qpsk通信系統(tǒng)的設(shè)計與仿真-在線瀏覽
2024-12-10 08:05本頁面
【正文】 的信號只有高低電平兩個邏輯量即 1 和 0,所以調(diào)制的過程可用鍵控的方法由基帶信號對載頻信號的振幅、頻率及相位進行調(diào)制 ,最基本的方法有 3 種 :正交幅度調(diào)制 (QAM) 、頻移鍵控 ( FSK) 、相移鍵控 ( PSK) 。多進制數(shù)字調(diào)制與二進制相比 ,其頻譜利用率更高。理論分析指出 ,在恒參信道中利用 PSK 方式可以獲得最佳接收性能 ,在接收機噪聲的作用下 , PSK 誤碼率最 低。 2 一、 QPSK 簡介 在多相調(diào)制中，可以用多種相位差來表示數(shù)字數(shù)據(jù)信息。由于 K 比特碼元包括的信息量是二進制碼元所含信息量的 K 倍，所以，多相調(diào)制系統(tǒng)與二相調(diào)制系統(tǒng)相比，在碼元傳輸速率相同時，信息傳輸速率更高。另外，在系統(tǒng)信息傳輸速率的情況下，由于多相調(diào)制系統(tǒng)的碼元速率比二相調(diào)制要低，因而多相調(diào)制時，信號碼元持續(xù)時間比二相調(diào)制時長。由此可見，多相調(diào)制是提高數(shù)據(jù)通信有效性、可靠性的一種途徑。在四相絕對移相調(diào)制系統(tǒng)中，實現(xiàn)起來最困難 的問題在于接收端如何產(chǎn)生一標準的相干載波。這種方法也會由于分頻起始點不同而使提取的相干載波的相位出現(xiàn)四種不確定 性 。 3 二、 QPSK 調(diào)制解調(diào) 原理 QPSK 調(diào)制原理 四相相移鍵控信號 簡稱“ QPSK”。由于絕對相移方式存在相位模糊問題，所以在實際中主要采用相對移相方式 QDPSK。在數(shù)字信號的調(diào)制方式中 QPSK 四相移鍵控是目前最常用的一種衛(wèi)星數(shù)字信號調(diào)制方式 ,它具有較高的頻譜利用率、較強的抗干擾性、在電路上實現(xiàn)也較為簡單。因此，對于輸入的二進制數(shù)字序列每 2 比特分為一組 ，稱為雙比特碼元 AB，然后用 4 種不同的載波相位分別表征這 4 種數(shù)字碼元。） 1 0 π/2（ 090 ） 7π/4（ 315176。） 0 1 3π/2（ 0270 ） 3π/4（ 135176。 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。 225176。 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)字序列中每兩個比特分成一組，共有四種組合，即 00， 01， 10， 11，其中每一組稱為雙比特碼元。 QPSK 中每次調(diào)制可傳輸 2 個信息比特，這些信息比特是通過 載波 的四種相位來傳遞的。 數(shù)字調(diào)制用“星座圖”來描述，星座圖中定義了一種調(diào)制技術(shù)的兩個基本參數(shù)：（ 1）信號分布；（ 2）與調(diào)制數(shù)字比特之間的 映射 關(guān)系。 同時 QPSK 信號可以看作兩個載波正交 2PSK 信號的合成，下圖表示 QPSK 正交調(diào)制器。星座圖中規(guī)定了星座點與傳輸比特間的對應(yīng)關(guān)系，這種關(guān)系稱為“映射”，一種調(diào)制技術(shù)的特性可由信號分布和映射完全定義，即可由星座圖來完全定義。 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。225176。 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， 5 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)字序列中每兩個比特分成一組，共有四種組合，即 00， 01， 10， 11，其中每一組稱為雙比特碼元。 QPSK 中每次調(diào)制可傳輸 2 個信息比特，這些信息比特是通過 載波 的四種相位來傳遞的。 由 QPSK 信號的調(diào)制可知，對它的解調(diào)可以采用與 2PSK 信號類似的解調(diào)方法進行解調(diào)。 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 matlab 產(chǎn)生兩路相互正交的 2PSK 信號，信號疊加后的到合成序列，對合成序列進行加噪處理。當然，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差分解碼。 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、誤碼性能好、頻譜利用率高等優(yōu)點 ,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、移動通信及有線電視系統(tǒng)之中 。 tt=length(t)。 for i=1:tt if (t(i)=1 amp。 t(i)=7)。 else x1(i)=1。 t2=0::。 t4=0::。 x2=ones(1,800)。 t1(i)=2) | (t1(i)=4amp。 x2(i)=1。 end end f=0::1。 y1=conv(x1,xrc
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