(完整)QPSK系统的误码率和星座图仿真
数字通信—QPSK格雷码与非格雷码比较
数字通信—QPSK格雷码与⾮格雷码⽐较1 仿真结果参数设置：信噪⽐：0～10dB码元个数：1000000调制⽅式：QPSK格雷码和⾮格雷码的星座图：仿真结果：对于 QPSK 有格雷码和⾮格雷码两种编码⽅式，这⾥只需要改变从 bit 流映射成调制符号的⽅式就可以了。
对于这两种编码⽅式其实其误码率性能是⼀样的，因为对于 QPSK 来说每⼀个象限只有⼀种调制符号，所以⼀旦错到别的象限就是错了⼀种符号。
但是他们的误⽐特率是不⼀样的，从下⾯的仿真结果中也可以看出来，格雷码的效果是优于⾮格雷码的，这是因为格雷码相邻的符号间只有⼀个 bit 是不⼀样的，这样错到相邻的象限也只会造成 1bit 的错误。
2 仿真代码%% QPSKclear;clc;M = 4; %QPSK的阶数SNR = (0:1:10); %信噪⽐范围nsymbol = 1000000; %符号个数data_source = randsrc(nsymbol,2,[0 1]);%% 坐标点映射(采⽤⾮格雷映射)[a1,b1] = find(data_source(:,1) == 0 & data_source(:,2) == 0); %00的索引data_send_1(a1) = -1-1j;[a2,b2] = find(data_source(:,1) == 0 & data_source(:,2) == 1); %01的索引data_send_1(a2) = -1+1j;[a3,b3] = find(data_source(:,1) == 1 & data_source(:,2) == 0); %10的索引data_send_1(a3) = 1+1j;[a4,b4] = find(data_source(:,1) == 1 & data_source(:,2) == 1); %11的索引data_send_1(a4) = 1-1j;%% 坐标点映射(采⽤格雷映射)[c1,d1] = find(data_source(:,1) == 0 & data_source(:,2) == 0); %00的索引data_send_2(c1) = -1-1j;[c2,d2] = find(data_source(:,1) == 0 & data_source(:,2) == 1); %01的索引data_send_2(c2) = -1+1j;[c3,d3] = find(data_source(:,1) == 1 & data_source(:,2) == 1); %11的索引data_send_2(c3) = 1+1j;[c4,d4] = find(data_source(:,1) == 1 & data_source(:,2) == 0); %10的索引data_send_2(c4) = 1-1j;%%%symbol=[-1-1j, -1+1j, 1-1j, 1+1j]; %QPSK的符号坐标点Es = norm(data_send_1).^2 / nsymbol; %⼀个符号的能量(QPSK每个符号的能量都是相等的)Eb = Es/(log2(M)); %⼀个⽐特的能量snr = 10.^(SNR/10); %信噪⽐dB转化成数值N0 =Eb./snr; %求出在该⽐特能量下对应的噪声功率sigma=sqrt(N0/2); %要分成实部和虚部，所以功率要除上2for Eb_NO=1:length(sigma)n1=sigma(Eb_NO)*randn(1,nsymbol);n2=sigma(Eb_NO)*randn(1,nsymbol);receive_1=data_send_1+n1+n2*1i; %加噪声receive_2=data_send_2+n1+n2*1i; %加噪声resum=0;total=0;%===========================%接收符号判决%===========================m1 = find(real(receive_1)>=0 & imag(receive_1)>0);n1 = find(real(receive_2)>=0 & imag(receive_2)>0);redata_1(m1,1) = 1;redata_1(m1,2) = 0;redata_2(n1,1) = 1;redata_2(n1,2) = 1;m2 = find(real(receive_1)<=0 & imag(receive_1)>0);n2 = find(real(receive_2)<=0 & imag(receive_2)>0);redata_1(m2,1) = 0;redata_1(m2,2) = 1;redata_2(n2,1) = 0;redata_2(n2,2) = 1;m3 = find(real(receive_1)<0 & imag(receive_1)<=0);n3 = find(real(receive_2)<0 & imag(receive_2)<=0);redata_1(m3,1) = 0;redata_1(m3,2) = 0;redata_2(n3,1) = 0;redata_2(n3,2) = 0;m4 = find(real(receive_1)>0 & imag(receive_1)<=0);n4 = find(real(receive_2)>0 & imag(receive_2)<=0);remessage(1,m4)=1-1i;redata_1(m4,1) = 1;redata_1(m4,2) = 1;redata_2(n4,1) = 1;redata_2(n4,2) = 0;total_symbol_1 = length(find(data_source(:,1)~=redata_1(:,1) ...| data_source(:,2)~=redata_1(:,2))); %找出不⼀样的符号total_symbol_2 = length(find(data_source(:,1)~=redata_2(:,1) ...| data_source(:,2)~=redata_2(:,2))); %找出不⼀样的符号total_bit_1 = length(find((data_source-redata_1)~=0));total_bit_2 = length(find((data_source-redata_2)~=0));[total_1,ratio1] = biterr(data_source,redata_1);[total_2,ratio2] = biterr(data_source,redata_2);Pb_1(Eb_NO) = total_bit_1/(nsymbol*2);Pb_2(Eb_NO) = total_bit_2/(nsymbol*2);Pe_1(Eb_NO) = total_symbol_1/nsymbol;Pe_2(Eb_NO) = total_symbol_2/nsymbol;end% scatterplot(receive_1)% title('接收信号的星座图')figure(1);semilogy(SNR,Pb_1,'k-X',SNR,Pb_2,'k-s',SNR,Pe_1,'r-o',SNR,Pe_2,'r-*')legend('⾮格雷码QPSK仿真误⽐特率','格雷码QPSK仿真误⽐特率','⾮格雷码QPSK仿真误码率',... '格雷码QPSK仿真误码率')title('QPSK格雷编码与⾮格雷编码性能性能⽐较')xlabel('信噪⽐/dB');ylabel('误⽐特率/误码率')grid on。
QPSK通信系统的MonteCarlo仿真实验报告报告
QPSK通信系统的Monte Carlo仿真实验报告2012级通信二班贾师师201200121052 一．【实验目的】1.1提高独立学习的能力1.2培养发现问题，解决问题，分析问题的能力1.3学习Matlab的使用1.4掌握4PSK通信系统的Monte Carlo仿真方法1.5掌握4PSK通信系统的组成原理1.6比较编码信号与未编码信号在随机信道中的传输，加深对纠错编码原理的理解。
二．【实验内容】完成对QPSK通信系统的差错概率的Monte Carlo仿真。
三．【实验原理】1.调制解调原理一组M载波相位调制信号波形的一般表示为：是发送滤波器的脉冲形状，A为信号的幅度。
将式中的余弦函数的相角看成两个相角的和，可以将上表示为将归一化，则函数能量、A可归一化到1。
这样一个相位调制信号可以看做两个正交载波，起始幅度取决于在每个信号区间内的相位，因此，数字相位调制信号在几何上可以用和的二维向量来表示，即同样，将加性噪声分解成两路，加入噪声后的二维向量为判决方法:1）最大投影法：最佳检测器将接收到的信号向量r投射到M个可能的传输信号向量之一上去，并选取对应于最大投影的向量。
我们在试验中用的是将r向量与作为标准的s向量作向量积后选取最大者的方法。
2）最小距离法：我们在实验中实现最小距离法判决的方法是求出r向量的终点与作为标准的s向量的终点后选取最小者的方法。
