QPSK的调制与解调课程设计
QPSK的调制与解调课程设计
注意事项： a. 信号的相位要保持稳定 b. 接收信号的强度要足够大 c. 解调过程中要避免干扰信号的影响
实验结果分析
实验目的：验证QPSK调制与解调的原理和性能
实验设备：信号源、调制器、解调器、示波器等
实验步骤：设置参数、调制信号、解调信号、观察波形等
实验结果：调制信号的频谱、解调信号的波形、误码率等
03
QPSK信号的生成
信号调制：将信息比特转换为QPSK信号
信号生成：通过I/Q调制器生成QPSK信号
信号频率：QPSK信号的频率为载波频率的4倍
信号相位：QPSK信号的相位有4种可能，对应4种信息比特
QPSK信号的解调
解调原理：利用相位差进行解调
解调方法：采用相位检测器进行解调
解调过程：首先进行相位检测，然后进行信号恢复
QPSK调制与解调在遥感系统中的应用
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QPSK调制：将遥感数据调制到载波上，提高传输效率
遥感系统：通过卫星、飞机等平台获取地球表面信息
QPSK解调：接收端对载波进行解调，恢复遥感数据
应用优势：抗干扰能力强，传输距离远，数据传输速率高
QPSK调制与解调在其他领域的应用
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实验过程：包括信号产生、调制、解调、接收等步骤
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实验不足：在实验过程中遇到了一些困难，如信号干扰、设备故障等
QPSK调制与解调的应用
05
QPSK调制与解调在通信系统中的应用
提高传输速率：QPSK调制可以提高传输速率，满足高速数据传输的需求。
提高抗干扰能力：QPSK调制可以提高系统的抗干扰能力，保证通信质量。
QPSK调制信号的波形
每个相位对应一个比特，0度对应0，180度对应1
QPSK调制解调技术的设计与仿真
QPSK调制解调技术的设计与仿真QPSK（Quadrature Phase Shift Keying）调制解调技术是一种常用于数字通信系统中的调制解调方法，它可以实现高效的数据传输。
本文将简要介绍QPSK调制解调技术的设计原理，并通过仿真实例展示其性能。
1.将输入数据序列划分成两个并行的数据流，分别为I分量和Q分量。
2.对于I分量和Q分量，进行二进制相位调制，将每个比特映射到一个相位点上。
3.将I分量和Q分量进行合并，得到复数信号。
4.对复数信号进行带通滤波，抑制带外噪声。
5.将带通滤波后的信号进行模拟调制，得到QPSK信号。
QPSK解调原理：QPSK解调是将接收到的QPSK信号解调为二进制比特流的过程。
具体过程如下：1.将接收到的QPSK信号分为实部和虚部，并进行带通滤波，抑制带外噪声。
2.对实部和虚部信号进行比较，得到原始的二进制数据流。
QPSK的仿真实例：我们将通过MATLAB软件进行QPSK调制解调的仿真。
假设我们有一个长度为N的二进制数据序列，首先，我们将数据序列拆分为两个并行的数据流，即I分量和Q分量。
然后，对这两个数据流进行二进制相位调制，将每个比特映射到一个相位点上。
在这里，我们可以使用带限相移键控（BLMSK）调制来实现QPSK调制。
接下来，将I分量和Q分量合并为复数信号。
然后，对复数信号进行带通滤波，并进行模拟调制，得到QPSK信号。
仿真步骤如下：1.定义二进制数据序列，生成随机的0和1的序列。
2.将二进制数据序列拆分为两个并行的数据流，即I分量和Q分量。
3.对I分量和Q分量进行二进制相位调制，将比特映射到相位点上。
4.合并I分量和Q分量为复数信号。
5.对复数信号进行带通滤波，抑制带外噪声。
6.进行模拟调制，得到QPSK信号。
7.添加高斯噪声，并进行解调。
8.对解调后的信号进行比较，得到原始的二进制数据流。
9.比较原始的二进制数据序列和解调后的数据序列，计算误码率。
通过以上仿真步骤，我们可以得到QPSK调制解调的性能指标，如误码率等。
移动通信实验 四相移相键控(QPSK)调制及解调实验
实验一四相移相键控（QPSK）调制及解调实验一．实验目的：1、了解QPSK调制解调原理及特性。
2、了解载波在QPSK相干及非相干时的解调特性。
二．实验内容：1、观察I、Q两路基带信号的特征及与输入NRZ码的关系。
2、观察IQ调制解调过程中各信号变化3、观察解调载波相干时和非相干时各信号的区别。
三．基本原理：1、QPSK调制原理：QPSK又叫四相绝对相移调制，它是一种正交相移键控。
QPSK利用载波的四种不同相位来表征数字信息。
由于每一种载波相位代表两个比特信息，因此，对于输入的二进制数字序列应该先进行分组，将每两个比特编为一组，然后用四种不同的载波相位来表征。
2、QPSK解调原理：由于QPSK可以看作是两个正交2PSK信号的合成，故它可以采用与2PSK信号类似的解调方法进行解调，即由两个2PSK信号相干解调器构成。
四．实验原理：实验模块简介：1、基带成形模块：主要功能：产生PN31伪随机序列作为信源；将基带信号进行串并转换；按调制要求进行基带成形，形成两路正交基带信号。
2、IQ调制解调模块：主要功能：产生调制及解调用的正交载波；完成射频正交调制及小功率线性放大；完成射频信号正交调解。
3、码元再生模块主要功能：从解调出的IQ基带信号中恢复复位同步，并进行抽样判决，然后并串转换后输出。
4、PSK载波恢复模块主要功能：与IQ调制解调模块上的解调电路连起来组成一个完整的科斯塔斯环恢复PSK 已调信号的载波，同时可用作一个独立的载波源。
五．实验步骤：1、在实验箱上按正确安装基带成形模块、IQ调制解调模块、码元再生模块、PSK载波恢复模块。
2、QPSK调制实验a、关闭实验箱总电源，用台阶插座线完成如下链接源端口目的端口连线说明基带模块：PN31 基带模块：NRZ IN 提供PN31伪随机序列基带模块：I-OUT IQ模块：I-IN 串并变换后的I路信号输入基带模块：Q-OUT IQ模块：Q-IN 串并变换后的Q路信号输入*检查连线是否正确，检查无误后打开电源。
QPSK调制及解调课程设计
QPSK调制及解调课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解QPSK调制的基本原理，掌握其数学表达式和信号空间图表示方法。
2. 学生能够描述QPSK解调的关键步骤，包括信号检测和符号判决。
3. 学生能够解释QPSK调制解调技术在通信系统中的应用和优势。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识，独立设计QPSK调制和解调的简单实验方案。
2. 学生通过实验操作，能够分析和解决QPSK调制解调过程中出现的问题。
3. 学生能够使用相关软件工具（如Matlab/Octave等）模拟QPSK调制解调过程，并展示结果。
情感态度价值观目标：1. 学生通过本课程的学习，培养对通信科学的兴趣，激发探究通信技术发展的热情。
2. 学生能够在小组合作中发展团队协作能力，增强沟通交流技巧，培养科学探究精神。
3. 学生通过学习QPSK技术，认识到其在现代通信中的重要性，增强对科技进步的正面价值观。
