1MatlabQPSK仿真

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QPSK通信系统性能分析与MATLAB仿真讲解

QPSK通信系统性能分析与MATLAB仿真讲解

QPSK通信系统性能分析与MATLAB仿真讲解QPSK(Quadrature Phase Shift Keying)是一种调制方式,常用于数字通信中的短波通信和卫星通信等场景。

在QPSK通信系统中,将每个二进制位编码为相位不同的信号,通常使用正交载波来实现。

为了分析和评估QPSK通信系统的性能,可以使用MATLAB进行仿真。

下面将具体讲解如何进行QPSK通信系统性能分析和MATLAB仿真。

首先,我们需要定义一些基本参数。

QPSK调制是基于二进制编码的,因此将要发送的数据转换为二进制比特流。

可以使用MATLAB中的函数来生成二进制比特流,如`randi([0,1],1,N)`,其中N是比特流的长度。

在这里,可以自行选择比特流的长度。

接下来,需要将二进制比特流分组为2比特一组,以便编码为相位信息。

可以使用MATLAB中的函数来进行分组,如`reshape(bit_stream,2,length(bit_stream)/2)'`,其中bit_stream是二进制比特流。

这里的重点是要确保二进制比特流的长度为2的倍数。

然后,将每组2比特编码为相位信息。

QPSK调制使用4个相位点来表示4种可能的组合,通常用0、π/2、π和3π/2来表示这些相位点。

可以使用MATLAB中的函数生成这些相位信息,如`phase_data =[0,pi/2,pi,3*pi/2]`。

接下来,通过幅度和相位信息生成QPSK信号。

可以使用MATLAB中的函数来生成QPSK信号,如`qpsk_signal = cos(2*pi*f*t+phase)`,其中f是载波频率,t是时间,phase是相位信息。

然后,添加噪声到QPSK信号中以模拟实际通信环境。

可以使用MATLAB中的函数来添加噪声,如`noisy_signal =awgn(qpsk_signal,SNR)`,其中SNR是信噪比。

最后,解调接收到的信号以恢复原始数据。

可以使用MATLAB中的函数来解调信号,如`received_bits = reshape(received_signal,[],2) > 0`。

基于MATLAB的QPSK通信系统仿真设计毕业设计论文

基于MATLAB的QPSK通信系统仿真设计毕业设计论文

基于MATLAB的QPSK通信系统仿真设计摘要随着移动通信技术的发展,以前在数字通信系统中采用FSK、ASK、PSK 等调制方式,逐渐被许多优秀的调制技术所替代。

本文主要介绍了QPSK调制与解调的实现原理框图,用MATLAB软件中的SIMULINK仿真功能对QPSK调制与解调这一过程如何建立仿真模型,通过对仿真模型的运行,得到信号在QPSK 调制与解调过程中的信号时域变化图。

通过该软件实现方式,可以大大提高设计的灵活性,节约设计时间,提高设计效率,从而缩小硬件电路设计的工作量,缩短开发周期。

关键词 QPSK,数字通信,调制,解调,SIMULINK-I-AbstractAs mobile communications technology, and previously in the adoption of digital cellular system, ASK, FSK PSK modulation, etc. Gradually been many excellent mod ulation technology substitution, where four phase-shift keying QPSK technology is a wireless communications technology in a binary modulation method. This article prim arily describes QPSK modulation and demodulation of the implementation of the prin ciple of block diagrams, focuses on the MATLAB SIMULINK software emulation in on QPSK modulation and demodulation the process how to build a simulation model, through the operation of simulation model, I get signal in QPSK modulation and dem odulation adjustment process domain change figure. The software implementation, ca n dramatically improve the design flexibility, saving design time, increase efficiency, design to reduce the workload of hardware circuit design, and shorten the developmen t cycle.Keywords QPSK, Digital Communication,modulation,demodulation,SIMULINK-II-目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (1)1.1 选题的目的和意义 (1)1.2 课题研究现状 (1)1.3 本文主要研究工作 (2)第 2 章数字通信技术简介 (3)2.1 引言 (3)2.2 概念及其基本组成部分 (3)2.3 数字通信的特点 (5)2.4 数字通信发展的回顾与展望 (5)本章小结 (6)第3 章数字相位调制 (7)3.1 数字基带传输系统 (7)3.2 正弦载波数字调制系统 (8)3.3 QPSK概述 (9)3.4 QPSK调制和解调 (10)3.4.1调制 (10)3.4.2解调 (10)3.4.3QPSK的调制原理 (11)3.4.4QPSK解调的工作原理 (13)本章小结 (14)第4章 QPSK调制与解调的软件实现 (15)4.1 SIMULINK功能介绍 (15)4.2 SIMULINK特点 (15)4.3 QPSK调制与解调的软件设计 (16)4.3.1QPSK调制与解调的软件实现 (16)4.3.2QPSK调制解调过程主要组件的功能 (17)4.4 QPSK调制解调仿真过程及其波形图 (19)4.4.1QPSK调制过程及其波形图 (19)4.4.2QPSK解调过程及其波形图 (29)4.5 QPSK调制解调仿真过程正确性的验证 (34)本章小结 (35)结论 (36)-III-致谢 (37)参考文献 (38)附录1 (39)附录2 (41)-IV-第1章绪论1.1 选题的目的和意义随着经济危化的不断发展,人们对通信的要求也越来越高。