由于二相相位调制与二进制PAM 是相同的，所以差错概率为式中是每比特能量。
4PSK 可以看作是两个在正交载波上的二相相位调制系统，所以1个比特的差错概率与二相相位调制是一致的。
2.信道纠错编码在随机信道中，错码的出现是随机的，且错码之间是统计独立的。
由高斯白噪声引起的错码就具有这种性质。
当信道中加性干扰主要是这种噪声时，就称这种信道为随机信道。
由于信息码元序列是一种随机序列，接收端是无法预知的，也无法识别其中有无错码。
为了解决这个问题，可以由发送端的信道编码器在信息码元序列中增加一些监督码元。
数字通信原理课程设计 误码性能仿真报告
SER 的一半，这与理论结果契合。此外，BER、SER 的 仿真值都与其理论值基本一致。
（a）
（b）
图 3.（a）QPSK 星座图，（b）SNR=14dB 时的星座图
图 2.BPSK 的误码率仿真值与理论值，仿真 100 次取平均值
尽管 BPSK 两星座点的正交分量均为 0，星座点 相似于 2ASK，但 BPSK 的误码性能优于 2ASK。BPSK 是二维调制，而 ASK 是一维，对于同一 SNR，在平均 信号功率、平均噪声功率均相同的情况下，BPSK 的 噪声被分散在两个维度中，因而 BPSK 的抗噪声性能 比 2ASK 更强。 （2）QPSK 在 AWGN 信道下的误码性能 QPSK 的误码率可由 BPSK 推导得到， QPSK 可以视 为两个正交的 BPSK，且两者相互独立。于是有如下 推导过程：
s(t ) Bk e j 2π f k t k
k 0
N 1
式中：Bk 为之前 16QAM 调制所得的第 k 路子信 道中的复输入数据。 由于 OFDM 信号表达形式如同逆离散傅里叶变换 （IDFT），所以可以用计算 IDFT 和 DFT 的方法进行 OFDM 调制和解调。OFDM 信号的实现基于快速傅里叶 变换（FFT），其调制原理[1]如图 11 所示：
图 5.Gray-16QAM 星座图
图 6.Gray-16QAM 与普通 16QAM 的 BER 对比
图 7.SNR=[5dB,10dB,15dB,20dB]时的 16QAM 星座图
判决时比较 r1 和 r2，如果 r1>r2,则判决为 1， 接收正确，反之则误码。此算法与 2FSK 比较判决的 调制解调原理相契合。仿真程序据此设计。 2FSK 误码性能的仿真 2000 次的仿真结果如图 8 所示。从图 8 中可以看出，SNR 达到 13dB 时，基本 可实现无差错数据传输。
PAM、PSK、QAM数字调制解调系统误码性能仿真
数字通信系统传输误码性能仿真（一）摘要：脉冲幅度调制（PAM）、频移键控（PSK）、正交振幅调制（QAM）等数字信号调制解调模式在经典和现代通信中得到广泛应用。
不同调制方式在不同的条件下传输可靠性能不尽相同。
Matlab/Simulink包含多种仿真模块库，可以对各种通信调制方式的调制解调进行仿真，并验证其传输可靠性能。
关键字：通信系统、仿真、PAM、PSK、QAMAbstract: Digital signal modulation and demodulation modes such as pulse amplitude modulation (PAM), frequency shift keying (PSK), quadrature amplitude modulation (QAM)are widely used in classical and modern communication. The transmission reliability of different modulation are different under different conditions. Matlab/Simulink contains a variety of library of simulation modules for various communications modem modulation to simulate and verify its transmission reliability.Keywords: communication systems, simulation, PAM,PSK,QAM0 引言系统仿真是进行协议标准制定、算法分析优化和产品总体设计的重要步骤，对验证算法和理论的设计性能、缩减设计开发时间、降低总体成本具有重要意义。
传统的系统仿真方法主要使用基于C语言等计算机编程语言的方法，工作量大，效率低，仿真程序的可读性、可靠性、可移植性无法达到现代大中型系统的要求。
(完整)QPSK系统的误码率和星座图仿真
(完整)QPSK系统的误码率和星座图仿真编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（(完整)QPSK系统的误码率和星座图仿真）的内容能够给您的工作和学习带来便利。
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目录一、课题内容………………………………………..…。
……。
..1二、设计目的……………………………………….。
…。
…。
…。
1三、设计要求…………………………………………………。
.1四、实验条件................................................。
....。
(1)五、系统设计....................................................。
.。
.. (2)六、详细设计与编码……………………………。
……………。
.41. 设计方案………………………………。
…….…..……。
42。
编程工具的选择……………………………………。
…。
43。
程序代码…………………………………….。
.………。
54. 运行结果及分析 (8)七、设计心得………………………………………。
……….。
9八、参考文献……………………………….………。
………。
10一、课题内容基于MATLAB或C语言模拟仿真OFDM通信系统。
主要功能：1、搭建基带OFDM系统仿真平台,实现OFDM信号体制与解调；2、能够画出输入数据与输出数据的星座图；3、能在不同信噪比信道的情况下,对信号进行误码分析。
3、能够和理论误码率公式比较二、设计目的1、综合应用《Matlab原理及应用》、《信号与系统》、《通信原理》等多门课程知识，使学生建立通信系统的整体概念；2、培养学生系统设计与系统开发的思想；3、培养学生利用软件进行通信仿真的能力。
QPSK调制解调实验
实验一QPSK 调制实验一、实验目的1、掌握QPSK 的调制解调原理。
2、掌握QPSK 的软件仿真方法。
3、掌握QPSK 的硬件设计方法。
二、预习要求1、掌握QPSK 的编解码原理和方法。
2、熟悉matlab 的应用和仿真方法。
3、熟悉DSP 和FPGA 的开发方法。
三、实验原理1、QPSK 调制的工作原理多相相移键控（MPSK ），特别是四相相移键控（QPSK ）是目前移动通信、微波通信和卫星通信中最常用的载波传输方式。
四相相移键控（QPSK ）信号的正弦载波有4个可能的离散相位状态，每个载波相位携带2个二进制符号，其信号表达式为：)cos()(i c i t A t S θω+= i ＝1，2，3，4 0≤t ≤TsTs 为四进制符号间隔，{i θ:i=1,2,3,4}为正弦波载波的相位，有四种可能状态。
如以下矢量图所示：如图为QPSK 的相位图，QPSK 的相位为（－3π/4，－π/4，π/4，3π/4）。
对于QPSK ：)sin cos cos (sin )sin()(i c i c i c i t t A t A t S θωθωθω+=+= 0≤t ≤Ts由于21cos ±=i θ 21s i n ±=i θ所以：)cos )(sin )((2)(t t Q t t I A t S c c i ωω+=21cos )(±==i t I θ21s i n )(±==i t Q θQPSK 正交调制器方框图如图所示：I图QPSK 正交调制器方框图在kTs ≤t ≤(k+1) Ts(Ts=2Tb)的区间，QPSK 产生器的输出为：⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎨⎧--=-+-=--+=+++=+=----11),43cos(11),4cos(11),43cos(11),4cos()(1111n n c n n c n n c n n c a a t A a a t A a a t A a a t A t s πωπωπωπω2、QPSK 的相干解调的基本工作原理 QPSK 的相干解调方框图如图所示：图QPSK 的相干解调方框图当调制信号为I ＝1，Q ＝1时，由调制原理，调制输出信号为t t t S c c i ωωcos sin )(+=，在没有噪声和延时的理想状态时，解调器的输入t t t S t r c c i ωωcos sin )()(+==，则I 检测器的输出为：t t t t t t r c c c c c ωωωωωsin cos sin sin sin )(+=t t t t c c c c ωωωω2sin 212cos 21212sin 21)2cos 1(21+-=+-=则Q 检测器的输出为：t t t t t t r c c c c c ωωωωωcos cos cos sin cos )(+=t t t t c c c c ωωωω2sin 212cos 21212sin 21)2cos 1(21++=++=用截止频率小于2c ω的低通滤波器对I 检测器的输出滤波后得到1/2,即为逻辑1；对Q 检测器的输出滤波后得到1/2,即为逻辑1。
