毕业设计_基于matlab的qpsk调制解调仿真设计与研究设计说明书.doc

天津理工大学计算机与通信工程学院 通信工程专业设计说明书 基于MatlabSimulink 的仿真设计与研究 目录 摘 要 2 第一章 前 言 2 1.1 专业设计任务及要求 2 1.2 Matlab简介 2 1.3 Matlab下的simulink简介 3 1.4 通信系统模型 3 第二章 QPSK调制 4 2.1 QPSK介绍 4 2.2 QPSK调制原理 4 2.2.1 相乘法 4 2.2.2 选择法 5 2.3 QPSK调制原理框图 6 2.4 QPSK调制方式的Matlab仿真 6 2.5 QPSK调制方式Matlab-simulink仿真 7 2.5.1 simulink调制建模 7 2.5.2 simulink调制仿真结果 8 第三章 QPSK解调 13 3.1 QPSK解调原理 13 3.2 QPSK解调原理框图 13 3.3 QPSK解调方式Matlab仿真 13 3.4 QPSK解调方式的Matlab-simulink仿真 14 3.4.1 QPSK解调建模 14 3.4.2 传输信道 16 3.4.3 仿真结果 16 3.5 仿真结果分析 18 第四章 QPSK通信系统性能分析 19 第五章 结论 19 参考文献 20 附 录 20 摘要 QPSK技术具有抗干扰能力好、误码率低、频谱利用效率高等一系列优点。论文主要介绍了正交相移键控(QPSK)的概况，以及正交相移键控QPSK的调制解调概念和原理，利用Matlab中M文件和Simulink模块对QPSK的调制解调系统进行了仿真，对QPSK在高斯白噪声信道中的性能进行了，分析了解Simulink中涉及到QPSK的各种模块的功能。 【关键词】Matlab QPSK Simulnk 仿真 第一章 前 言 1.1 专业设计及要求 1了解并掌握调制与解调的基本原理； 2在通信原理课程的基础上设计与分析简单的通信系统； 3学会利用MATLAB7.0根据实验结果能分析所设计系统的性能。 4学习MATLAB的基本知识，熟悉MATLAB集成环境下的Simulink的平台。 5利用通信原理相关知识在仿真平台中设计调制与解调仿真系统并用示波器观察解调后的波形 6在指导老师的指导下，独立完成课程设计的全部内容，能正确的阐述和分析设计和实验结果。 Matlab简介通信系统就是传递信息所需要的一切技术设备和传输媒质的总和，包括信息源、发送设备、信道、接收设备和信宿(受信者) ，它的一般模型如图11所示。 2.1 QPSK介绍 Quadrature Phase Shift Keying通过使用载波的四个各不相同的相位差来表示输入的信息，是具有四进制的相移键控。QPSK是在M=4时的数字的调相技术，它通过约定的四种载波相位，分别为45°，135°，225°，275°，输入数据为二进制的数字序列，因为载波相位是四进制的，所有我们需要把二进制的数据变为四进制的，即把二进制序列中每两个比特分成一组，四种排列组合，即00，01，10，11，双比特码元即为一组。每两位二进制信息比特构成每一组，它们分别表示着着四个符号中的某一个符号。 2.2 QPSK调制原理 QPSK的调制有两种产生方法相乘电路法和选择法。 2.2.1 相乘法 输入信号是二进制不归零的双极性码元，它通过“串并变换”电路变成了两路码元。变成并行码元后，每个码元的持续时间是输入码元的两倍。用两路正交载波去调制并行码元。 图2.2.1选择法 QPSK的调制中，QPSK信号可以看成是两个载波正交的2PSK信号调制器构成。原理分析如下：基本原理和系统结构QPSK与二进制PSK一样，传输信号包含的信息都存在于相位中。个别的载波相位取四个等间隔值之一，如л/4、3л/4、5л/4、7л/4。相应的，可将发射信号定义为： 其中，i＝1，2，3，4；E是发射信号的每个符号的能量，T为符号的持续时间，载波频率f等于nc/T，nc为固定整数。每一个可能的相位值对应于一个特定的二位组。下面介绍QPSK信号的产生和检测。如图为典型的QPSK发射机框图。输入的二进制数据序列首先被不归零(NRZ)电平编码转换器转换为极性形式，即负号1和0分别用和-表示。该二进制波形被分接器分成两个分别由输入序列的奇数位偶数位组成的彼此独立的二进制波形，这两个二进制波形分别用a1(t)和a2(t)表示。此时，在任何一信号时间间隔内a1(t)，和a2(t)的幅度恰好分别等于Si1和 Si2，即由发送的二位组决定。这两个二进制波形a1(t)和a2(t)被用来调制一对正交载波：,。这样就得到一对二进制PSK信号。和的正交性使这两个信