基于 MATLAB 的QPSK系统仿真设计与实现

基于 MATLAB 的QPSK系统仿真设计与实现

通信系统仿真设计实训报告1.课题名称:基于MATLAB 的QPSK系统仿真设计与实现学生学号:学生:所在班级:任课教师:2016年10月25日目录1.1QPSK系统的应用背景简介 (3)1.2 QPSK实验仿真的意义 (3)1.3 实验平台和实验容 (3)1.3.1实验平台 (3)1.3.2实验容 (3)二、系统实现框图和分析 (4)2.1、QPSK调制部分, (4)2.2、QPSK解调部分 (5)三、实验结果及分析 (6)3.1、理想信道下的仿真 (6)3.2、高斯信道下的仿真 (7)3.3、先通过瑞利衰落信道再通过高斯信道的仿真 (8)总结: (10)参考文献: (11)附录 (12)1.1QPSK系统的应用背景简介QPSK是英文Quadrature Phase Shift Keying的缩略语简称,意为正交相移键控,是一种数字调制方式。

在19世纪80年代初期,人们选用恒定包络数字调制。

这类数字调制技术的优点是已调信号具有相对窄的功率谱和对放大设备没有线性要求,不足之处是其频谱利用率低于线性调制技术。

19世纪80年代中期以后,四相绝对移相键控(QPSK)技术以其抗干扰性能强、误码性能好、频谱利用率高等优点,广泛应用于数字微波通信系统、数字卫星通信系统、宽带接入、移动通信及有线电视系统之中。

1.2 QPSK实验仿真的意义通过完成设计容,复习QPSK调制解调的基本原理,同时也要复习通信系统的主要组成部分,了解调制解调方式中最基础的方法。

了解QPSK的实现方法及数学原理。

并对“通信”这个概念有个整体的理解,学习数字调制中误码率测试的标准及计算方法。

同时还要复习随机信号中时域用自相关函数,频域用功率谱密度来描述平稳随机过程的特性等基础知识,来理解高斯信道中噪声的表示方法,以便在编程中使用。

理解QPSK调制解调的基本原理,并使用MATLAB编程实现QPSK信号在高斯信道和瑞利衰落信道下传输,以及该方式的误码率测试。

基于MATLAB的QPSK通信系统仿真设计重要

基于MATLAB的QPSK通信系统仿真设计重要

基于MATLAB的QPSK通信系统仿真设计重要QPSK (Quadrature Phase Shift Keying) 是一种常用的数字调制技术,广泛应用于无线通信系统中。

在QPSK通信系统中,数字信号通过将两个正交调制的载波相位进行相应的转换来进行传输。

MATLAB作为一种强大的科学编程语言和工具包,可以用来进行QPSK通信系统的仿真设计。

本文将介绍基于MATLAB的QPSK通信系统仿真设计的重要性,并详细解释如何进行设计。

首先,基于MATLAB的QPSK通信系统仿真设计可以帮助我们更好地理解和研究QPSK调制技术。

通过仿真设计,我们可以模拟整个通信系统,包括信号生成、调制、传输、接收和解调等各个环节。

通过控制各个参数,我们可以分析不同参数对系统性能的影响,如调制误差、信噪比、误码率等。

这有助于我们深入理解QPSK调制技术的原理和特性,并为系统性能的优化提供依据。

其次,基于MATLAB的QPSK通信系统仿真设计可以用来评估系统的性能。

在通信系统中,误码率是一个重要的性能指标,用来评估系统的抗干扰能力。

通过仿真设计,我们可以计算得到不同信噪比下的误码率曲线,从而评估系统的性能。

同时,还可以通过仿真设计研究并优化接收机的设计,如信道均衡、时钟恢复等,以提高系统的性能。

再次,基于MATLAB的QPSK通信系统仿真设计可以用来进行系统参数的选择和优化。

在设计通信系统时,很多参数需要进行选择和优化,如载波频率、采样率、均衡器参数等等。

通过仿真设计,我们可以对这些参数进行优化,并选择最佳的参数组合。

这有助于提高系统的性能和效率,实现更好的通信质量和可靠性。

最后,基于MATLAB的QPSK通信系统仿真设计可以用来进行系统的性能对比和验证。

我们可以采用不同的调制技术和设计方案进行仿真,比较系统的性能差异,从而选择最佳的方案。

同时,还可以将仿真结果与理论计算结果进行对比,验证仿真设计的准确性和有效性。

总之,基于MATLAB的QPSK通信系统仿真设计在研究、设计和优化通信系统中扮演着重要的角色。

qpsk 信号 matlab仿真代码

qpsk 信号 matlab仿真代码

1. 介绍QPSK信号QPSK (Quadrature Phase Shift Keying) 是一种数字调制技术,常用于无线通信和数字通信系统中。

它是通过改变相位来传输数字信息的一种调制方式,相较于单相位调制方式,QPSK可以提高信号传输效率和频谱利用率。

2. QPSK信号的生成原理QPSK信号的产生可以通过正交调制的方式完成,即将数据流分为两个独立的流并分别与正弦和余弦信号相乘,经过合并后即可生成QPSK信号。

具体过程如下:(1) 将二进制数据流分为实部和虚部,分别代表I信号和Q信号;(2) 分别对I信号和Q信号进行调制,得到两路调制信号;(3) 将两路调制信号通过信号合并器得到QPSK信号。

3. QPSK信号的Matlab仿真代码在Matlab中,可以通过编程实现QPSK信号的生成和仿真。

以下是一个简单的QPSK信号Matlab仿真代码示例:```Matlab设置QPSK调制参数M = 4; 调制阶数msg = randi([0 M-1],10000,1); 随机生成10000个0到M-1的整数,模拟二进制信息流txSig = qammod(msg,M); QAM调制绘制星座图scatterplot(txSig) 绘制QPSK星座图添加高斯噪声rxSig = awgn(txSig, 10); 添加信道噪声,信噪比为10dB解调rxMsg = qamdemod(rxSig,M); QPSK解调[numErrors,ber] = biterr(msg,rxMsg); 计算比特错误率disp(['比特错误率为:',num2str(ber)])```4. QPSK信号仿真结果分析通过上述Matlab代码,我们可以得到QPSK信号的仿真结果。