qpsk调制在高斯信道下误码率仿
qpsk调制在高斯信道下误码率仿Q P S K调制在高斯信道下误码率仿真引言：无线通信领域中，对信号进行调制是一种常见的技术手段，常见的调制方式有正交幅度调制（Q A M），正交频分复用（O F D M）等。
Q P S K调制是其中一种常用的调制方式，它可以在给定信号带宽的情况下实现更高的数据传输速率。
在实际的通信系统中，信道的噪声和干扰会引起误码率的增加。
因此，对Q P S K调制在高斯信道下的误码率进行仿真研究，对于优化和设计无线通信系统具有重要的意义。
一、问题定义在高斯信道下，Q P S K调制技术，信号传输过程中以下问题需要被回答：1.Q P S K调制的原理及优势；2.高斯信道的特点；3.误码率的定义；4.误码率与信噪比之间的关系；5.Q P S K调制在高斯信道下的误码率的仿真。
二、Q P S K调制的原理及优势Q P S K调制是基于正交滤波的技术，将输入比特流分成两个并行的比特流，分别用正弦波和余弦波进行调制，然后合并成一个复合信号进行传输。
它的优势在于可以在给定信号带宽下实现较高的数据传输速率，同时具有较好的抗噪声干扰能力。
三、高斯信道的特点高斯信道是一种理想化的信道模型，它的噪声服从高斯分布。
高斯分布是一种概率分布函数，具有均值为0和方差为σ^2的特点。
在高斯信道中，噪声对信号的影响呈现为增加在信号上的高斯噪声。
四、误码率的定义误码率是衡量数据传输过程中发生错误的概率，通常用比特错误率或码字错误率来表示。
比特错误率指的是接收的比特流中发生错误的比特数占总比特数的比例，码字错误率指的是接收到的码字中发生错误的码字数占总码字数的比例。
五、误码率与信噪比之间的关系信噪比是衡量信号与噪声干扰之间关系的一个指标，它定义为信号的功率与噪声功率之比。
误码率与信噪比之间存在一定的关系，通常是一个对数函数的关系。
随着信噪比的增加，误码率会逐渐减小，即传输的误码率随着信噪比的增加而改善。
当信噪比较小时，误码率可能会很高，导致接收信号的质量较差。
PAM、PSK、QAM数字调制解调系统误码性能仿真
数字通信系统传输误码性能仿真（一）摘要：脉冲幅度调制（PAM）、频移键控（PSK）、正交振幅调制（QAM）等数字信号调制解调模式在经典和现代通信中得到广泛应用。
不同调制方式在不同的条件下传输可靠性能不尽相同。
Matlab/Simulink包含多种仿真模块库，可以对各种通信调制方式的调制解调进行仿真，并验证其传输可靠性能。
关键字：通信系统、仿真、PAM、PSK、QAMAbstract:Digital signal modulation and demodulation modes such as pulse amplitude modulation (PAM), frequency shift keying (PSK), quadrature amplitude modulation (QAM)are widely used in classical and modern communication. The transmission reliability of different modulation are different under different conditions. Matlab/Simulink contains a variety of library of simulation modules for various communications modem modulation to simulate and verify its transmission reliability.Keywords: communication systems, simulation, PAM,PSK,QAM0 引言系统仿真是进行协议标准制定、算法分析优化和产品总体设计的重要步骤，对验证算法和理论的设计性能、缩减设计开发时间、降低总体成本具有重要意义。
传统的系统仿真方法主要使用基于C语言等计算机编程语言的方法，工作量大，效率低，仿真程序的可读性、可靠性、可移植性无法达到现代大中型系统的要求。
QPSK误码率仿真分析
[键入文字]通信工程专业《通信原理》课程设计题目 QPSK的误码率仿真分析学生姓名谭夕林学号 **********所在院(系)陕西理工学院物理与电信工程学院专业班级通信工程专业 1102 班指导教师魏瑞完成地点陕西理工学院物理与电信工程学院实验室2014年 3 月 12 日通信工程专业课程设计任务书院(系) 物理与电信工程学院专业班级通信工程专业1102班学生姓名谭夕林一、课程设计题目 QPSK的误码率仿真分析二、课程设计工作自 2014 年 2 月 24 日起至 2014 年 3 月 16 日止三、课程设计进行地点: 物理与电信工程学院实验室四、课程设计的内容要求：利用仿真软件等工具，结合所学知识和各渠道资料，对QPSK在高斯通道下的误码率进行研究分析指导教师魏瑞系(教研室)通信工程系接受任务开始执行日期2014年2月24日学生签名谭夕林QPSK的误码率仿真分析谭夕林陕西理工学院物理与电信工程学院通信1102班，陕西汉中723003）指导教师：魏瑞【摘要】为实现QPSK应用到无线通信中，该文对QPSK系统性能进行了理论研究。
介绍了QPSK调制解调原理,对高斯白噪声信道的系统性能进行了研究，分析对比了在高斯白噪声信道下的系统误码性能。
为基于副载波QPSK无线激光通信系统的研究奠定了理论基础。
使用MATLAB中M语言完成QPSK的蒙特卡罗仿真，得出在加性高斯白噪声的信道下，传输比特错误率以及符号错误率。
并将比特错误率与理论值相比较，并得出关系曲线。
使用simulink搭建在加性高斯白噪声信道下的QPSK调制解调系统，其中解调器使用相关器接收机。
并计算传输序列的比特错误率。
通过多次运行仿真得到比特错误率与信噪比之间的关系。
【关键词】： QPSK，误码率，仿真，星座图【中图分类号】 TN702 [文献标志码] AQPSK BER simulation analysisTan Xilin(Grade11,Class2,Major of Communication Engineering，School of Physics and telecommunication Engineering of Shaanxi University of Technology, Hanzhong 723003,China)Tutor:Wei Rui[Abstract]For the application of the QPSK (Phase-Shift-Keying) to the wireless laser communication, this paper emphasizes the system of QPSK's performance, theoretically. In the paper, the principle of the QPSK's modulation and demodulation were introduced in brief and the performance of the system at white Gaussian noise (AWGN) channel was also analyzed carefully. The above results provide the theoretical foundation for the wireless laser communication system based on the QPSK with e the MATLAB language to complete Monte Carlo simulation of QPSK, and to obtain the transmission sequence bit error rate and symbol error rate in the additive white Gaussian noise channel, comparing it with the theoretical value, then get curve. The second aspect is to learn how to use Simulink and the functions and principles of various modules. Then we use Simulink to create the