课程性质分析：本课程为高中信息技术或电子通信选修课程，结合物理与数学知识，旨在通过QPSK调制解调技术让学生深入理解数字通信的基本原理。
学生特点分析：高中生具备一定的物理和数学基础，能够理解抽象概念，同时具有一定的实验操作能力和问题解决能力。
教学要求：1. 理论与实践相结合，注重培养学生的实际操作能力。
2. 引导学生通过小组合作，进行探究式学习，提高解决问题的能力。
3. 强调学习过程中的思考与反思，促进学生深度学习。
二、教学内容1. 引言：介绍数字通信的发展背景，引出QPSK调制解调技术的地位与作用。
2. 理论知识：- 数字调制基本概念与分类- QPSK调制原理及其数学表达- 信号空间图表示方法- QPSK解调原理及关键步骤3. 实践操作：- QPSK调制解调实验方案设计- 实验设备与软件工具介绍- 实验操作步骤及注意事项- 数据分析与结果展示4. 应用案例分析：- QPSK技术在现代通信系统中的应用- QPSK与其他数字调制技术的对比分析5. 教学案例与讨论：- 列举实际通信系统中的QPSK应用案例- 分析案例中的技术问题和解决方案- 组织学生进行小组讨论，提出优化建议教学内容安排与进度：1. 引言与理论知识（1课时）2. 信号空间图表示方法（1课时）3. QPSK解调原理及关键步骤（1课时）4. 实践操作：实验方案设计、设备使用与操作（2课时）5. 应用案例分析及讨论（1课时）6. 总结与反思（1课时）教材章节关联：本教学内容与教材中“数字通信原理”章节相关，涉及QPSK调制解调技术的具体应用和实践操作。
QPSK调制与解调
实验六、QPSK调制与解调一、实验目的1.了解用FPGA进行电路设计的基本方法。
2.掌握QPSK调制与解调的原理二、实验内容1.观察PN码波形。
2.观察QPSK调制的各种波形。
3.观察QPSK解调的各种波形。
三、实验仪器QPSK调制与解调模块、20M双踪示波器、连接线四、实验步骤1、将QPSK调制与解调模块小心地固定在主机箱中，确保电源接触良好。
2、插上电源线，打开主机箱右侧的交流开关，再分别按下两个模块中的开关POWER1、POWER2，对应的发光二极管LED1、LED2发光，按一下QPSK调制与解调模块的复位键，该模块开始工作。
3、用示波器观察NRZ、BS/2、BS、I-OUT、Q-OUT、SIN和COS，用双踪示波器比较I-OUT和Q-OUT输出波形，SIN和COS输出波形。
4、用连接线连接I-OUT 与I-IN ，Q-OUT 与Q-IN 。
观察QPSK-OUT 的输出波形。
5、用连接线连接SIN 与SIN-IN 、COS 与COS-IN 、2BS 与2BS -IN 以及QPSK-OUT 与QPSK-IN ，用示波器观察I-1、Q-1。
6、用示波器观察JI、JQ，与原始信号I-OUT和Q-OUT比较。
7、用示波器观察JNRZ，与NRZ进行比较。
五、思考题：1、把实验中测到的电信号在原理框图中标出2、QPSK、2PSK在给定信道带宽的条件下，哪种调制方式可以得到更快的信息传输速率？原因在于？答：为了提高信息传输速率，可以采用多路复用的调制方法。
因为信道复用率高，分路方便，多路复用是目前模拟通信中常采用的一种复用方式，特别是在有线和微波通信系统中应用十分广泛3、什么是信道编码，（7，4）汉明码是什么形式的信道编码？答：信道编码是为了与信道的统计特性相匹配，并区分通路和提高通信的可靠性，而在信源编码的基础上，按一定规律加入一些新的监督码元，以实现纠错的编码。
汉明码是用于数据传送，能检测所有一位和双位差错并纠正所有一位差错的二进制代码。
QPSK的调制与解调课程设计
目录一、课程设计要求、内容及研究目的及意义 (3)1.1课程设计要求 (3)1.2课程设计内容 (3)1.3 研究目的及意义 (3)二、数字通信技术简介 (4)2.1 引言 (4)2.2 概念及其基本组成部分 (4)2.3 数字通信的特点 (6)π概述 (7)三、正交相移键控(QPSK)系统及4QDPSK3.1 QPSK概述 (7)π概述 (8)3.2 4QDPSK四、 QPSK的调制及解调原理 (8)4.1 QPSK的调制 (8)4.1.1 相乘法 (8)4.1.2 选择法 (9)4.1.3 QPSK的产生发案 (9)4.2 QPSK的解调 (11)4.2.1解调框图 (11)4.2.2 QPSK解调原理分析 (12)五、QPSK调制与解调的软件实现 (12)5.1 SIMULINK功能介绍 (13)5.2 SIMULINK特点 (13)5.3 Simulink常用模块库 (14)5.4 QPSK调制与解调的Simulink仿真实现 (16)5.4.1仿真实现原理图 (16)5.4.2 QPSK调制解调过程主要组件的功能 (17)5.5 QPSK调制解调仿真过程及其波形图 (19)5.5.1 QPSK调制过程及其波形图 (19)5.5.2 QPSK解调过程及其波形图 (23)六、创建Simulink子系统及其封装 (27)6.1创建子系统方法 (28)6.1.1通过子系统模块创建子系统 (28)6.1.2 通过压缩已有的模块建立子系统 (28)6.2 QPSK调制解调模块的子系统 (29)6.3 子系统的封装 (30)七、结论 (30)八、收获及体会 (31)九、参考文献 (33)一、课程设计要求、内容及研究目的及意义1.1课程设计要求⑴ QPSK（含4QDPSKπ）系统的仿真与实现。
⑵查阅文献资料，掌握QPSK调制与解调的原理。
⑶对QPSK系统进行实现及仿真，并对仿真的结果进行分析与对比。
1.2课程设计内容本文主要介绍了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。
QPSK调制解调技术的设计与仿真
QPSK调制解调技术的设计与仿真首先，我们来介绍QPSK调制器的设计。
QPSK调制器将输入的数字信息信号转换为相应的调制信号，具体步骤如下：2.将每个分组的两个比特转换为对应的相位值，常用的映射方式为00-0度，01-90度，10-180度，11-270度。
3.将每个相位值对应到正弦和余弦信号上，得到QPSK信号的两个分量。
4.将两个分量相加，得到最终的QPSK调制信号。
接下来，我们来介绍QPSK解调器的设计。
QPSK解调器将接收到的QPSK调制信号转换回原始的数字信息信号，具体步骤如下：1.接收到QPSK调制信号，并将其分为两个分量。
2.对每个分量进行相位解调，可以通过比较信号的相位和参考信号的相位差来得到原始信息信号的两个比特。
3.将解调得到的两个比特合并，得到原始的数字信息信号。
为了验证设计的准确性和性能，可以使用Simulink等仿真工具进行QPSK调制解调技术的仿真。
以下是一个简单的QPSK调制仿真示例：1. 在Simulink中创建一个信号源模块，用于生成数字信息信号。
2.使用QPSK调制器模块将数字信息信号进行调制。
3.添加信道模型模块，模拟信号在传输过程中可能发生的噪声和干扰。
4.使用QPSK解调器模块将接收到的信号进行解调。
5.添加误码率测量模块，用于评估解调的准确性和性能。
6.运行仿真并分析结果，包括误码率、信噪比等指标。
通过不断调整仿真参数和算法设计，可以优化QPSK调制解调技术的性能，提高数字通信系统的传输质量。
总结起来，QPSK调制解调技术的设计与仿真主要包括调制器的设计和解调器的设计。