通过绘制星座图可以直观地观察到QPSK信号在复平面上的分布情况。

随后,我们可以添加高斯噪声,模拟信道中的干扰,然后进行解调并计算比特错误率。

5. 结论通过以上QPSK信号的Matlab仿真代码,我们可以成功生成和仿真QPSK信号,并得到比特错误率等性能指标。

基于Matlab的QPSK调制解调仿真设计与研究设计说明书

基于Matlab的QPSK调制解调仿真设计与研究设计说明书

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Matlab/Simulink的QPSK调制解调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 (14)3.1 QPSK解调原理 (14)3.2 QPSK解调原理框图 (14)3.3 QPSK解调方式Matlab仿真 (14)3.4 QPSK解调方式的Matlab-simulink仿真 (15)3.4.1 QPSK解调建模 (15)3.4.2 传输信道 (17)3.4.3仿真结果 (17)3.5 仿真结果分析 (20)第四章QPSK通信系统性能分析 (20)第五章结论 (20)参考文献 (21)附录 (21)摘要正交相移键控(QPSK),是一种数字调制方式。

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专业设计任务及要求1了解并掌握QPSK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编写程序进行仿真,根据实验结果能分析所设计系统的性能。

qpsk、bpsk蒙特卡洛仿真matlab代码

qpsk、bpsk蒙特卡洛仿真matlab代码

qpsk、bpsk的蒙特卡洛仿真是一种用于测试和验证通信系统性能的重要工具。

通过模拟大量的随机输入数据,并对系统进行多次仿真运算,可以对系统的性能进行全面评估,包括误码率、信噪比要求等。

在matlab中,我们可以通过编写相应的仿真代码来实现qpsk、bpsk 的蒙特卡洛仿真。

下面将分别介绍qpsk和bpsk的蒙特卡洛仿真matlab代码。

一、qpsk的蒙特卡洛仿真matlab代码1. 生成随机的qpsk调制信号我们需要生成一组随机的qpsk调制信号,可以使用randi函数生成随机整数序列,然后将其映射到qpsk符号点上。

2. 添加高斯白噪声在信号传输过程中,会受到各种干扰,其中最主要的干扰之一就是高斯白噪声。

我们可以使用randn函数生成高斯白噪声序列,然后与调制信号相加,模拟信号在传输过程中受到的噪声干扰。

3. 解调和判决接收端需要进行解调和判决操作,将接收到的信号重新映射到qpsk符号点上,并判断接收到的符号与发送的符号是否一致,从而判断是否发生误码。

4. 统计误码率通过多次仿真运算,记录错误判决的次数,从而可以计算出系统的误码率。

二、bpsk的蒙特卡洛仿真matlab代码1. 生成随机的bpsk调制信号与qpsk相似,我们需要先生成一组随机的bpsk调制信号,然后模拟信号传输过程中的噪声干扰。

2. 添加高斯白噪声同样使用randn函数生成高斯白噪声序列,与bpsk调制信号相加。

3. 解调和判决接收端对接收到的信号进行解调和判决,判断接收到的符号是否与发送的符号一致。

4. 统计误码率通过多次仿真运算,记录错误判决的次数,计算系统的误码率。

需要注意的是,在编写matlab代码时,要考虑到信号的长度、仿真次数、信噪比的范围等参数的选择,以及仿真结果的统计分析和可视化呈现。

qpsk、bpsk的蒙特卡洛仿真matlab代码可以通过以上步骤实现。

通过对系统性能进行全面评估,可以帮助工程师优化通信系统设计,提高系统的可靠性和稳定性。

基于MATLAB的QPSK系统仿真设计与实现

基于MATLAB的QPSK系统仿真设计与实现

通信系统仿真设计实训报告1.课题名称:基于 MATLAB 的QPSK系统仿真设计与实现学生学号:学生:所在班级:任课教师:2016年 10月25日目录1.1QPSK系统的应用背景简介 (3)1.2 QPSK实验仿真的意义 (3)1.3 实验平台和实验容 (3)1.3.1实验平台 (3)1.3.2实验容 (3)二、系统实现框图和分析 (4)2.1、QPSK调制部分, (4)2.2、QPSK解调部分 (5)三、实验结果及分析 (6)3.1、理想信道下的仿真 (6)3.2、高斯信道下的仿真 (7)3.3、先通过瑞利衰落信道再通过高斯信道的仿真 (8)总结: (10)参考文献: (11)附录 (12)1.1QPSK系统的应用背景简介QPSK是英文Quadrature Phase Shift Keying的缩略语简称,意为正交相移键控,是一种数字调制方式。

在19世纪80年代初期,人们选用恒定包络数字调制。

这类数字调制技术的优点是已调信号具有相对窄的功率谱和对放大设备没有线性要求,不足之处是其频谱利用率低于线性调制技术。

19世纪80年代中期以后,四相绝对移相键控(QPSK)技术以其抗干扰性能强、误码性能好、频谱利用率高等优点,广泛应用于数字微波通信系统、数字卫星通信系统、宽带接入、移动通信及有线电视系统之中。