model of QPSK through additive white Gaussian noise channel. And take the advantage of the Correlator receiver to complete the operation of demodulation. Then calculate the transmission sequence bit error rate. By running the simulation repeatedly, we can get the relationship between the bit error rate and SNR.Keywords: QPSK, BER, simulation, constellation目录摘要 (3)Abstract (4)一绪论 (6)1.1 课题背景及仿真 (6)1.1.1QPSK系统的应用背景简介 (6)1.1.2QPSK实验仿真的意义 (6)1.1.3仿真平台和仿真内容 (6)二系统实现框图和分析 (7)2.1QPSK调制部分 (7)2.2QPSK解调部分 (8)三QPSK特点及应用领域 (9)3.1QPSK特点 (9)3.2误码率 (10)3.3QPSK时域信号 (10)3.4扩充认知QPSK-OQPSK (10)3.5QPSK的应用领域 (11)四使用simulink搭建QPSK调制解调系统 (12)4.1信源产生 (12)4.2QPSK系统理论搭建 (13)五仿真模型参数设置及结果 (15)5.1仿真附图及参数设置 (15)5.2仿真结果 (16)5.3误码率曲线程序及其仿真结果 (17)六仿真结果分析 (19)七总结与展望 (20)致谢 (21)参考文献 (21)一．绪论1.1课题背景及仿真：1.1.1QPSK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。
QPSK使用格雷码与非格雷码编码方式误码率比较与仿真程序
%%QPSK格雷码clc;clear all;close all;nsymbol = 50000;%%每种信噪比下符号数的发送符号数data = randi([0,1],1,nsymbol*2); %%产生1行，nsymbol列均匀分布的随机数0,1 qpsk_mod1 = zeros(1,nsymbol);qpsk_mod2 = zeros(1,nsymbol);data_receive1 = zeros(1,nsymbol);data_receive2 = zeros(1,nsymbol);data_receive = zeros(1,nsymbol*2);Wrongnumber = 0;SymbolWrongnumber = 0;for i=1:nsymbol %%调制symbol1 = data(2*i-1);symbol2 = data(2*i);if symbol1 == 0 & symbol2 == 0qpsk_mod1(i) = 1;qpsk_mod2(i) = 0;elseif symbol1 == 0 & symbol2 == 1qpsk_mod1(i) = 0;qpsk_mod2(i) = 1;elseif symbol1 == 1 & symbol2 == 1qpsk_mod1(i) = -1;qpsk_mod2(i) = 0;elseif symbol1 == 1 & symbol2 == 0qpsk_mod1(i) = 0;qpsk_mod2(i) = -1;endendSNR_dB = 1:10;%%%信噪比dB形式SNR = 10.^(SNR_dB/10);%%信噪比转化为线性值for loop= 1:10sigma = sqrt(1/(2*SNR(loop)));%%%根据符号功率求噪声功率qpsk_receive1 = qpsk_mod1 + sigma * randn(1,nsymbol);qpsk_receive2 = qpsk_mod2 + sigma * randn(1,nsymbol); %%添加复高斯白噪声for k=1:nsymbolif qpsk_receive2(k) > qpsk_receive1(k)data_receive2(k) = 1;endif qpsk_receive2(k) < qpsk_receive1(k)data_receive2(k) = 0;endif qpsk_receive2(k) > -qpsk_receive1(k)data_receive1(k) = 0;endif qpsk_receive2(k) < -qpsk_receive1(k)data_receive1(k) = 1;enddata_receive(2*k-1) = data_receive1(k);data_receive(2*k) = data_receive2(k);endfor p=1:(nsymbol*2)if data_receive(p) ~= data(p)Wrongnumber = Wrongnumber + 1;endendfor l=1:nsymbolif data_receive1(l)~=data(2*l-1);SymbolWrongnumber = SymbolWrongnumber + 1;elseif data_receive2(l) ~= data(2*l);SymbolWrongnumber = SymbolWrongnumber + 1;endendPe(loop)=SymbolWrongnumber/nsymbol;Pb(loop)=Wrongnumber/(nsymbol*2);Wrongnumber = 0 ;SymbolWrongnumber = 0;endPe_theory = 1-(1-qfunc(sqrt(SNR))).^2;Pb_theory = 0.5* erfc(sqrt(SNR/2));semilogy(SNR_dB,Pb,'-k*',SNR_dB,Pb_theory,'-bo',SNR_dB,Pe,'-r',SNR_dB,Pe_theory,'g') title('QPSK信号在AWGN信道下的性能');xlabel('信噪比/dB');ylabel('误码率');legend('误比特率','理论误比特率','误码率','理论误码率');grid on;%%QPSK非格雷码clc;clear all;close all;nsymbol = 50000;%%每种信噪比下符号数的发送符号数data = randi([0,1],1,nsymbol*2); %%产生1行，nsymbol列均匀分布的随机数0,1 qpsk_mod1 = zeros(1,nsymbol);qpsk_mod2 = zeros(1,nsymbol);data_receive1 = zeros(1,nsymbol);data_receive2 = zeros(1,nsymbol);data_receive = zeros(1,nsymbol*2);Wrongnumber = 0;SymbolWrongnumber = 0;for i=1:nsymbol %%调制symbol1 = data(2*i-1);symbol2 = data(2*i);if symbol1 == 0 & symbol2 == 0qpsk_mod1(i) = 1;qpsk_mod2(i) = 0;elseif symbol1 == 0 & symbol2 == 1qpsk_mod1(i) = 0;qpsk_mod2(i) = 1;elseif symbol1 == 1 & symbol2 == 0qpsk_mod1(i) = -1;qpsk_mod2(i) = 0;elseif symbol1 == 1 & symbol2 == 1qpsk_mod1(i) = 0;qpsk_mod2(i) = -1;endendSNR_dB = 1:10;%%%信噪比dB形式SNR = 10.