通过将输入的数字信息信号转换为相位变化的载波信号，并将接收到的载波信号转换回数字信息信号，QPSK调制解调技术实现了可靠的数字通信。
通过仿真工具的使用，可以验证设计的准确性和性能，优化调制解调算法，提高系统的传输质量。
QPSK调制解调课设完整版
2012专业综合课程设计————————————通信专业：***班级：0902402学号：090240212题目：利用matlab设计并仿真数字通信系统一、题目要求利用matlab软件设计并仿真下面的无线通信系统要求：1、输入信号为比特流形式，比特速率通常为100kbps数量级。
2、载波频率自定。
通常为MHz数量级。
3、信道为多径信道（仿真中2径即可），信道中噪声为加性高斯白噪声。
4、信噪比自行设定。
5、画出图中各点波形。
6、画出系统误码率与接收端信噪比SNR的关系（蒙特卡洛仿真）。
7、在给定信噪比情况下，分析多径延时大小对系统性能有没有影响？画出系统误码率与多径延时大小之间的关系。
二、设计过程1）概念理解：QPSK即四进制移向键控（Quaternary Phase Shift Keying），它利用载波的四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。
2）调制：QPSK信号可以看作两个载波正交2PSK信号的合成，下图表示QPSK正交调制器。
二进制数据序列分离器极性NRZ电平编码器原理分析：由randint函数产生一个1x20的二进制随机矩阵，作为基带信号data；然后转换成极性码（极性NRZ电平编码器）；然后按奇偶次序抽出随机数后组成1x10的矩阵（分离器）；将这两个矩阵中码元宽度增大为原来的2倍（采用增加点数）；如图在a路Idata与余弦载波相乘，b路同理；最后代数相加，此时便产生QPSK调制信号作为输出。
3）解调：解调原理图如下所示。
φ1（t ） 同相信道 门限＝0φ2（t ） 正交信道 门限＝0 原理分析：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 ，经过低通滤波器（LPF ）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demodata （1x20），此过程在复接器实现，此时便得到QPSK 解调信号(应该和基带信号一样)。
毕业设计(论文)-QPSK调制与解调电路的设计
数字调制解调技术在数字通信中占有非常重要的地位，数字通信技术与FPGA 的结合是现代通信系统发展的一个必然趋势。
本文主要阐述的是QPSK调制与解调电路的设计。
文中介绍了QPSK调制解调的原理，并以此为基础设计了一种在单片FPGA上实现的全数字QPSK调制解调器的设计方法。
它比传统的模拟调制方式有着显著的优越性，通信链路中的任何不足均可以借助于软件根除，不仅可以实现信息加密，而且还可以通过相应的误差校准技术，使接收到数据准确性更高。
整个设计基于ALTERA公司的QuartusⅡ开发平台，并用Cyclone系列FPGA实现。
MUXPLUSⅡ环境下进行编译、综合仿真，验证了设计的正确性。
此外，本方案采用了相位选择法，与常用的调相解调法相比，设计更简单，更适合于FPGA实现，系统的可靠性也更高。
通过对仿真波形的分析可知，该方案很好的实现了QPSK调制与解调功能。
关键词：FPGA；QPSK；调制；解调Digital modulation and demodulation in digital communication technology plays a very important position, digital communication technology and the combination of FPGA development of modern communication systems is an inevitable trend. This article focuses on the QPSK modulation and demodulation circuit. This paper introduces the principle of QPSK modulation and demodulation, and as a basis for design of a single FPGA to achieve the all-digital QPSK modem design. Than the traditional analog modulation has significant advantages, the communication link can be any deficiencies in the software by means of eradication, not only can encrypt, but also through the corresponding calibration error, the accuracy of the data received is more high. The whole design is based on the company's Quartus Ⅱ ALTERA development platform, and use Cyclone series FPGA. MUXPLUS Ⅱcompile environment, comprehensive simulation to verify the correctness of the design. In addition, the program uses the phase selection method of modulation and demodulation method commonly used than the design is simpler and more suitable for FPGAimplementation, system reliability is also higher. Through the analysis of the simulation waveform shows, the program achieved good QPSK modulation and demodulation functions.Keywords;FPGA;QPSK;modulation;demodulation目录引言 (1)1工作环境 (2)1.1QPSK的简介 (2)QPSK原理 (2)QPSK特点 (3)QPSK应用 (3)1.2EDA技术简介 (4)1.3FPGA和CPLD简介 (4)FPGA工作原理 (5).3FPGA的基本特点 (5)1.4VHDL简介 (6)VHDL语言的特点 (6)VHDL语言的优势 (6)1.5Q UARTUS II简介 (7)Q UARTUS II特点 (7)Q UARTUS II性能 (8)1.6课题研究的意义 (8)本课题的国内外的研究现状 (9)本课题的研究内容 (9)2调制与解调电路的基本设计原理 (9)2.1数字调制解调的基本原理 (9)2.2QPSK调制的基本原理 (11)QPSK解调的基本原理 (11)3QPSK调制与解调电路的设计 (12)3.1QPSK调制解调方案介绍 (12)3.2调制电路的设计 (13)3.2.1设计思路 (13)3.2.2调制电路的程序 (14)3.3解调电路的设计 (16)3.3.1设计思路 (16)解调电路的程序 (17)3.3.3解调电路的仿真结果 (18)3.4仿真分析 (19)QPSK调制解调的实现及其仿真波形 (19)QPSK仿真波形的分析 (22)4结论 (23)4.1设计实现 (23)4.2设计中的不足和改进 (23)4.3毕业设计心得 (23)谢辞 (24)参考文献 (25)附录 (26)引言如今社会通信技术的发展速度可谓日新月异，计算机的出现在现代通信技术的各种媒体中占有独特的地位，计算机在当今社会的众多领域里不仅为各种信息处理设备被使用，而且它与通信向结合，使电信业务更加丰富。