1.2 QPSK实验仿真的意义通过完成设计容,复习QPSK调制解调的基本原理,同时也要复习通信系统的主要组成部分,了解调制解调方式中最基础的方法。

了解QPSK的实现方法及数学原理。

并对“通信”这个概念有个整体的理解,学习数字调制中误码率测试的标准及计算方法。

同时还要复习随机信号中时域用自相关函数,频域用功率谱密度来描述平稳随机过程的特性等基础知识,来理解高斯信道中噪声的表示方法,以便在编程中使用。

理解QPSK调制解调的基本原理,并使用MATLAB编程实现QPSK信号在高斯信道和瑞利衰落信道下传输,以及该方式的误码率测试。

基于Matlab的QPSK通信系统建模与仿真综述

基于Matlab的QPSK通信系统建模与仿真综述



D_sam=conv(D_s_sam,BB);
• 3.相偏的预测 Discriminator_Out(pos_timing)=(sign(D_timing(pos_timin g))*(Q_timing(pos_timing))sign(Q_timing(pos_timing))*D_timing(pos_timing))/(sqrt( 2)*abs(D_timing(pos_timing)+1j*Q_timing(pos_timing)));
QPSK中文全称是“正交相移键控”。从名字可以看出属于“相位” 调制。 QPSK四相移键控是目前最常用的一种卫星数字信号调制方式。 优点:(1)频谱效率比较高,(2)误码率小(抗干扰能力强),(3)电路 实现简单。
二.QPSK调制解调基本原理
• 2.1QPSK调制
• 说明: 基带信号A(t)是单极性不归零双极性码元,串/并转换之后 变成并行码元a和b。这两路码元分别用两路正交的载波相 乘。相加之后即可得到QPSK信号。 • 原因: QPSK信号可以看成是两路BPSK信号相加的结果。上面 的每一路其实是一个BPSK调制。
• 5.3 误比特率曲线 • 5.3.1 信噪比SNR与比特能量比/噪声功率谱密度的转换 • QPSK通信系统不存在频偏时,为了得到统一的误比特率曲 线,我们用Eb/No作为我们的自变量。关于Eb/No与SNR的 关系有以下说明:EbNo就是Eb/No。 Eb表示单位比特的能 量,单位是焦耳(Joules)。No表示功率谱密度,单位是瓦 特/赫兹(Watts/Hz)。SNR就是S/R。S表示信号功率,单 位是瓦特(Watts)。N表示噪声功率,单位是瓦特 (Watts)。显然SNR单位是无量纲的。EbNo的单位是 Joules·Hz/ Watts,其实也是无量纲的。因为Watts表示是焦 耳/秒(Joules /s),而1 Hz=1/s。EbNo与SNR关系转换:

QPSK通信系统性能分析与MATLAB仿真

QPSK通信系统性能分析与MATLAB仿真

QPSK通信系统性能分析与MATLAB仿真QPSK是一种常见的调制方式,广泛应用于数字通信系统中。

在QPSK通信系统中,传输的数据被分为两个相互正交的子载波进行调制,每个子载波可以携带2位二进制数据。

本文将对QPSK通信系统的性能进行分析,并使用MATLAB进行仿真。

首先,我们需要了解QPSK调制的基本原理。

在QPSK中,发送端的数据被分为两个二进制数据流,分别称为I路和Q路。

通过调制器对I路和Q路进行调制生成正交的载波信号,然后进行并行传输。

接收端接收到信号后,通过对两路信号进行解调,并将解调后的数据进行重新组合,得到原始数据。

为了分析QPSK通信系统的性能,我们需要考虑到噪声的影响。

在传输过程中,信号会受到各种噪声的干扰,如加性高斯白噪声。

这些噪声会使得接收信号误码率增加。

我们可以使用误码率(Bit Error Rate)来评估系统的性能,误码率是指发送的比特和接收到的比特不一致的比率。

为了进行性能分析,我们可以进行理论分析和仿真两个步骤。

在理论分析中,我们可以通过理论计算得到系统的误码率曲线。

而在仿真过程中,我们可以通过编写一段MATLAB代码来模拟整个通信系统,然后进行模拟传输并统计误码率。

在仿真过程中,我们首先需要生成发送端的数据流。

这可以通过随机生成0和1的序列来实现。

然后,我们将数据流分为I路和Q路,并对每一路进行调制生成载波信号。

接下来,我们引入噪声,在信号上添加高斯白噪声。

然后,我们将接收到的信号进行解调,并将解调后的数据重新组合。

最后,我们统计误码率和信噪比(Signal-to-Noise Ratio)之间的关系,并绘制性能曲线。

通过MATLAB进行仿真,我们可以调整信噪比,并观察误码率的变化。

通过仿真实验,我们可以得到系统在不同信噪比下的性能表现。

通过比较理论结果和仿真结果,我们可以验证我们的分析是否准确。

总结起来,QPSK通信系统的性能分析是一个重要的研究课题。

通过理论分析和MATLAB仿真,我们可以得到系统在不同信噪比下的性能表现,并且验证我们的分析是否准确。

基于-MATLAB-的QPSK系统仿真设计与实现

基于-MATLAB-的QPSK系统仿真设计与实现

通信系统仿真设计实训报告1.课题名称:基于MATLAB 的QPSK系统仿真设计与实现学生学号:学生姓名:所在班级:任课教师:2016年10月25日目录1.1QPSK系统的应用背景简介 (3)1.2 QPSK实验仿真的意义 (3)1.3 实验平台和实验内容 (3)1.3.1实验平台 (3)1.3.2实验内容 (3)二、系统实现框图和分析 (4)2.1、QPSK调制部分, (4)2.2、QPSK解调部分 (5)三、实验结果及分析 (6)3.1、理想信道下的仿真 (6)3.2、高斯信道下的仿真 (7)3.3、先通过瑞利衰落信道再通过高斯信道的仿真 (8)总结: (10)参考文献: (11)附录 (12)1.1QPSK系统的应用背景简介QPSK是英文Quadrature Phase Shift Keying的缩略语简称,意为正交相移键控,是一种数字调制方式。