^(SNR_dB/10);%%信噪比转化为线性值for loop= 1:10sigma = sqrt(1/(2*SNR(loop)));%%%根据符号功率求噪声功率qpsk_receive1 = qpsk_mod1 + sigma * randn(1,nsymbol);qpsk_receive2 = qpsk_mod2 + sigma * randn(1,nsymbol); %%添加复高斯白噪声for k=1:nsymbolif qpsk_receive2(k) > -qpsk_receive1(k)data_receive1(k)=0;if qpsk_receive2(k) > qpsk_receive1(k)data_receive2(k) = 1;elsedata_receive2(k) = 0;endelseif qpsk_receive2(k) < -qpsk_receive1(k)data_receive1(k)=1;if qpsk_receive2(k) > qpsk_receive1(k)data_receive2(k) = 0;elsedata_receive2(k) = 1;endenddata_receive(2*k-1) = data_receive1(k);data_receive(2*k) = data_receive2(k);endfor p=1:(nsymbol*2)if data_receive(p) ~= data(p)Wrongnumber = Wrongnumber + 1;endendfor l=1:nsymbolif data_receive1(l)~=data(2*l-1);SymbolWrongnumber = SymbolWrongnumber + 1;elseif data_receive2(l) ~= data(2*l);SymbolWrongnumber = SymbolWrongnumber + 1;endendPe(loop)=SymbolWrongnumber/nsymbol;Pb(loop)=Wrongnumber/(nsymbol*2);Wrongnumber = 0 ;SymbolWrongnumber = 0;endPe_theory = 1-(1-qfunc(sqrt(SNR))).^2;Pb_theory = 0.5* erfc(sqrt(SNR/2));semilogy(SNR_dB,Pb,'-k*',SNR_dB,Pb_theory,'-bo',SNR_dB,Pe,'-r',SNR_dB,Pe_theory,'g') title('QPSK信号在AWGN信道下的性能');xlabel('信噪比/dB');ylabel('误码率');legend('误比特率','理论误比特率','误码率','理论误码率');grid on;。
PAM、PSK、QAM数字调制解调系统误码性能仿真
数字通信系统传输误码性能仿真（一）摘要：脉冲幅度调制（PAM）、频移键控（PSK）、正交振幅调制（QAM）等数字信号调制解调模式在经典和现代通信中得到广泛应用。
不同调制方式在不同的条件下传输可靠性能不尽相同。
Matlab/Simulink包含多种仿真模块库，可以对各种通信调制方式的调制解调进行仿真，并验证其传输可靠性能。
关键字：通信系统、仿真、PAM、PSK、QAMAbstract:Digital signal modulation and demodulation modes such as pulse amplitude modulation (PAM), frequency shift keying (PSK), quadrature amplitude modulation (QAM)are widely used in classical and modern communication. The transmission reliability of different modulation are different under different conditions. Matlab/Simulink contains a variety of library of simulation modules for various communications modem modulation to simulate and verify its transmission reliability.Keywords: communication systems, simulation, PAM,PSK,QAM0 引言系统仿真是进行协议标准制定、算法分析优化和产品总体设计的重要步骤，对验证算法和理论的设计性能、缩减设计开发时间、降低总体成本具有重要意义。
传统的系统仿真方法主要使用基于C语言等计算机编程语言的方法，工作量大，效率低，仿真程序的可读性、可靠性、可移植性无法达到现代大中型系统的要求。
山东大学qpsk monte carlo 仿真实验报告
QPSK通信系统的Monte Carlo仿真实验报告2015年5月19日一、实验目的 (1)二、实验原理及框图 (1)三、实验内容 (2)四、程序及其注释 (2)1、主函数（不包括Monte Carlo仿真部分） (2)2、Monte Carlo仿真主函数 (3)3、测试（7，4）汉明码性能的主函数 (3)4、二进制的格雷码信源子函数 (3)5、二进制信号变为四进制符号子函数 (4)6、星座映射子函数 (5)7、产生两路正交高斯噪声信号子函数 (5)8、最小距离判决子函数 (5)9、最大投影点判决子函数 (6)10、四进制信号变为二进制子函数 (6)11、误符号率计算子函数 (7)12、通过符号计算误比特率子函数 (7)13、星座图子函数 (8)14、汉明编码子函数 (8)15、汉明解码和纠错子函数 (8)16、从汉明码中提取原二进制码不纠错子函数 (9)五、仿真结果和图形 (9)六、结果分析和结论 (15)七、遇到的问题、解决方法和收获 (15)一、实验目的1、提高独立学习的能力；2、培养发现问题、解决问题和分析问题的能力；3、学习Matlab 的使用；4、掌握4PSK 通信系统的Monte Carlo 仿真方法；5、掌握4PSK 通信系统的的组成原理；6、比较编码信号和为编码信号在随机信道中的传输，加深对纠错编码的理解；二、实验原理及框图1.未加信道纠错码的QPSK 调制通信系统 （见图（一））2比特符号图一 未加信道纠错码的QPSK 调制通信系统框图2.信道纠错编码（7,4）汉明码+QPSK 调制的通信系统（见图（二））图二 信道纠错编码（7,4）汉明码+QPSK 调制的通信系统框图均匀随机数发生器 高斯随机数发生器高斯随机数发生器比较比特差错计数器符号差错计数器4PSK映射 检 测器 ++输入数据AWGN信道输出数据信道编码 （汉明码）QPSK 调制QPSK 解调信道解码（汉明码）三、实验内容（一）未加信道纠错编码的QPSK调制通信系统1）最大投影点准则进行判决a，计算噪声方差分别为0、0.1、0.5、1.0时的符号差错概率和比特差错概率；b，画出在每种方差时，在检测器输入端1000个接收到的信号加噪声样本（星座图）；c，分别画出数据点为1000,5000,10000,100000,时的Monte Carlo仿真误比特率曲线和理论误比特率曲线，比较区别，分析数据点的数量对仿真结果的影响。
(完整版)PSK理论误码率与实际误码率MATLAB仿真程序
%%pskclc;clear all;close all;nsymbol = 1e6;%%每种信噪比下符号数的发送符号数data = randint(1,nsymbol,[0,1]);%%产生1行，nsymbol列均匀分布的随机数0,1bpsk_mod = 2*data-1;%%调制，0转化为-1；1转化为1spow = norm(bpsk_mod).^2/nsymbol;%%求每个符号的平均值，其中norm是求向量2范数函数SNR_dB = 1:10;%%%信噪比dB形式SNR = 10.^(SNR_dB/10);%%信噪比转化为线性值for loop= 1:length(SNR)sigma = sqrt(spow/(2*SNR(loop)));%%%根据符号功率求噪声功率s_receive = bpsk_mod+sigma*(randn(1,length(bpsk_mod))+j*randn(1,length(bpsk_mod)));%%添加复高斯白噪声bpsk_demod = (real(s_receive)>0);%%%解调data_receive=double(bpsk_demod);%%接收数据，转化为[err,ser(loop)] = symerr(data,data_receive);%误码率endser_theory = qfunc(sqrt(2*SNR));%理论误码率，注意Q函数和误差函数的对应关系semilogy(SNR_dB,ser,'-k*',SNR_dB,ser_theory,'-bo');title('BPSK信号在AWGN信道下的性能');xlabel('信噪比/dB');ylabel('误码率');legend('误码率','理论误码率');grid on;。
数字信号频带传输的仿真设计
实训四数字信号频带传输的仿真设计一．实验目的1.理解基带信号和2PSK 信号波形及其功率谱密度的仿真方法。
2.理解数字调制的频谱搬移和频带利用率等特性。
3.生成QPSK 信号的星座图，进而理解信号星座图对于确定判决区域的作用。
二．实验内容1.基带信号采用不归零矩形脉冲，生成2PSK 信号的时域波形和功率谱密度。
2.生成QPSK 信号的时域波形与功率谱密度。
3.QPSK 接收信号的星座图。
4.仿真QPSK 系统的误码率。
