qpsk通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與仿真(編輯修改稿)
2024-11-12 08:05 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 信息比特。 數(shù)字調(diào)制用“星座圖”來(lái)描述，星座圖中定義了一種調(diào)制技術(shù)的兩個(gè)基本參數(shù)：（ 1）信號(hào)分布；（ 2）與調(diào)制數(shù)字比特之間的 映射 關(guān)系。星座圖中規(guī)定了星座點(diǎn)與傳輸比特間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，這種關(guān)系稱為“映射”，一種調(diào)制技術(shù)的特性可由信號(hào)分布和映射完全定義，即可由星座圖來(lái)完全定義。 同時(shí) QPSK 信號(hào)可以看作兩個(gè)載波正交 2PSK 信號(hào)的合成，下圖表示 QPSK 正交調(diào)制器。 圖 23 QPSK 調(diào)制系統(tǒng)原理圖 QPSK 解調(diào) 原理 數(shù)字調(diào)制用“星座圖”來(lái)描述，星座圖中定義了一種調(diào)制技術(shù)的兩個(gè)基本參數(shù)：（ 1）信號(hào)分布；（ 2）與調(diào)制數(shù)字比特之間的 映射 關(guān)系。星座圖中規(guī)定了星座點(diǎn)與傳輸比特間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，這種關(guān)系稱為“映射”，一種調(diào)制技術(shù)的特性可由信號(hào)分布和映射完全定義，即可由星座圖來(lái)完全定義。四相相移調(diào)制是利用載波的四種不同相位差來(lái)表征輸入的數(shù)字信息，是四進(jìn)制移相鍵控。 QPSK 是在 M=4 時(shí)的調(diào)相技術(shù)，它規(guī)定了四種載波相位，分別為 45176。， 135176。，225176。， 315176。， 調(diào)制 器 輸入的數(shù)據(jù)是二進(jìn)制數(shù)字序列，為了能和四進(jìn)制的載波 相位 配合起來(lái)， 5 則需要把二進(jìn)制數(shù)據(jù)變換為四進(jìn)制數(shù)據(jù)，這就是說(shuō)需要把二進(jìn)制數(shù)字序列中每?jī)蓚€(gè)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。每一個(gè)雙比特碼元是由兩位二進(jìn)制信息比特組成，它們分別代表四進(jìn)制四個(gè)符號(hào)中的一個(gè)符號(hào)。 QPSK 中每次調(diào)制可傳輸 2 個(gè)信息比特，這些信息比特是通過(guò) 載波 的四種相位來(lái)傳遞的。解調(diào)器根據(jù)星座圖及接收到的載波信號(hào)的相位來(lái)判斷發(fā)送端發(fā)送的信息比特。 由 QPSK 信號(hào)的調(diào)制可知，對(duì)它的解調(diào)可以采用與 2PSK 信號(hào)類(lèi)似的解調(diào)方法進(jìn)行解調(diào)。解調(diào)原理圖如下所示，同相支路和正交支路分別采用相干解調(diào)方式解調(diào)，得到 ()It 和 ()Qt ，經(jīng)過(guò)抽樣判決和并 /串交換器，將上下支路得到的并行數(shù)據(jù)恢復(fù)成串行數(shù)據(jù)。 圖 24 QPSK 解調(diào) 系統(tǒng)原理圖 6 三、 MATLAB 仿真結(jié)果 QPSK 的產(chǎn)生及加噪仿真 圖 31 通過(guò) matlab 產(chǎn)生兩路相互正交的 2PSK 信號(hào)，信號(hào)疊加后的到合成序列，對(duì)合成序列進(jìn)行加噪處理。 QPSK 解調(diào)前后信號(hào)仿真 7 圖 32 QPSK 碼元恢復(fù) 然后相干解調(diào)中，正交路和同相路分別設(shè)置兩個(gè)相關(guān)器 (或匹配濾波器 )，得到 I(t)和Q(t)，經(jīng) 電平判決和并一串變換后即可恢復(fù)原始信息。當(dāng)然，如果調(diào)制端是差分編碼的，那么解調(diào)中并串變換后還需一個(gè)差分解碼。假如已調(diào)信號(hào)分別為同相路和正交路，ω為載波頻率，那么相干解調(diào)后，同相路相乘可得 8 正交路為： 經(jīng)過(guò)低通濾波后，可得： 在完成通過(guò)濾波器之后，將碼元再通過(guò)并串轉(zhuǎn)換， 就可以恢復(fù)出原始信號(hào)的碼元序列。 圖 33 9 誤碼率分析 圖 34 有圖示可知， QPSK 調(diào)制解調(diào)有比較低的誤碼率，所以因其抗干擾性能強(qiáng)、誤碼性能好、頻譜利用率高等優(yōu)點(diǎn) ,廣泛應(yīng)用于數(shù)字微波通信系統(tǒng)、數(shù)字衛(wèi)星通信系統(tǒng)、寬帶接入、移動(dòng)通信及有線電視系統(tǒng)之中 。 10 四、 程序清單 clear all close all t=[1::]。 tt=length(t)。 x1=ones(1,800)。 for i=1:tt if (t(i)=1 amp。 t(i)=1) | (t(i)=5amp。 t(i)=7)。 x1(i)=1。 else x1(i)=1。 end end t1=[0::]。 t2=0::。 t3=1::。 t4=0::。 tt1=length(t1)。 x2=ones(1,800)。 for i=1:tt1 if (t1(i)=0 amp。 t1(i)=2) | (t1(i)=4amp。 t1(i)=8)。 x2(i)=1。 else x2(i)=1。 end end f=0::1。 xrc=+*cos(pi*f)。 y1=
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