基于matlab的qpsk調(diào)制解調(diào)仿真設(shè)計(jì)與研究設(shè)計(jì)說(shuō)明書(編輯修改稿)
2024-10-01 15:22 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 進(jìn)制數(shù)據(jù)流的偶數(shù)序列組成。下面的 a 是 Idata， b 就是 Qdata，它們分布與各自的載波相乘分別輸出 I 路信號(hào)和 Q 路信號(hào)。 I 路信號(hào)加上 Q路信 7 號(hào)就是 QPSK 輸出信號(hào)。當(dāng) I 路載波信號(hào)是 0相位時(shí)為 1，是 180176。 相位時(shí)為 0；當(dāng) Q 路載波信號(hào)是 0相位時(shí)為 1，是 180176。 相位時(shí)為 0。 1 0 1 2 3 4 5 6 7 8101a序列1 0 1 2 3 4 5 6 7 8101b序列1 0 1 2 3 4 5 6 7 8101合成序列 matlab調(diào)制仿真圖 QPSK 調(diào)制 方式 Matlabsimulink 仿真 simulink 調(diào)制建模 圖 8 （ 1)產(chǎn)生需要的信號(hào)源 在搭建 QPSK 調(diào)制解調(diào)系統(tǒng)中使用伯努力信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生隨機(jī)的 01 比特序列，每?jī)杀忍卮砭鸵粋€(gè)符號(hào)。 Bernoulli Binary Generator 模塊利用伯努利分布的原理，相應(yīng)得到參數(shù)為 p 的伯努利分布。伯努利分布的均值 1 p 和方差 p(1 – p)的。一個(gè)零概率參數(shù)指定 p。本次實(shí)驗(yàn)中的 p 設(shè)置為 ，即 0 和 1 等概。采樣時(shí)間可根據(jù)需要進(jìn)行設(shè)置，例如測(cè)誤碼率時(shí)采樣時(shí)間設(shè)為 。 圖 （ 2）串并變換 我們先通過(guò)使用 buffer 這個(gè)模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)將信號(hào)源信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)閮陕沸盘?hào)。Buffer 模塊可以重新分配緩沖區(qū)塊的輸入樣本，用到了 Demux，可以將一個(gè)復(fù)合輸入轉(zhuǎn)化為多個(gè)單一輸出，即可以輸出多個(gè)采樣率較低的幀信號(hào)。但會(huì)產(chǎn)生與緩沖區(qū)容量相同的時(shí)延。所以，我們可以設(shè)置 buffer 的參數(shù)容量為 2。 圖 Buffer的參數(shù)設(shè)置 9 （ 3）單極性信號(hào)轉(zhuǎn)化為雙極性信號(hào) 因?yàn)?QPSK 的調(diào)制信號(hào)要求的是雙極性信號(hào)，所以用 伯努利隨機(jī)生成二進(jìn)制Generator 模塊產(chǎn)生的信號(hào)必須經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)化才能夠被使用。利用加法模塊和常數(shù)產(chǎn)生模塊將 1 和 0 的序列各自減去 1/2，再利用比例運(yùn)算模塊乘以 2，就得到了 1和 1 的雙極性序列。 （ 4）調(diào)制模塊 分別將兩路信號(hào)乘以相位相差 的載波，然后相加。載波由正弦信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生。正弦波模塊的參數(shù)設(shè)置為可基于時(shí)間的模式，時(shí)間設(shè)為使用仿真時(shí)間，我們?cè)O(shè)載波信號(hào)的幅度為 1，載波頻率可根據(jù)需要來(lái)進(jìn)行設(shè)置，兩路載波同頻正交，相位相差 。我們?cè)O(shè)上支路的相位為 0，下支路的相位為 。 圖 10 圖 11 simulink 調(diào)制仿真結(jié)果 圖 號(hào)源和轉(zhuǎn)變后的雙極性信號(hào) 圖 12 圖 下支路載波 圖 13 第三章 QPSK 解調(diào) QPSK 解調(diào)原理 QPSK 接收機(jī)由一對(duì)共輸入地相關(guān)器組成。這兩個(gè)相關(guān)器分別提供本地產(chǎn)生地相干參考信號(hào) ??t1? 和 ??t2? 。