三．实验结果1.基带信号采用不归零矩形脉冲，生成2PSK 信号的时域波形和功率谱密度（对应的m 文件为bpsk.m）.（1）不归零矩形脉冲的时域波形和功率谱密度：-2-1.5-1-0.500.51 1.52-11时间t幅度2012210178 黄亮平 双极性基带信号波形-15-10-505101500.511.52频率f 频谱s （j w ）双极性基带信号频谱（2）2PSK 信号的时域波形及功率谱密度：-2-1.5-1-0.500.51 1.52-11时间t幅度2012210178 黄亮平 BPSK 已调信号波形-15-10-505101500.51频率f 频谱s （j w ）BPSK 已调信号频谱2.基带信号采用不归零矩形脉冲或滚降系数为1的升余弦谱，生成4PSK 信号的时域波形和功率谱密度（不归零矩形脉冲对应的m 文件为rectqpsk.m，升余弦脉冲对应的m 文件为rcosqpsk.m）.(1)不归零矩形脉冲的时域波形和功率谱密度：-2-1.5-1-0.500.51 1.52-11时间t幅度2012210178 黄亮平 双极性基带信号波形-15-10-505101500.511.522.5频率f 频谱s （j w ）双极性基带信号频谱(2)QPSK 信号的时域波形与功率谱密度：-2-1.5-1-0.500.51 1.52-11时间t幅度2012210178 黄亮平 QPSK 已调信号波形-15-10-505101500.511.5频率f 频谱s （j w ）QPSK 已调信号频谱（3）基带信号为滚降系数为1的升余弦脉冲信号经QPSK 调制得到的已调信号与功率谱密度：02468101214161820-11时间t幅度QPSK 已调信号波形2 2.2 2.4 2.6 2.83 3.2 3.4 3.6 3.8402468频率幅度QPSK 信号频谱3、QPSK 系统的调制和解调原理随机产生10^5个二进制信息数据，串并变换后进行4PSK 调制。
QPSK通信系统MC仿真
实验二 QPSK通信系统的 MonteCarlo 仿真目录一．实验目的 (2)二．实验原理 (2)1. 未加信道纠错码的QPSK调制通信系统框图： (2)2．加信道编码的QPSK的调制通信系统 (2)三．实验内容 (3)（一）未加信道纠错编码的QPSK调制通信系统 (3)1）最大投影点准则进行判决 (6)2）最小欧氏距离准则进行判决 (10)（二）信道纠错编码（7,4）汉明码+QPSK调制的通信系统 (11)四．实验结果分析及结论 (13)五．实验问题及解决 (14)六．实验心得 (14)一．实验目的1.掌握QPSK通信系统的组成原理以及Monte Carlo仿真方法2.比较编码信号和未编码信号在随机信道中的传输，加深对纠错编码的理解二．实验原理1. 未加信道纠错码的QPSK调制通信系统框图：1）. 生成二进制信源序列d（i）（i=0，1）。
首先产生0~1均匀分布的随机序列，并规定：当随机数<0.25时，规定为d=00；当0.25<随机数<0.5时，规定为d=01；当0.5<随机数<0.75时，规定为d=10；当0.75<随机数<1时，规定为d=11。
2）. 将二进制序列映射为四进制m。
规定：当d=00时，m=0；当d=01时，m=1；当d=11时，m=2；当d=10时，m=3。
3）. 对m映射为QPSK两路正交信号s。
规定：m=0时，s=（1，0）；m=1时，s=（0，1）；m=2时，s=（-1，0）；m=3时，s=（0，-1）。
4）. 产生两路正交噪声信号n。
5）. 利用最小欧氏距离准则或最大投影点准则对信道输出信号r=s+n进行判决，对判决输出信号进行信号重构。
6）. 计算误码率和误信率。
r .注：最大投影点准则：向量r在向量s上的投影为：s2．加信道编码的QPSK的调制通信系统在QPSK调制之前加信道纠错编码（7,4），在解调之后进行信道译码，其他操作和上述1原理相同。
qpsk
基于MATLAB的QPSK传输系统仿真默认分类2008-12-04 10:50:13 阅读900 评论2 字号：大中小订阅/blog/#m=0一．基本原理PSK是利用载波振荡相位的变化来传送数字信息。
最早出现的是二相相移键控BPSK，BPSK是利用载波的相位偏移直接表示数字信号，假若规定：已调载波与未调载波同相表示数字信号“0”，与未调载波反相表示数字信号“1”，则已调信号的表达式为，其中：d(t)为双极性数字基带信号，为载波频率。
为了提高信道频带利用率，提出了多进制数字相移键控（MPSK），它用多个相位状态的正弦振荡分别代表不同的数字信息，最典型的是四相相移键控（QPSK）。
BPSK和QPSK在码元转换点上都可能产生相位突变，使得频谱高频滚降缓慢，带外辐射大。
为了消除相位跳变，在QPSK基础上提出了偏移四相相移键控(OQPSK)。
它将同相和正交两支路的码流在时间上错开了半个码元周期，信号相位只跳变0、。
二．程序及结果分析程序如下：if nargin > 2error('Too many input arguments');elseif nargin==1f=1;endif f〉1;error('Frequency must be bigger than 1');end%*-*-*-*-*-*l=length(g);r=l/2;re=ceil(r);val=re-r;if val~=0;error('Please insert a vector divisible for 2'); end%*-*-*-*-*-*t=0:2*pi/99:2*pi;cp=[];sp=[];mod=[];mod1=[];bit=[];for n=1:2:length(g);if g(n)==0 && g(n+1)==1;die=sqrt(2)/2*ones(1,100);die1=-sqrt(2)/2*ones(1,100);se=[zeros(1,50) ones(1,50)];elseif g(n)==0 && g(n+1)==0;die=-sqrt(2)/2*ones(1,100);die1=-sqrt(2)/2*ones(1,100);se=[zeros(1,50) zeros(1,50)];elseif g(n)==1 && g(n+1)==0;die=-sqrt(2)/2*ones(1,100);die1=sqrt(2)/2*ones(1,100);se=[ones(1,50) zeros(1,50)];elseif g(n)==1 && g(n+1)==1;die=sqrt(2)/2*ones(1,100);die1=sqrt(2)/2*ones(1,100);se=[ones(1,50) ones(1,50)];endc=cos(f*t);s=sin(f*t);cp=[cp die]; %Amplitude cosinosp=[sp die1]; %Amplitude sinomod=[mod c]; %cosino carrier (Q)mod1=[mod1 s]; %sino carrier (I)bit=[bit se];endbpsk=cp.*mod+sp.*mod1;subplot(2,1,1);plot(bit,'LineWidth',1.5);grid on;title('Binary Signal')axis([0 50*length(g) -1.5 1.5]);subplot(2,1,2);plot(bpsk,'LineWidth',1.5);grid on;title('QPSK modulation')axis([0 50*length(g) -1.5 1.5]);结果分析：运行得到理想信道和加噪信道中调制解调信号的波形如下：图一理想信道和加噪信道中调制解调信号的波形图二正交支路中的数据和调制信号通过编程模拟QPSK过程,得到信号传输过程中的时域图.从图一可以知道:在理想情形下,信号的解调和调制过程中,信号只出现了很小的波动,在加噪信道中信号的波动范围虽然变大,但不会影响到解调后信号的识别.即在Matlab编程模拟的过程中,QPSK调制解调即使在加有白噪声干扰时,也能进行有效的解码.根据相位调制的特点,我们可以从图二中看到调制信号(正交支路)在二进制信号每发生一次电平的跃变时发生相位跳变.在信噪比低于7dB 的情形下,理论误码率和实际误码相差很小.从这些图形中我们可以发现Matlab软件很好地模拟出了数字通信系统的QPSK过程.即使在噪声干扰下,解调输出信号与输入信号的波形也保持着基本的一致,对信号的恢复不会有大的影响.三．模块及结果分析图三QPSK传输系统结果分析：QPSK（正交移相键控）基带调制信号的频谱图和星座图如下：图四QPSK（正交移相键控）基带调制信号的频谱图和星座图仿真结果说明在相同传输条件下，QPSK、OQPSK调制以比BPSK调制高1倍的速率传输信息，QPSK误码率高于BPSK约30倍，OQPSK误码率高于BPSK约1.4倍。
QPSK误码率仿真分析要点
[键入文字]通信工程专业《通信原理》课程设计题目 QPSK的误码率仿真分析学生姓名谭夕林学号 1113024060所在院(系)陕西理工学院物理与电信工程学院专业班级通信工程专业 1102 班指导教师魏瑞完成地点陕西理工学院物理与电信工程学院实验室2014年 3 月 12 日通信工程专业课程设计任务书院(系) 物理与电信工程学院专业班级通信工程专业1102班学生姓名谭夕林一、课程设计题目 QPSK的误码率仿真分析二、课程设计工作自 2014 年 2 月 24 日起至 2014 年 3 月 16 日止三、课程设计进行地点: 物理与电信工程学院实验室四、课程设计的内容要求：利用仿真软件等工具，结合所学知识和各渠道资料，对QPSK在高斯通道下的误码率进行研究分析指导教师魏瑞系(教研室)通信工程系接受任务开始执行日期2014年2月24日学生签名谭夕林QPSK的误码率仿真分析谭夕林陕西理工学院物理与电信工程学院通信1102班，陕西汉中723003）指导教师：魏瑞【摘要】为实现QPSK应用到无线通信中，该文对QPSK系统性能进行了理论研究。