2qpsk解调课程设计
2qpsk解调课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解2QPSK调制解调的基本原理，掌握其数学表达式和信号空间图。
2. 学生能描述2QPSK信号的特点，包括相位变化、调制方式和频谱特性。
3. 学生能运用相关理论知识，分析2QPSK信号在实际通信系统中的应用。
技能目标：1. 学生能通过计算和模拟，完成2QPSK信号的调制和解调过程。
2. 学生能运用所学软件和硬件工具，搭建简单的2QPSK通信系统，并进行性能测试。
3. 学生能运用图表、数据和文字，展示实验结果，并分析实验过程中出现的问题。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对通信工程领域的兴趣，增强探索精神和创新意识。
2. 学生在团队合作中，学会沟通、协作和解决问题，培养责任感和集体荣誉感。
3. 学生通过学习2QPSK解调技术，认识到通信技术在国家和民生中的重要性，增强社会责任感。
课程性质：本课程为电子信息类专业的专业基础课，以实践操作为主，理论联系实际。
学生特点：学生具有一定的电子线路、信号与系统基础，对通信原理有一定的了解。
教学要求：教师需采用启发式教学，引导学生运用所学知识解决问题，注重培养学生的实践能力和创新意识。
在教学过程中，关注学生的个体差异，提供个性化指导，确保学生能够达到课程目标。
通过课后作业、实验报告和课堂讨论，评估学生的学习成果。
二、教学内容本课程教学内容主要包括以下几部分：1. 2QPSK调制解调基本原理：介绍2QPSK信号的调制原理、数学表达式、信号空间图等基本概念，使学生深入理解2QPSK信号的产生和特点。
2. 2QPSK信号特性分析：分析2QPSK信号的相位变化、调制方式和频谱特性，结合实际应用场景，讨论2QPSK信号的优势和局限性。
3. 2QPSK调制解调技术：详细讲解2QPSK信号的调制和解调方法，包括模拟和数字实现方式，以及相关硬件和软件工具的使用。
具体教学安排如下：第一周：2QPSK基本原理，数学表达式，信号空间图。
【语桐】通信原理课程设计——QPSK信号的调制解调
一、QPSK 信号的调制解调一、题目要求利用 matlab软件设计并仿真下面的无线通信系统数字aQPSKc f带通d QPSKe 信宿滤波解调信源调制b载波本地载波要求：1、输入信号为比特流形式，比特速率通常为100kbps数量级。
2、载波频率自定。
通常为MHz数量级。
3、信道为多径信道（仿真中2径即可），信道中噪声为加性高斯白噪声。
4、信噪比自行设定。
5、画出图中各点波形。
6、画出系统误码率与接收端信噪比SNR的关系（蒙特卡洛仿真）。
7、在给定信噪比的情况下，分析多径延时大小对系统性能有没有影响？画出系统误码率与多径时延大小之间的关系。
二、设计思路1、利用 matlab 随机函数产生随机 0、1 的数字信号，频率为100kbps，变成极性码，把得到的数字信号分成两路进行正交调制。
2、载波频率选择为 1Mhz，进行调制，即每个码元由 10 个正弦波调制,每个码元选取 100 个点表示，即抽样频率为 10Mhz。
3、相乘调制后得到的两路信号相加得到的信号，通过天线发送出去。
4、在无线信道中会有高斯白噪声和信号的多径（仿真中 2 径）时延产生影响。
5、接收端接收到信号后，进行带通滤波，采用巴特沃斯滤波器，将带外噪声滤掉。
6、对信号进行解调，分别乘以 cos 和 sin 两路本地载波，得到的结果用低通滤波器滤波，得到解调的信号。
7、对解调得到的信号判决，大于零为+1，小于零为-1 ，传给信宿。
8、对比判决后的信号和原始极性码，求出误码率。
9、改变在无线信道中加入的高斯白噪声和信号的信噪比，从-19dB到10Db,分别对应的误码率，画出曲线。
10、改变多径（二径）时延，从一个 dt 到 20dt ，分别对应的误码率，画出曲线。
三、模块设计1、发送端产生1000 个随机0、1 数字信号，并按照奇偶分成两路，a点波形%%%%%%%%%%%%%%%%%%朱尤祥09通信三班090610131 %%%%%%%%%%%%%%%%%%% %f=100000，信号频率100kbps；fc=1000000 ; 载频1Mhz clear allnum=1000 ;%取 num个抽样点n=100 ;%每个间隔取n 个点，来恢复波形和延时f=100000 ;fc=1000000 ;dt=1/f/n ;% 时间间隔即为每个码元宽度除以nt=0 :dt (1/f*num-dt) ;%总码元时间N=length(t) ;% 长度t1=0 :dt (1/f*num/2-dt) ;%串并转换，时间减半m=1 ;%延时t2=0 :dt (1/f*num/2+(m-1)*dt) ;%串并之后，延时mfor recycle=1 :10data=randint(1,num,2) ;%num 个抽样点datanrz=data.*2-1 ;% 变成极性码%串并转换，将奇偶位分开idata=datanrz(1:2(num-1));% 奇qdata=datanrz(2:2:num);%偶ich=zeros(1,num*n/2); % 初始化波形信号for i=1:num/2ich((i-1)*n+1:i*n)=idata(i);endfigure(1)subplot(121)plot(t1,ich);axis([0,1/f*num/2,-1.5,1.5]);title( ‘数字信源的一路信号，奇数’ ); for ii=1:N/2 a(ii)=cos(2*pi*fc*t(ii));endidata1=ich.*a; % 奇数位的抽样值与cos 函数相乘得到其中的一路信号qch=zeros(1,num*n/2);for j=1:num/2qch((j-1)*n+1:j*n)=qdata(j);endsubplot(122)plot(t1,qch);axis([0,1/f*num/2,-1.5,1.5]);title( ‘数字信源的另一路信号，偶数’ ); for jj=1:N/2 b(jj)=sin(2*pi*fc*t(jj)) ;endqdata1=qch.*b ;%偶数位的抽样值与sin 函数相乘得到其中的另一路信号1数字信源的一路信号，奇数数字信源的另一路信号，偶数1.5 1.5110.50.500-0.5-0.5-1-1-1.5012345-1.5012345 x 10-3x 10-32、载波频率为 1Mhz，为 b 点的波形( 放大后) figure(2)carrier=cos(2*pi*fc*t1) ;plot(t1,carrier) ;title(‘fc=1Mhz的载波’ ) ;2fc=1Mhz的载波0.020.01-0.01-0.02-0.03-40.5 1 1.5 x 103、将两路信号相加，得到发送端发送的信号，即 c 点波形( 放大后) s=idata1+qdata1 ;%将奇偶相加figure(3)plot(t1,s),title(‘调制信号，即是两路合并发送的信号’)3调制信号，即是两路合并发送的信号0.020.0150.010.005-0.005-0.01-0.015-0.02-0.025-48.7 8.8 8.9 9 9.1 9.2 9.3 9.4 x 104、在信道中加入了高斯白噪声和由于二径时延信号的合成，直射波的幅度取 0.7 ，反射波的幅度取 0.3 。