在19世纪80年代初期,人们选用恒定包络数字调制。

这类数字调制技术的优点是已调信号具有相对窄的功率谱和对放大设备没有线性要求,不足之处是其频谱利用率低于线性调制技术。

19世纪80年代中期以后,四相绝对移相键控(QPSK)技术以其抗干扰性能强、误码性能好、频谱利用率高等优点,广泛应用于数字微波通信系统、数字卫星通信系统、宽带接入、移动通信及有线电视系统之中。

1.2 QPSK实验仿真的意义通过完成设计内容,复习QPSK调制解调的基本原理,同时也要复习通信系统的主要组成部分,了解调制解调方式中最基础的方法。

了解QPSK的实现方法及数学原理。

并对“通信”这个概念有个整体的理解,学习数字调制中误码率测试的标准及计算方法。

同时还要复习随机信号中时域用自相关函数,频域用功率谱密度来描述平稳随机过程的特性等基础知识,来理解高斯信道中噪声的表示方法,以便在编程中使用。

理解QPSK调制解调的基本原理,并使用MATLAB编程实现QPSK信号在高斯信道和瑞利衰落信道下传输,以及该方式的误码率测试。

QPSK调制与解调(Matlab仿真)

QPSK调制与解调(Matlab仿真)

QPSK调制与解调(Matlab仿真)1. 一般在仿真的时候,大家都喜欢直接做等效基带仿真(类似于星座点的仿真)。

但实际要传,还是要传频带的波形信号。

2. 为了模拟真实的环境,先把基带信号经过一个自定义的信道,然后再做脉冲成型,上变频,加一点噪声AWGN进去。

3. 为了模拟同步,应该用专用的同步算法。

但是这里的重点不在同步。

所以用了很简单粗暴的办法。

假装直接同步上了。

4. 为了造出不同步的结果,可以这样写 x_未同步 = [x(300:end); x; x]; 相当于循环发送,循环接收。

这是仿真。

Main%%% 单载波QPSK 接收端% 2017年5月17日18:02:56clear;close all;clcrand_seed = 0;rand('seed',rand_seed);randn('seed',rand_seed);%%% Set up parameters and signals.M = 4; % Alphabet size for modulationbaud_rate = 100; % Baud ratef_carrier1 = 75; % Carrier frequencyNsym = 10000; % Number of symbolsmsg = randi([0 M-1],Nsym,1); % Random messagehMod = comm.RectangularQAMModulator(M);modmsg = step(hMod,msg); % Modulate using QAM. % 映射后的基带信号trainlen = 1000; % Length of training sequencerolloff = .3; % 滚降因子span = 20 ; % 截断长度sps = 10; % Samples per symbolrrcFilter=rcosdesign(rolloff,span,sps,'sqrt'); %根升余弦滚降滤波器,‘sqrt’均方根升余弦;‘normal’升余弦fs = baud_rate*sps; % 时间采样率,时间采样间隔为1/fs 秒Tsymbol=1/baud_rate;% 2. 脉冲成型% txSig = upfirdn(modmsg, rrcFilter, sps); % 发送端的基带复波形信号% chan = [1; .001];chan = [.986; .845; .237; .123+.31i]; % Channel coefficients% chan = [1 0.45 0.3+0.2i]; % Channel coefficientsfiltmsg = filter(chan,1,modmsg); % Introduce channel distortion.(已经经过信道的畸变的基带复信号,星座点)txSig = upfirdn(filtmsg, rrcFilter, sps); % 发送端的基带复波形信号txSig = awgn(txSig,20,'measured'); % Add AWGNt = (0:1/fs:((length(txSig)-1)/fs)).';T = t(end)+1/fs;df = 1/T;freq = -fs/2:df:fs/2-df;cos1 = cos(2*pi*f_carrier1 * t);sin1 = sin(2*pi*f_carrier1 * t);x_upconv = real(txSig).* cos1 + imag(txSig) .* sin1;%% === 接收端x_training_wave = x_upconv;x_training_msg = msg;rxSig = [x_upconv(300:end) ; x_upconv];% 1. 同步x_resampled = resample(rxSig,1,1);x_sync = sync_two_signals( x_resampled,x_training_wave,0);figure(2);plot(freq,20*log10(abs(fftshift(fft(x_sync))/max(abs(fftshift(fft(x_sync)))))));ylim([-100,10])xlim([0,freq(end)])grid on;xlabel('频率(Hz)');title('接收信号');% 2. 下变频+ 匹配滤波xi_dnconv = x_sync .* cos1;xq_dnconv = x_sync .* sin1;x_filtered = xi_dnconv + 1j * xq_dnconv;rxFilt = upfirdn(x_filtered, rrcFilter, 1, sps);rxFilt = rxFilt(span+1:end-span); % 这是接收端匹配滤波后的信号% 3. 均衡% eq1 = lineareq(6, lms(0.01)); % LMSeq1 = lineareq(30, rls(0.99,0.01)); % Create an equalizer object. % 40 taps,RLS算法,步长0.99,自相关矩阵逆矩阵的初值InvCorrInit对角线上的元素eq1.SigConst = step(hMod,(0:M-1)')'; % Set signal constellation. % 标准星座图[symbolest,~] = equalize(eq1,rxFilt,x_training_msg(1:trainlen)); % Equalize. % 均衡器obj,需要均衡的信号,训练序列symbolest = symbolest ./ mean(abs(symbolest)) .* mean(abs(eq1.SigConst));% Plot signals.h = scatterplot(rxFilt,1,trainlen,'bx'); hold on;scatterplot(symbolest,1,trainlen,'r.',h);scatterplot(eq1.SigConst,1,0,'k*',h);legend('Filtered signal','Equalized signal',...'Ideal signal constellation');hold off;% Compute error rates with equalization.hDemod = comm.RectangularQAMDemodulator(M);demodmsg = step(hDemod,symbolest); % Demodulate detected signal from equalizer.% Create ErrorRate Calculator System objectserVec = step(comm.ErrorRate,msg(trainlen+1:end),demodmsg(trainlen+1:end));srate = serVec(1)snum = serVec(2)% Convert integers to bitshIntToBit = comm.IntegerToBit(log2(M));Tx_bit = step(hIntToBit, msg(trainlen+1:end));Rx_bit = step(hIntToBit, demodmsg(trainlen+1:end));% Calculate BERberVec = step(comm.ErrorRate,Rx_bit,Tx_bit);brate = berVec(1)bnum = berVec(2)同步的代码function x_sync = sync_two_signals( x_resampled,x_training_wave,idx )% sync_two_signals( x_resampled,x_training_wave,idx )% x_resampled:收到的信号% x_training_wave:用发送的信号% idx:要找同步上的第几段。

