘，即可形成 2PSK 信號，在 MPSK 中，最常用的是四相相移鍵控 QPSK，在衛(wèi)星信道中傳送數(shù)字電視信號時采用的就是 QPSK 調(diào)制方式。主要討論二相和四相調(diào)相，在實際應(yīng)用中還有八相及十六相調(diào)相。如果一個波比另一個波相差半個周期，兩個波的相位差 180 度，也就是反相。 相移鍵控 相移鍵控 PSK 是時間離散的調(diào)制信號的每一特征狀態(tài)都由已調(diào)制信號的相位與調(diào)制前載波相位之間特定的差來表示的角度調(diào)制 [5]。而當(dāng)調(diào)制信號為多進制數(shù)字信號 時，則稱為多進制數(shù)字調(diào)制。一般，數(shù)字調(diào)制方式的選擇往往是頻帶利用率、誤比特率、 Eb/n0（或 S/N）和設(shè)備實現(xiàn)復(fù)雜性等因素綜合考慮的結(jié)果，必須根據(jù)具體使用條件進行比較才能做出判斷。調(diào)制不僅可以對被調(diào)制信號進行頻譜搬移和擴頻，而且對系統(tǒng)的傳輸有效性和傳輸可靠性有很大影響，因此，調(diào)制方式往往決定了一個通信系統(tǒng)的性能。在相同的信道傳輸速率下 M 電平調(diào)制與二電平調(diào)制具有相同的 信號帶寬 。 第二，在相同的信息速率下，由于多進制方式的信道 傳輸速率 可以比二進制的低，因而多進制信號碼源的持續(xù)時間要比二進制的寬。在二進制數(shù)字調(diào)制中每個符號只能表示 0 和1(+1 或 1)。在同步通信中可用平衡調(diào)制器實現(xiàn)抑制載波的雙邊帶調(diào)制（ DSBSC）。位于比載波頻率高的一側(cè) 的邊頻帶，稱為上邊帶。在調(diào)頻時相角也有相應(yīng)的變化，但這種相角變化并不與調(diào)制信號成比例?？垢蓴_性能好，傳輸時信號失真小，設(shè)備利用率也較高。 ⑵ 調(diào)頻 (FM）：用調(diào)制信號控制載波的振蕩頻率，使載波的頻率隨著調(diào)制信號變化。 調(diào)制技術(shù)分類 三種基本形式 : ⑴ 調(diào)幅 (AM) 用調(diào)制信號控制載波的振幅，使載波的振幅隨著調(diào)制信號變化。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。第四章則是利用 MATLAB 軟件對 QPSK 和 QDPSK 調(diào)制系統(tǒng)進行仿真，得到各自的信號波形、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。因此，研究基于 MATLAB 的 QPSK 和 QDPSK 調(diào)制 解調(diào) 系統(tǒng)的仿真實現(xiàn) 具有理論指導(dǎo)意義，而且具有重要的實際應(yīng)用價值。 QPSK 和 QDPSK 調(diào)制解調(diào)符合本解調(diào)器應(yīng)用環(huán)境的信道特點對調(diào)制性能的要求。 現(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： Quadrature Phase Shift Keying)、 相對 移相鍵控 (QDPSK： Quadrature differential Phase Shift Keying)、最小移頻鍵控 (MSK： Minimum Shift Keying)等。隨著人們對各種通信業(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)越來越廣泛。 QDPSK。 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 syste