(完整word版)通信原理课程设计——QPSK信号的调制解调(word文档良心出品)
一、QPSK信号的调制解调一、题目要求利用matlab软件设计并仿真下面的无线通信系统要求：1、输入信号为比特流形式，比特速率通常为100kbps数量级。
2、载波频率自定。
通常为MHz数量级。
3、信道为多径信道（仿真中2径即可），信道中噪声为加性高斯白噪声。
4、信噪比自行设定。
5、画出图中各点波形。
6、画出系统误码率与接收端信噪比SNR的关系（蒙特卡洛仿真）。
7、在给定信噪比的情况下，分析多径延时大小对系统性能有没有影响？画出系统误码率与多径时延大小之间的关系。
二、设计思路1、利用matlab随机函数产生随机0、1的数字信号，频率为100kbps，变成极性码，把得到的数字信号分成两路进行正交调制。
2、载波频率选择为1Mhz，进行调制，即每个码元由10个正弦波调制,每个码元选取100个点表示，即抽样频率为10Mhz。
3、相乘调制后得到的两路信号相加得到的信号，通过天线发送出去。
4、在无线信道中会有高斯白噪声和信号的多径（仿真中2径）时延产生影响。
5、接收端接收到信号后，进行带通滤波，采用巴特沃斯滤波器，将带外噪声滤掉。
6、对信号进行解调，分别乘以cos和sin两路本地载波，得到的结果用低通滤波器滤波，得到解调的信号。
7、对解调得到的信号判决，大于零为+1，小于零为-1，传给信宿。
8、对比判决后的信号和原始极性码，求出误码率。
9、改变在无线信道中加入的高斯白噪声和信号的信噪比，从-19dB到10Db,分别对应的误码率，画出曲线。
10、改变多径（二径）时延，从一个dt到20dt，分别对应的误码率，画出曲线。
三、模块设计1、发送端产生1000个随机0、1数字信号，并按照奇偶分成两路，a 点波形%%%%%%%%%%%%%%%%%% 朱尤祥 09通信三班 090610131 %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%f=100000，信号频率100kbps；fc=1000000 ;载频1Mhzclear allnum=1000 ;%取num个抽样点n=100 ;%每个间隔取n个点，来恢复波形和延时f=100000 ;fc=1000000 ;dt=1/f/n ;%时间间隔即为每个码元宽度除以nt=0 :dt (1/f*num-dt) ;%总码元时间N=length(t) ;%长度t1=0 :dt (1/f*num/2-dt) ;%串并转换，时间减半m=1 ;%延时t2=0 :dt (1/f*num/2+(m-1)*dt) ;%串并之后，延时mfor recycle=1 :10data=randint(1,num,2) ;%num个抽样点datanrz=data.*2-1 ;%变成极性码%串并转换，将奇偶位分开idata=datanrz(1:2(num-1));%奇qdata=datanrz(2:2:num);%偶ich=zeros(1,num*n/2); %初始化波形信号for i=1:num/2ich((i-1)*n+1:i*n)=idata(i);endfigure(1)subplot(121)plot(t1,ich);axis([0,1/f*num/2,-1.5,1.5]);title(‘数字信源的一路信号，奇数’);for ii=1:N/2a(ii)=cos(2*pi*fc*t(ii));endidata1=ich.*a; %奇数位的抽样值与cos函数相乘得到其中的一路信号qch=zeros(1,num*n/2); for j=1:num/2qch((j-1)*n+1:j*n)=qdata(j); endsubplot(122)plot(t1,qch);axis([0,1/f*num/2,-1.5,1.5]);title(‘数字信源的另一路信号，偶数’); for jj=1:N/2b(jj)=sin(2*pi*fc*t(jj)) ; endqdata1=qch.*b ;%偶数位的抽样值与sin 函数相乘得到其中的另一路信号1x 10-3数字信源的一路信号，奇数x 10-3数字信源的另一路信号，偶数2、 载波频率为1Mhz ，为b 点的波形(放大后)figure(2)carrier=cos(2*pi*fc*t1) ;plot(t1,carrier) ;title(‘fc=1Mhz 的载波’) ;2fc=1Mhz的载波x 10-43、将两路信号相加，得到发送端发送的信号，即c点波形(放大后) s=idata1+qdata1 ;%将奇偶相加figure(3)plot(t1,s),title(‘调制信号，即是两路合并发送的信号’)3调制信号，即是两路合并发送的信号x 10-44、在信道中加入了高斯白噪声和由于二径时延信号的合成，直射波的幅度取0.7，反射波的幅度取0.3。
《通信原理》课程设计--QPSK信号的解调
《通信原理》课程设计（二）-- QPSK信号的相干解调一、设计说明在理解QPSK信号相干解调原理的基础上使用Matlab进行编程，对一段给定的QPSK信号进行解调，得到原始的发送比特流。
通过该课程设计，对QPSK 调制解调中的映射、成形滤波、混频等概念有更为深刻的理解。
二、系统参数下图是一段叠加了高斯白噪声的QPSK信号0100020003000400050006000700080009000已知该段信号（存放于QPSKsignal.mat文件中，变量名为singal）包含1000个bit，系统参数如下：载波频率：2000 Hz符号速率：1000 B调制方式：QPSK采样速率：16000 Hz [注：采样速率是指仿真时所采用的信号抽样速率]三、发送端说明：发送端整体框图1. 映射方式：采用Gray 映射，星座图可以表示如下：映射后对发送功率进行归一化，使得等概率发送的情况下，星座图的平均能量为1。