基于MATLAB的QPSK系统仿真设计与实现

基于MATLAB的QPSK系统仿真设计与实现

基于MATLAB的QPSK系统仿真设计与实现QPSK(Quadrature Phase Shift Keying)是一种常用的调制技术,广泛应用于无线通信系统中。

本文将基于 MATLAB 对 QPSK 系统进行仿真设计与实现。

首先,我们需要了解 QPSK 调制的原理。

QPSK 将每个符号分成两个维度,分别为实部和虚部,以实现两个维度上的相位调制。

在 QPSK 中,每个符号可以表示为 a+jb 的形式,其中 a 和 b 分别为两个调制点的幅度,j 为虚数单位。

在 QPSK 中,通常我们使用 2 相移键控(BPSK)调制的方式来实现每个维度上的相位调制。

接下来,我们可以开始进行QPSK系统的仿真设计与实现。

1.首先,我们需要生成QPSK调制所使用的信号。

a.定义QPSK调制器:b.生成随机数据序列:data = randi([0,3],1000,1);c.通过调制器将数据序列调制为QPSK信号:modulatedData = modulator(data);2.接下来,我们需要添加高斯噪声模拟通信信道。

我们可以使用 MATLAB 中的 AWGN(Additive White Gaussian Noise)信道模型来添加高斯噪声。

步骤如下:a.定义AWGN信道对象:b.设置信道的信噪比(SNR)值:awgnChannel.SNR = 10;c.通过信道对象添加高斯噪声:receivedSignal = awgnChannel(modulatedData);3.最后,我们需要进行解调和误码率的计算。

a.定义QPSK解调器:b.对接收到的信号进行解调:demodulatedData = demodulator(receivedSignal);c.计算误码率(BER):ber = errorRate(data, demodulatedData);4.可选择性的结果输出和显示。

我们可以通过输出误码率(BER)并进行可视化的方式来评估QPSK系统的性能。

基于 MATLAB的 QPSK 调制解调仿真

基于 MATLAB的 QPSK 调制解调仿真

基于MATLAB的QPSK 调制解调仿真( 1 ) 熟悉2QPSK 调制解调原理。

(2)掌握编写2QPSK 调制解调程序的要点。

(3)掌握使用MATLAB 调制解调仿真的要点。

( 1 ) 根据2QPSK 调制解调原理,设计源程序代码。

( 2 ) 通过MATLAB软件仿真给定信号的调制波形。

(3)对比给定信号的理论调制波形和仿真解调波形。

QPSK即四进制移向键控(quaternary phase shift keying),它利用载波的4种不同相位来表示数字信息,由于每一种载波相位代表两个比特信息,因此每个四进制码元可以用两个二进制码元的组合来表示。

两个二进制码元中的前一个码元用a 表示,后一个码元用b 表示。

由QPSK 信号的调制原理可知,对它的解调可以采用与2PSK 信号类似的解调方法进行解调。

解调原理图如图2-18-2 所示,同相支路和正交支路分别采用相干解调方式解调,得到I ( t )和Q(t),经过抽样判决和并/串交换器,将上下支路得到的并行数据恢复成串行数据。