介绍了QPSK调制解调原理,对高斯白噪声信道的系统性能进行了研究，分析对比了在高斯白噪声信道下的系统误码性能。
为基于副载波QPSK无线激光通信系统的研究奠定了理论基础。
使用MATLAB中M语言完成QPSK的蒙特卡罗仿真，得出在加性高斯白噪声的信道下，传输比特错误率以及符号错误率。
并将比特错误率与理论值相比较，并得出关系曲线。
使用simulink搭建在加性高斯白噪声信道下的QPSK调制解调系统，其中解调器使用相关器接收机。
并计算传输序列的比特错误率。
通过多次运行仿真得到比特错误率与信噪比之间的关系。
【关键词】： QPSK，误码率，仿真，星座图【中图分类号】 TN702 [文献标志码] AQPSK BER simulation analysisTan Xilin(Grade11,Class2,Major of Communication Engineering，School of Physics and telecommunication Engineering of Shaanxi University of Technology, Hanzhong 723003,China)Tutor:Wei Rui[Abstract]For the application of the QPSK (Phase-Shift-Keying) to the wireless laser communication, this paper emphasizes the system of QPSK's performance, theoretically. In the paper, the principle of the QPSK's modulation and demodulation were introduced in brief and the performance of the system at white Gaussian noise (AWGN) channel was also analyzed carefully. The above results provide the theoretical foundation for the wireless laser communication system based on the QPSK with e the MATLAB language to complete Monte Carlo simulation of QPSK, and to obtain the transmission sequence bit error rate and symbol error rate in the additive white Gaussian noise channel, comparing it with the theoretical value, then get curve. The second aspect is to learn how to use Simulink and the functions and principles of various modules. Then we use Simulink to create the model of QPSK through additive white Gaussian noise channel. And take the advantage of the Correlator receiver to complete the operation of demodulation. Then calculate the transmission sequence bit error rate. By running the simulation repeatedly, we can get the relationship between the bit error rate and SNR.Keywords: QPSK, BER, simulation, constellation目录摘要 (3)Abstract (4)一绪论 (6)1.1 课题背景及仿真 (6)1.1.1QPSK系统的应用背景简介 (6)1.1.2QPSK实验仿真的意义 (6)1.1.3仿真平台和仿真内容 (6)二系统实现框图和分析 (7)2.1QPSK调制部分 (7)2.2QPSK解调部分 (8)三QPSK特点及应用领域 (9)3.1QPSK特点 (9)3.2误码率 (10)3.3QPSK时域信号 (10)3.4扩充认知QPSK-OQPSK (10)3.5QPSK的应用领域 (11)四使用simulink搭建QPSK调制解调系统 (12)4.1信源产生 (12)4.2QPSK系统理论搭建 (13)五仿真模型参数设置及结果 (15)5.1仿真附图及参数设置 (15)5.2仿真结果 (16)5.3误码率曲线程序及其仿真结果 (17)六仿真结果分析 (19)七总结与展望 (20)致谢 (21)参考文献 (21)一．绪论1.1课题背景及仿真：1.1.1QPSK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。
QPSK调制解调系统的systemview仿真设计
正文一、课程设计目的1.加深对所学的通信原理知识的理解。
2.熟练应用systemview 仿真软件进行通信系统进行仿真设计。
3.增强分析问题和解决问题的能力，了解通信系统的新技术、新发展。
二、课程设计题目及要求题目：QPSK 调制解调系统的systemview 仿真设计设计任务：1.理解QPSK 数字调制解调基本原理。
2设计V.26标准的QPSK 调制解调系统，其调制信号的码元速率为2.4kb/s ，经串并变换后I 、Q 通道的码元速率为1.2kb/s ；调制载波为1.8khz 的正弦波，数据采样频率为9.6kb/s 。
3.合理设置各模块参数，在systemview 平台进行系统仿真。
4.观察QPSK 调制信号波形及功率谱密度，观察低通滤波器输出波形的眼图。
三、QPSK 调制器的原理及原理框图对于该系统的仿真，关键是构建QPSK 调制与解调系统，具体的QPSK 调制与解调仿真系统如下。
在QPSK 中，数字序列相继两个码元的4种组合对应4个不同相位的正弦载波，即00、01、10、11分别对应)4cos(0πω+t A ，)4cos(0πω-t A ，)43cos(0πω+t A ，)43cos(0πω-t A ，其中0≤t ＜2T ，T 为比特周期。
图6(a)是QPSK 相位矢量图，图中I 表示同相信号，Q 表示正交信号。
图6(b)是QPSK 星座图，星座图中星座间的距离越大，信号的抗干扰能力就越强，接收端判决再生时就越不容易出现误码。
星座间的最小距离表示调制方式的欧几里德距离，欧几里德距离d 可表示为信号平均功率S 的函数。
QPSK 信号的欧几里德距离与平均功率的关系为S d 2=。
QPSK 的矢量图和星座图QPSK调制器的原理框图四、电路图1.QPSK系统原理仿真总电路图2.子系统--串并变换子系统电路图（50）3.波形恢复子系统电路图（51）4.并串变换子系统电路图.（52）①参数设置Token34：伪随机PN序列发生器(Amp=1V,Rate=2400Hz,Levels=2)。
QPSK两种不同星座图方式误码率比较及其仿真程序