相關(guān)器接收信號(hào) x(t),相關(guān)器輸出地 x1 和 x2被用來(lái)與門限值 0進(jìn)行比較。如果 x10,則判決同相信道地輸出為符號(hào) 1；如果 x10 ,則判決同相信道的輸出為符號(hào) 0。如果正交通道也是如此判決輸出。最后同相信道和正交信道輸出這兩個(gè)二進(jìn)制數(shù)據(jù)序列被復(fù)加器合并，重新得到原始的二進(jìn)制序列。在 AWGN 信道中，判決結(jié)果具有最小的負(fù)號(hào)差錯(cuò)概率。用兩路具有相互正交特性的載波來(lái)解調(diào)信號(hào)，可以分離這兩路正交的 2PSK 信號(hào)。相干解調(diào)后，并行碼元經(jīng)過(guò)并 /串變換后，最終得到串行的數(shù)據(jù)流。 QPSK 解調(diào)原理框圖 圖 QPSK 解調(diào)方式 Matlab 仿真 正交支路和同相支路分別設(shè)置兩個(gè)相關(guān)器 (或匹配濾波器 ) ,得到 I(t)和Q(t) ,經(jīng)電平判決和并 /串變換后即可恢復(fù)原始信息。 I_demo=QPSK_rc_n0.*cos(2*pi*f1*t1)。 % 解調(diào) (相干解調(diào)，與載波相乘 ) Q_demo=QPSK_rc_n0.*sin(2*pi*f1*t1)。 14 I_recover=conv(I_demo,xrc)。 % 低通濾波 Q_recover=conv(Q_demo,xrc)。 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100202原序列0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100202I 支路解調(diào)0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100202Q 支路解調(diào)0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100202解調(diào)后序列 圖 matlab解調(diào)仿真圖 QPSK 解調(diào)方式的 Matlabsimulink 仿真 QPSK 解調(diào)建模 首先將從高斯信道送過(guò)來(lái)的信號(hào)分別乘以與調(diào)制時(shí)的載波同頻的載波，且相位相差為 л/ 2 的載波。解調(diào)可以使用相關(guān)器或者匹配濾波器進(jìn)行解調(diào)，本次實(shí)驗(yàn)使用的是相關(guān)器，這時(shí)信號(hào)需要通過(guò)設(shè)置的積分器。因?yàn)榉e分器設(shè)置為使用積分器時(shí)，需要在時(shí)間 t=T 時(shí)使得積分器復(fù)位，所以需要設(shè)置積分模塊續(xù)設(shè)置在時(shí)鐘下降沿時(shí)復(fù)位。并需要設(shè)置參數(shù)為使用外部信號(hào)， 此時(shí)，時(shí)鐘設(shè)置為與該支路碼元時(shí)間相同，即是發(fā)送信號(hào)碼元時(shí)間的兩倍輸入。然后積分后的信號(hào)經(jīng)過(guò)采樣并保持模塊，即 sample and hold 模塊，此時(shí)，設(shè)置這個(gè)模塊為觸發(fā)上升沿，同樣使用時(shí)鐘設(shè)置為與該支路碼元時(shí)間相同，即是發(fā)送信號(hào)碼元時(shí)間的兩倍輸入。此時(shí)各路傳輸?shù)男盘?hào)相應(yīng)地會(huì)使一個(gè)單位的時(shí)延產(chǎn)生。然后使用autothreshold 模塊，該模塊根據(jù)輸入的信號(hào)數(shù)據(jù)自動(dòng)設(shè)置出閥值，由此，可對(duì) 15 輸入信號(hào)做出判定，再輸出相應(yīng)的二進(jìn)制比特序列，并可輸出閥值。最后使用Nsample switch 模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)并串轉(zhuǎn)換，因 為我們最后需要的是最原始的信號(hào)，將兩路信號(hào)合二為一，在第一路信號(hào)發(fā)出一個(gè)樣本時(shí)間后，樣本時(shí)間設(shè)置為發(fā)送信號(hào)碼元時(shí)間，開關(guān)會(huì)自動(dòng)轉(zhuǎn)換到第二路信號(hào)，此時(shí)換做第二路信號(hào)輸入，一個(gè)碼元時(shí)間后模
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