(1 )利用QPSK 正交调制器,用调相法产生QPSK信号。

( 2 ) 画出QPSK 信号的波形。

( 3 ) 利用相干解调法,画出QPSK解调后的信号。

( 1 ) 首先,用调相法产生QPSK 信号。

( 2 ) 使用MATLAB 画出QPSK 信号的波形。

(3)根据相干解调法,画出解调后的波形,与原始信号波形进行比较。

N=20;%比特数T=1;%比特周期fc=2;%载波频率Fs=100;%抽样频率bitstream=randi([0,1],1,N);%随机产生的比特数0、1bitstream=2*bitstream-1;%单极性变为双极性(0到-1;1到1)I=[];Q=[];%奇数进I路,偶数进Q路for i=1:Nif mod(i,2)~=0I=[I,bitstream(i)];elseQ=[Q,bitstream(i)];endend%采用绘图比较I、Q比特流bit_data=[];for i=1:Nbit_data=[bit_data,bitstream(i)*ones(1,T*Fs)];%在一个比特周期里面有T*Fs个1和采样点一模一样endI_data=[];Q_data=[];for i=1:N/2%I路和Q路是原来比特周期的两倍,2Tb=Ts(码元周期),因此采样点个数为T*Fs*2I_data=[I_data,I(i)*ones(1,T*Fs*2)];Q_data=[Q_data,Q(i)*ones(1,T*Fs*2)];end%绘图figure();%时间轴t=0:1/Fs:N*T-1/Fs;subplot(3,1,1)plot(t,bit_data);legend('Bitstream')%比特信息subplot(3,1,2)plot(t,I_data);legend('I Bitstream')%I路信息subplot(3,1,3)plot(t,Q_data);legend('Q Bitstream')%Q路信息%载波信号bit_t=0:1/Fs:2*T-1/Fs;%载波周期为2倍比特周期,定义时间轴%定义I路和Q路的载波I_carrier=[];Q_carrier=[];for i=1:N/2I_carrier=[I_carrier,I(i)*cos(2*pi*fc*bit_t)];%I路载波信号Q_carrier=[Q_carrier,Q(i)*cos(2*pi*fc*bit_t+pi/2)];%Q路载波信号end%传输信号QPSK_signal=I_carrier+Q_carrier;%绘图figure();%产生一个新图subplot(3,1,1)plot(t,I_carrier);legend('I signal')%I路信号subplot(3,1,2)plot(t,Q_carrier);legend('Q signal')%Q路信号subplot(3,1,3)plot(t,QPSK_signal);legend('QPSK signal')%I路、Q路和的信号snr=1;%信躁比%接收信号QPSK_receive=awgn(QPSK_signal,snr);%awgn()添加噪声%解调for i=1:N/2I_output=QPSK_receive(1,(i-1)*length(bit_t)+1:i*length(bit_t)).*cos(2 *pi*fc*bit_t);if sum(I_output)>0 %积分器求和,大于0为1,否则为-1I_recover(i)=1;elseI_recover(i)=-1;endQ_output=QPSK_receive(1,(i-1)*length(bit_t)+1:i*length(bit_t)).*cos(2 *pi*fc*bit_t+ pi/2);if sum(Q_output)>0Q_recover(i)=1;elseQ_recover(i)=-1;endend%并/串变换bit_recover=[];for i=1:Nif mod(i,2)~=0bit_recover=[bit_recover,I_recover((i-1)/2+1)];%奇数取I路信息elsebit_recover=[bit_recover,Q_recover(i/2)];%偶数取Q路信息endend%适用绘图比较I、Q比特流recover_data=[];for i=1:Nrecover_data=[recover_data,bit_recover(i)*ones(1,T*Fs)];endI_recover_data=[];Q_recover_data=[];for i=1:N/2I_recover_data=[I_recover_data,I_recover(i)*ones(1,T*Fs*2)];Q_recover_data=[Q_recover_data,Q_recover(i)*ones(1,T*Fs*2)];end%绘图figure();t=0:1/Fs:N*T-1/Fs;subplot(3,1,1)plot(t,recover_data);legend('Bitstream')%恢复的比特信息subplot(3,1,2)plot(t,I_recover_data);legend('I Bitstream')%恢复的I路信息subplot(3,1,3)plot(t,Q_recover_data);legend('Q Bitstream')%恢复的Q路信息Q路对应的比特数和波形图如下所示路和信号(QPSK)对应波Q路信息波形图如图所示在本次实验中,我根据QPSK 调制解调仿真原理,写出了源程序代码,了解到了很多东西,其中通过Matlab软件根据相干解调法,画出解调后的波形,与原始信号波形进行仿真比较。

相干光通信qpsk,qam调制格式等matlab仿真代码

相干光通信qpsk,qam调制格式等matlab仿真代码

相干光通信qpsk,qam调制格式等matlab仿真代码本文将介绍相干光通信中的两种调制格式——QPSK和QAM,并提供基于MATLAB的仿真代码来说明其工作原理。

我们将逐步解释QPSK和QAM的原理、特点和应用,并展示如何使用MATLAB来模拟这两种调制格式。

1. 引言现代光通信技术已经取得了长足的进展,其中调制格式是实现高速光通信的关键。

QPSK(Quadrature Phase Shift Keying)和QAM(Quadrature Amplitude Modulation)是两种常用的调制格式。

它们具有高效利用频谱资源和抗噪声性能强的优点,在现代光通信系统中得到了广泛的应用。

2. QPSK调制格式QPSK是一种基于相位调制的数字调制方式。

它将两个正交相干的载波用来表示数字比特流的相位信息。

QPSK将比特流分为每两个比特表示一个相位状态的方式,因此可以表示四种不同的相位状态。

这四种相位状态分别是0、90、180和270,对应于比特流“00”、“01”、“10”和“11”。

QPSK的工作原理如下:- 将要传输的比特流拆分成两个比特一组,每组代表一个相位状态。

- 使用正交相干的载波生成这两个相位状态,并将它们进行叠加。

- 叠加后的信号经过输出滤波器,以去除非理想频谱。

下面是基于MATLAB的QPSK调制仿真代码:Matlab定义比特流bit_stream = [0 1 0 1 1 0 0 1];定义相位状态映射表phase_mapping = [0 90 180 270];初始化调制输出modulated_signal = [];QPSK调制for i=1:2:length(bit_stream)phase_index = bit_stream(i)*2 + bit_stream(i+1) + 1; phase = phase_mapping(phase_index);将相位转化为弧度并生成正交载波carrier1 = cosd(phase);carrier2 = sind(phase);将两个载波叠加modulated_signal = [modulated_signal carrier1 carrier2];end显示调制后的信号plot(modulated_signal);3. QAM调制格式QAM是一种基于混合调制的数字调制方式。

qpsk信号matlab仿真程序

qpsk信号matlab仿真程序

qpsk信号matlab仿真程序QPSK信号MATLAB仿真程序—理论与应用导言:随着无线通信技术的迅猛发展,QPSK(Quadrature Phase Shift Keying)信号成为了目前广泛应用于通信领域的一种调制方式。