对QPSK 来说，映射后的星座()d I jQ =+ 思考：对于16QAM 、64QAM ，能量归一化因子应该是什么？2. 成形滤波：使用滚降系数为0.25的平方根升余弦脉冲，延迟为8个符号周期，其脉冲响应可以用Matlab 中rcosine 函数实现（参见Matlab 对应函数说明），冲激响应（存放于QPSKsignal.mat 文件中，变量名为rrcfilter ），如下图所示：050100150200250n (samples)A m p l i t u d eImpulse Response思考：a.根据前面给出的参数，最终生成的滤波器长度怎样计算出来？ b.修改延迟长度，滤波器有何变化，最终对信号的影响是什么？ c.修改滚降因子，最终对信号的影响是什么？3. 混频：生成正交的两路载波，注意，在生成本段信号时，所使用的信号初相均为0102030405060708090100-2-1012cos(t)102030405060708090100-2-1012sin(t)4. 发送端看到的眼图-0.500.5-0.4-0.3-0.2-0.100.10.20.30.4TimeA m p l i t u d eEye Diagram发送信号的频谱00.10.20.30.40.50.60.70.80.91Normalized Frequency ( rad/sample)P o w e r /f r e q u e n c y (d B /r a d /s a m p l e )Power Spectral Density Estimate via Welch横轴是归一化后的频率，思考信号为什么出现在图中的位置？四、 一些可能会用到的Matlab 函数1. rcosine ：生成升余弦滤波器2. rcosflt ：用升余弦滤波器对信号进行滤波五、 接收端说明接收机框图注意：本设计中不考虑比特同步，仿真中最佳采样位置可以根据滤波器长度等信息计算出来。
(完整word版)qpsk调制与解调
郑州轻工业学院课程设计任务书题目利用MATLAB实现QPSK调制及解调专业、班级学号姓名主要内容、基本要求、主要参考资料等:主要内容:已知数字信号1011000101101011，码元速率为2400波特，载波频率为1200Hz，利用MATLAB画出QPSK调制波形，并画出调制信号经过高斯信道传输后解调波形及接收误码率，将其与理论值进行比较。
基本要求：1、通过本课程设计，巩固通信原理QPSK调制的有关知识；2、熟悉QPSK产生原理；3、熟悉高斯信道的建模及QPSK解调原理;4、熟悉误码率的蒙特卡罗仿真；5、学会用MATLAB来进行通信系统仿真。
主要参考资料:主要参考资料：1、王秉钧等。
通信原理［M］.北京：清华大学出版社,2006.112、陈怀琛.数字信号处理教程———-MATLAB释义与实现［M].北京:电子工业出版社,2004。
完成期限：2014.6。
9—2014.6。
13指导教师签名：课程负责人签名:2014年6月5日目录1．概述 (1)1.1 QPSK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·······································错误!未定义书签。
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。
qpsk课程设计报告
qpsk课程设计报告一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握QPSK调制技术的基本原理，能够运用QPSK 技术进行数字通信系统的分析和设计。
具体包括以下三个方面：1.知识目标：学生需要了解QPSK技术的起源、基本原理、优点和应用场景；掌握QPSK调制器和解调器的设计方法；理解QPSK技术在数字通信系统中的作用和地位。
2.技能目标：学生能够使用模拟和数字信号处理技术对QPSK信号进行分析和处理；具备设计简单的QPSK调制和解调器的能力；能够运用QPSK技术解决实际通信问题。
3.情感态度价值观目标：培养学生对通信技术的兴趣和热情，使其认识到QPSK技术在现代通信系统中的重要性，提高学生的科学素养和创新能力。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分：1.QPSK技术的基本原理：介绍QPSK技术的起源和发展，讲解QPSK调制的基本原理，包括相位调制和幅度调制的结合方式。
2.QPSK信号的分析和处理：讲解QPSK信号的数学模型，分析QPSK信号的频谱特性，介绍QPSK信号的解调方法。
3.QPSK调制器和解调器的设计：讲解QPSK调制器和解调器的设计方法，包括模拟和数字实现方式，以及硬件和软件设计要点。
4.QPSK技术在数字通信系统中的应用：介绍QPSK技术在无线通信、光纤通信等领域的应用案例，分析QPSK技术在实际通信系统中的优势和局限性。
三、教学方法为了提高教学效果，本课程将采用以下几种教学方法：1.讲授法：教师通过讲解QPSK技术的基本原理、分析和处理方法，以及应用案例，使学生掌握QPSK技术的核心知识。
2.讨论法：学生分组讨论QPSK技术的相关问题，培养学生的思考能力和团队协作精神。
3.案例分析法：分析实际通信系统中的QPSK技术应用，使学生更好地理解QPSK技术的原理和作用。
4.实验法：安排实验室实践环节，让学生亲手设计、实现QPSK调制器和解调器，提高学生的实际操作能力。
四、教学资源为了支持本课程的教学，我们将准备以下教学资源：1.教材：选用权威、实用的QPSK技术教材，为学生提供系统的学习资料。
qpsk的课程设计
qpsk的课程设计一、教学目标本节课的教学目标是使学生掌握QPSK调制技术的基本原理和应用，能够了解其与其他调制技术的区别和优缺点。
具体目标如下：1.了解QPSK调制技术的定义和基本原理。
2.掌握QPSK调制技术的优点和缺点。
3.了解QPSK调制技术在实际应用中的案例。
4.能够通过实验或模拟软件进行QPSK调制和解调。
5.能够分析QPSK信号的频谱和误码率。
6.能够设计QPSK调制系统并进行性能评估。
情感态度价值观目标：1.培养学生对通信技术的兴趣和好奇心。
2.培养学生对新技术的敏感性和适应能力。
3.培养学生团队合作和问题解决的能力。
二、教学内容本节课的教学内容主要包括QPSK调制技术的基本原理、优点和缺点，以及其在实际应用中的案例。
具体内容如下：1.QPSK调制技术的定义和基本原理：介绍QPSK调制技术的概念，讲解其基本原理和调制过程。
2.QPSK调制技术的优点和缺点：分析QPSK调制技术相比其他调制技术的优点和缺点，如频谱效率、抗干扰能力等。
3.QPSK调制技术在实际应用中的案例：介绍QPSK调制技术在实际通信系统中的应用案例，如移动通信、卫星通信等。
三、教学方法为了激发学生的学习兴趣和主动性，本节课将采用多种教学方法相结合的方式。
具体方法如下：1.讲授法：教师通过讲解QPSK调制技术的基本原理和应用，引导学生理解和掌握相关知识。
2.案例分析法：教师通过引入实际应用案例，让学生了解QPSK调制技术在实际通信系统中的应用和优缺点。
3.实验法：安排实验或模拟软件，让学生亲自动手进行QPSK调制和解调，增强实践操作能力。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，本节课将准备以下教学资源：1.教材：选择合适的教材，提供QPSK调制技术的基本原理和应用知识。
2.参考书：提供相关的参考书籍，供学生深入学习和参考。
3.多媒体资料：制作PPT和教学视频，通过图像、动画和视频等形式展示QPSK调制技术的相关内容。
qpsk通信课程设计
qpsk通信课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生理解QPSK通信系统的基本原理，掌握其调制解调技术的应用。
2. 学会使用QPSK调制解调技术进行信号传输，并了解其对通信系统性能的影响。
3. 掌握QPSK通信系统中的误码率计算方法，了解其与信号传输质量的关系。
技能目标：1. 培养学生运用QPSK通信原理解决实际问题的能力，提高编程实践操作技能。
2. 能够运用所学知识，设计简单的QPSK通信系统，并进行仿真实验。
3. 培养学生团队合作能力，通过分组讨论、实践，共同完成课程任务。
情感态度价值观目标：1. 激发学生对通信工程的兴趣，培养其探索精神和创新意识。
2. 培养学生严谨的科学态度，注重实验数据的真实性，遵循学术道德。
3. 增强学生的国家使命感和社会责任感，认识到通信技术在我国经济社会发展中的重要作用。
课程性质：本课程为电子信息工程及相关专业高年级的专业课程，旨在帮助学生掌握QPSK通信技术的原理和应用，提高实践操作能力。
学生特点：学生具备一定的电子通信基础知识，具有较强的逻辑思维能力和动手能力。
教学要求：结合学生特点和课程性质，注重理论与实践相结合，充分调动学生的主观能动性，提高课堂教学效果。
通过课程学习，使学生能够达到上述设定的具体学习成果，为后续相关课程和实际工作打下坚实基础。
二、教学内容1. QPSK通信系统原理：介绍QPSK的调制解调技术，包括相位偏移、符号映射、信号解调等基本概念，结合教材相关章节，使学生深入理解QPSK通信的基本原理。
2. QPSK通信系统性能分析：讲解QPSK系统的误码率、带宽利用率等性能指标，对比其他通信系统，分析QPSK的优势和不足。
3. QPSK通信系统设计：根据教材内容，指导学生设计QPSK通信系统的各个模块，包括发射端、接收端和信道等，并学会使用相关软件进行仿真。
4. QPSK通信系统实践操作：组织学生进行编程实践，运用所学知识设计简单的QPSK通信系统，进行信号传输和接收实验，提高学生的实际操作能力。
实验九QPSK调制与解调实验报告新编
实验九Q P S K调制与解调实验报告新编GE GROUP system office room 【GEIHUA16H-GEIHUA GEIHUA8Q8-实验九Q P S K/O Q P S K调制与解调实验一、实验目的1、了解用CPLD进行电路设计的基本方法。
2、掌握QPSK调制与解调的原理。
3、通过本实验掌握星座图的概念、星座图的产生原理及方法，了解星座图的作用及工程上的作用。
二、实验内容1、观察QPSK调制的各种波形。
2、观察QPSK解调的各种波形。
三、实验器材1、信号源模块一块2、⑤号模块一块3、20M双踪示波器一台4、连接线若干四、实验原理（一）QPSK调制解调原理1、QPSK调制QPSK信号的产生方法可分为调相法和相位选择法。
用调相法产生QPSK信号的组成方框图如图12-1（a）所示。
图中，串/并变换器将输入的二进制序列依次分为两个并行的双极性序列。
设两个序列中的二进制数字分别为a和b，每一对ab称为一个双比特码元。
双极性的a和b脉冲通过两个平衡调制器分别对同相载波及正交载波进行二相调制，得到图12-1（b）中虚线矢量。
将两路输出叠加，即得如图12-1（b）中实线所示的四相移相信号，其相位编码逻辑关系如表12-1所示。
（a）（b）图12-1 QPSK调制表12-1 QPSK信号相位编码逻辑关系在本实验系统中EPM3032ATC44-10型号的CPLD用于将信号源产生的伪随机码进行串/并变换。
2、QPSK解调图12-2 QPSK相干解调器由于四相绝对移相信号可以看作是两个正交2PSK信号的合成，故它可以采用与2PSK信号类似的解调方法进行解调，即由两个2PSK信号相干解调器构成，其组成方框图如图12-2所示。
图中的并/串变换器的作用与调制器中的串/并变换器相反，它是用来将上、下支路所得到的并行数据恢复成串行数据的。
（二）OQPSK调制解调原理OQPSK又叫偏移四相相移键控，它是基于QPSK的改进型，为了克服QPSK中过零点的相位跃变特性，以及由此带来的幅度起伏不恒定和频带的展宽（通过带限系统后）等一系列问题。
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华北科技学院课程设计
的滤波、抽样判决、并-串变换一系列问题。 通过利用 MATLAB 软件 SUMLINK 实现了 QPSK 通信系统 的仿真，完成了 QPSK 通信系统的调制解调过程的仿真实现，使 接收端能够准确地接收到来自发放的信息。QPSK 调制方式在通 信工程中的应用十分广泛，其误码率随信噪比的增加而减少并最 终可能为零。在此通过 QPSK 调制解调的实现过程，并运用软件 实现手段对信号变换过程加以分析。
信道和输 入变换器 信源编 码器 信道编 码器 数字调 制器
华北科技学院课程设计
目录
一、课程设计要求、内容及研究目的及意义.................................................. 3 1.1 课程设计要求....................................................................................... 3 1.2 课程设计内容........................................................................................ 3 1.3 研究目的及意义.................................................................................. 3 二、 数字通信技术简介.................................................................................... 4 2.1 引言....................................................................................................... 4 2.2 概念及其基本组成部分...................................................................... 4 2.3 数字通信的特点.................................................................................. 6 三、正交相移键控(QPSK)系统及 4QDPSK 概述........................................ 7 3.1 QPSK 概述............................................................................................. 7 3.2 4QDPSK 概述............................................................................... 8 四、 QPSK 的调制及解调原理........................................................................... 