本文将详细介绍如何使用MATLAB进行QPSK信号的仿真程序设计,并从理论与应用两个方面进行解析,以帮助读者深入理解并灵活应用该仿真程序。

1. 什么是QPSK信号?QPSK信号是一种基于相位调制的数字调制技术,其特点是将数字信号分成4个不同的相位状态进行传输和接收。

其中,每个相位状态代表2个比特的信息,即每个相位状态可以传输2个比特的信息,因此QPSK又被称为4相位调制。

QPSK信号可以通过泰勒展开可以分解成I(In-phase)分量和Q(Quadrature)分量。

2. MATLAB中的QPSK信号仿真程序设计步骤:(1)生成随机比特流。

在MATLAB中,可以使用randi函数生成一串随机的比特流,作为模拟发送端的输入信号。

(2)将比特流转换成QPSK符号。

将生成的比特流进行分组,每两个比特为一组,将每组比特映射到对应的QPSK符号。

一般而言,00表示的是第一象限的点,01表示的是第二象限的点,11表示的是第三象限的点,10表示的是第四象限的点。

(3)通过QPSK符号产生QPSK信号。

通过对每个QPSK符号进行相位调制,可以得到QPSK信号。

(4)添加高斯噪声。

为了模拟仿真实际通信环境,我们需要向信号中添加高斯噪声。

可以使用randn函数生成指定均值和标准差的高斯噪声信号,并将其与QPSK信号相加。

(5)解调QPSK信号。

在接收端,需要进行相位解调操作,从而恢复原始的比特流。

通过解调操作,将接收到的QPSK信号恢复为I和Q两个分量。

(6)计算误码率。

通过比较原始比特流和解调后的比特流,可以统计出误码率,从而评估通信系统的性能。

3. QPSK信号仿真程序的理论分析:对于QPSK信号,可以利用复数域的理论进行分析。

在matlab上的的QPSK调制与解调仿真

在matlab上的的QPSK调制与解调仿真

QPSK的调制与解调电路的MATLAB实现摘要本课程设计主要讨论了QPSK的调制解调原理,分析了它们的调制解调实现过程的程序设计。

在课程设计中,系统开发平台为Windows 2000,程序运行平台为MATLAB集成环境下的Simulink仿真平台。

用Simulink构建QPSK调制与解调电路仿真模型,得到调制、解调信号,绘制调制前后频谱图,分析QPSK在各种噪声信道中的性能。

程序运行初步实现了QPSK的调制解调,其所得结果基本与理论结果一致。

关键词Simulink;调制解调;QPSK;目录1.前言 (1)1.1QPSK系统的应用背景简介 (1)1.2 QPSK实验仿真的意义 (1)1.3 实验平台和实验内容 (2)1.3.1实验平台 (2)1.3.2实验内容 (2)2系统实现框图和分析 (3)2.1、QPSK调制部分 (3)2.2、QPSK解调部分 (4)3实验结果及分析 (6)3.1、理想信道下的仿真 (6)3.2、高斯信道下的仿真 (7)3.3、先通过瑞利衰落信道再通过高斯信道的仿真 (8)4致谢 (9)参考文献 (10)附录 (11)1.前言1.1QPSK系统的应用背景简介QPSK是英文Quadrature Phase Shift Keying的缩略语简称,意为正交相移键控,是一种数字调制方式。

在19世纪80年代初期,人们选用恒定包络数字调制。

这类数字调制技术的优点是已调信号具有相对窄的功率谱和对放大设备没有线性要求,不足之处是其频谱利用率低于线性调制技术。

19世纪80年代中期以后,四相绝对移相键控(QPSK)技术以其抗干扰性能强、误码性能好、频谱利用率高等优点,广泛应用于数字微波通信系统、数字卫星通信系统、宽带接入、移动通信及有线电视系统之中。

1.2 QPSK实验仿真的意义通过完成设计内容,复习QPSK调制解调的基本原理,同时也要复习通信系统的主要组成部分,了解调制解调方式中最基础的方法。

qpsk信号matlab仿真程序 -回复

qpsk信号matlab仿真程序 -回复

qpsk信号matlab仿真程序-回复如何使用MATLAB编写并仿真QPSK信号。

第一步:QPSK信号概述QPSK(Quadrature Phase-Shift Keying)是一种常用的数字调制技术,用来传输数字数据。

QPSK信号通过在正交载波上调制不同相位的信号,将两个比特的编码映射到四个不同的相位状态上。

这种编码方式能有效提高信号传输效率,使得传输速率加倍。

第二步:设置QPSK信号参数在MATLAB中,可以通过设置一些参数来定义QPSK信号的性质。

首先,需要定义符号速率(Symbol Rate),即每秒传输的符号数量。

此外,还需要定义载波频率和采样频率。

根据信号的要求,可以选择不同的参数。

例如,我们可以设置符号速率为1KHz,载波频率为10KHz,采样频率为100KHz,即每个符号对应100个样本点。

这些参数可以根据实际需求进行调整。

第三步:生成QPSK调制信号使用MATLAB的通信系统工具箱,可以方便地生成QPSK调制信号。

我们可以使用qammod函数来实现这个功能。

qammod函数的语法如下:y = qammod(x, M, phase_offset)其中,x是待调制的数据序列,M表示调制级别(对于QPSK来说,M=4),phase_offset表示相位偏移(一般为0)。

例如,假设我们有一组数据序列x,长度为N。

我们可以使用以下代码生成QPSK调制信号:symbol_rate = 1000; 符号速率为1KHzcarrier_freq = 10000; 载波频率为10KHzsample_freq = 100000; 采样频率为100KHzt = 0:1/sample_freq:(N-1)/symbol_rate; 生成时间序列x = randi([0, 1], 1, N); 随机生成长度为N的数据序列qpsk_signal = qammod(x, 4, 0); 生成QPSK调制信号在生成调制信号后,我们可以使用plot函数将信号绘制出来,以便进行可视化分析。

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