8 4.1 QPSK 的调制......................................................................................... 8 4.1.1 相乘法...................................................................................... 8 4.1.2 选择法...................................................................................... 9 4.1.3 QPSK 的产生发案..................................................................... 9 4.2 QPSK 的解调....................................................................................... 11 4.2.1 解调框图................................................................................. 11 4.2.2 QPSK 解调原理分析............................................................... 12 五、QPSK 调制与解调的软件实现................................................................... 12 5.1 SIMULINK 功能介绍........................................................................... 13 5.2 SIMULINK 特点................................................................................... 13 5.3 Simulink 常用模块库 ....................................................................14 5.4 QPSK 调制与解调的 Simulink 仿真实现.........................................16 5.4.1 仿真实现原理图..................................................................... 16 5.4.2 QPSK 调制解调过程主要组件的功能...................................17 5.5 QPSK 调制解调仿真过程及其波形图............................................... 19 5.5.1 QPSK 调制过程及其波形图................................................... 19 5.5.2 QPSK 解调过程及其波形图................................................... 23 六、创建 Simulink 子系统及其封装.............................................................. 27 6.1 创建子系统方法................................................................................. 28 6.1.1 通过子系统模块创建子系统................................................. 28 6.1.2 通过压缩已有的模块建立子系统........................................28
2.2 概念及其基本组成部分
第 4 页 共字信号作为载体来传输消息 , 或用数字信号 对载波进行数字调制后再传输的通信方式。它可传输电报、数字 数据等数字信号,也可传输经过数字化处理的语声和图像等模拟 信号。 图 2-1 显示了一个数字通信系统的功能性框图和基本组成部 分，信源输出的可以是模拟信号，如音频或视频信号，在数字通 信中，由信源产生的信息变换成二进制数字序列。理论上，应当 用尽可能少的二进制数字表示信源输出（消息） 。换句话说，我 们要寻求一种信源输出的有效表示方法，使其很少产生或不产生 冗余。将模拟或数字信源的输出有效地变成二进制序列的处理过 程成为信源编码或信源码。
二、数字通信技术简介
2.1 引言
数字通信是用数字信号作为载体来传输消息 ,或用数字信号 对载波进行数字调制后再传输的通信方式。它可传输电报、数字 数据等数字信号,也可传输经过数字化处理的语声和图像等模拟 信号。 模拟信号数字化有多种方法,最基本的是脉码调制(PCM)、差 值编码(DPCM)、自适应差值编码(ADPCM)以及各种类型的增量调 制。 数字通信与模拟通信相比具有明显的优点。 它抗干扰能力强, 通信质量不受距离的影响,能适应各种通信业务的要求,便于采用 大规模集成电路,便于实现保密通信和计算机管理。 不足之处是占 用的信道频带较宽。 20 世纪90 年代,数字通信向超高速大容量长距离方向发展, 高效编码技术日益成熟,语声编码已走向实用化,新的数字化智能 终端将进一步发展。
第 1 页 共 37 页
华北科技学院课程设计 6.2 QPSK 调制解调模块的子系统........................................................... 29 6.3 子系统的封装.................................................................................... 30 七、 结 论...................................................................................................... 30 八、收获及体会................................................................................................ 31 九、参考文献.................................................................................................... 33