clc;clear all;close all;nsymbol = 50000;%%每种信噪比下符号数的发送符号数data = randi([0,1],1,nsymbol*2); %%产生1行，nsymbol列均匀分布的随机数0,1 qpsk_mod1 = zeros(1,nsymbol);qpsk_mod2 = zeros(1,nsymbol);data_receive1 = zeros(1,nsymbol);data_receive2 = zeros(1,nsymbol);data_receive = zeros(1,nsymbol*2);Wrongnumber = 0;SymbolWrongnumber = 0;for i=1:nsymbol %%调制symbol1 = data(2*i-1);symbol2 = data(2*i);if symbol1 == 0 & symbol2 == 0qpsk_mod1(i) = 1;qpsk_mod2(i) = 0;elseif symbol1 == 0 & symbol2 == 1qpsk_mod1(i) = 0;qpsk_mod2(i) = 1;elseif symbol1 == 1 & symbol2 == 1qpsk_mod1(i) = -1;qpsk_mod2(i) = 0;elseif symbol1 == 1 & symbol2 == 0qpsk_mod1(i) = 0;qpsk_mod2(i) = -1;endendSNR_dB = 1:10;%%%信噪比dB形式SNR = 10.^(SNR_dB/10);%%信噪比转化为线性值for loop= 1:10sigma = sqrt(1/(2*SNR(loop)));%%%根据符号功率求噪声功率qpsk_receive1 = qpsk_mod1 + sigma * randn(1,nsymbol);qpsk_receive2 = qpsk_mod2 + sigma * randn(1,nsymbol); %%添加复高斯白噪声for k=1:nsymbolif qpsk_receive2(k) > qpsk_receive1(k)endif qpsk_receive2(k) < qpsk_receive1(k)data_receive2(k) = 0;endif qpsk_receive2(k) > -qpsk_receive1(k)data_receive1(k) = 0;endif qpsk_receive2(k) < -qpsk_receive1(k)data_receive1(k) = 1;enddata_receive(2*k-1) = data_receive1(k);data_receive(2*k) = data_receive2(k);endfor p=1:(nsymbol*2)ifdata_receive(p) ~= data(p)Wrongnumber = Wrongnumber + 1;endendfor l=1:nsymbolif data_receive1(l)~=data(2*l-1);SymbolWrongnumber = SymbolWrongnumber + 1;elseif data_receive2(l) ~= data(2*l);SymbolWrongnumber = SymbolWrongnumber + 1;endendPe(loop)=SymbolWrongnumber/nsymbol;Pb(loop)=Wrongnumber/(nsymbol*2);Wrongnumber = 0 ;SymbolWrongnumber = 0;endPe_theory = 1-(1-qfunc(sqrt(SNR))).^2;Pb_theory = 0.5* erfc(sqrt(SNR/2));semilogy(SNR_dB,Pb,'-k*',SNR_dB,Pb_theory,'-bo',SNR_dB,Pe,'-r',SNR_dB,Pe_theory,'g') title('QPSK信号在AWGN信道下的性能');xlabel('信噪比/dB');ylabel('误码率');legend('误比特率','理论误比特率','误码率','理论误码率');grid on;clc;clear all;close all;nsymbol = 50000;%%每种信噪比下符号数的发送符号数data = randi([0,1],1,nsymbol*2); %%产生1行，nsymbol列均匀分布的随机数0,1 qpsk_mod1 = zeros(1,nsymbol);qpsk_mod2 = zeros(1,nsymbol);data_receive1 = zeros(1,nsymbol);data_receive2 = zeros(1,nsymbol);data_receive = zeros(1,nsymbol*2);Wrongnumber = 0;SymbolWrongnumber = 0;for i=1:nsymbol %%调制symbol1 = data(2*i-1);symbol2 = data(2*i);if symbol1 == 0 & symbol2 == 0qpsk_mod1(i) = sqrt(0.5);qpsk_mod2(i) = sqrt(0.5);elseif symbol1 == 0 & symbol2 == 1qpsk_mod1(i) = -sqrt(0.5);qpsk_mod2(i) = sqrt(0.5);elseif symbol1 == 1 & symbol2 == 1qpsk_mod1(i) = -sqrt(0.5);qpsk_mod2(i) = -sqrt(0.5);elseif symbol1 == 1 & symbol2 == 0qpsk_mod1(i) = sqrt(0.5);qpsk_mod2(i) = -sqrt(0.5);endendSNR_dB = 1:10;%%%信噪比dB形式SNR = 10.^(SNR_dB/10);%%信噪比转化为线性值for loop= 1:10sigma = sqrt(1/(2*SNR(loop)));%%%根据符号功率求噪声功率qpsk_receive1 = qpsk_mod1 + sigma * randn(1,nsymbol);qpsk_receive2 = qpsk_mod2 + sigma * randn(1,nsymbol); %%添加复高斯白噪声for k=1:nsymbolif qpsk_receive2(k) > 0endif qpsk_receive2(k) < 0data_receive1(k) = 1;endif qpsk_receive1(k) > 0data_receive2(k) = 0;endif qpsk_receive1(k) < 0data_receive2(k) = 1;enddata_receive(2*k-1) = data_receive1(k);data_receive(2*k) = data_receive2(k);endfor p=1:(nsymbol*2)ifdata_receive(p) ~= data(p)Wrongnumber = Wrongnumber + 1;endendfor l=1:nsymbolif data_receive1(l)~=data(2*l-1);SymbolWrongnumber = SymbolWrongnumber + 1;elseif data_receive2(l) ~= data(2*l);SymbolWrongnumber = SymbolWrongnumber + 1;endendPe(loop)=SymbolWrongnumber/nsymbol;Pb(loop)=Wrongnumber/(nsymbol*2);Wrongnumber = 0 ;SymbolWrongnumber = 0;endPe_theory = 1-(1-qfunc(sqrt(SNR))).^2;Pb_theory = 0.5* erfc(sqrt(SNR/2));semilogy(SNR_dB,Pb,'-k*',SNR_dB,Pb_theory,'-bo',SNR_dB,Pe,'-r',SNR_dB,Pe_theory,'g') title('QPSK信号在AWGN信道下的性能');xlabel('信噪比/dB');ylabel('误码率');legend('误比特率','理论误比特率','误码率','理论误码率');grid on;。
QPSK系统的误码率和星座图仿真
《MATLAB实践》报告——QPSK系统的误码率和星座图仿真一、引言数字调制就是把数字基带信号的频谱搬移到高频处，形成适合在信道中传输的带通信号。
基本的数字调制方式有振幅键控（ASK）、频移键控（FSK）、绝对相移键控（PSK）、相对（差分）相移键控（DPSK）。
在接收端可以采用想干解调或非相干解调还原数字基带信号。
数字信号的传输方式分为基带传输和带通传输。
然而，实际中的大多数信道（如）无线信道具有丰富的低频分量。
为了使数字信号在带通信道中传输，必须用数字基带信号对载波进行调制，以使信号与信道的特性相匹配。
通信系统的抗噪声性能是指系统克服加性噪声影响的能力。
在数字通信系统中，信道噪声有可能使传输码元产生错误，错误程度通常用误码率来衡量。
因此，与分析数字基带系统的抗噪声性能一样，分析数字调制系统的抗噪声性能，也就是求系统在信道噪声干扰下的总误码率。
误码率（BER：bit error ratio）是衡量数据在规定时间内数据传输精确性的指标。
误码率是指错误接收的码元数在传输总码元数中所占的比例，更确切地说，误码率是码元在传输系统中被传错的概率，即误码率=错误码元数/传输总码元数。
如果有误码就有误码率。
误码的产生是由于在信号传输中，衰变改变了信号的电压,致使信号在传输中遭到破坏，产生误码。
噪音、交流电或闪电造成的脉冲、传输设备故障及其他因素都会导致误码（比如传送的信号是1，而接收到的是0；反之亦然）。
误码率是最常用的数据通信传输质量指标。
它表示数字系统传输质量的式是“在多少位数据中出现一位差错”。
误信率，又称误比特率，是指错误接收的比特数在传输总比特数中所占的比例，即误比特率=错误比特数/传输总比特数。
在数字通信系统中，可靠性用误码率和误比特率表示。
数字调制用“星座图”来描述，星座图中定义了一种调制技术的两个基本参数：（1）信号分布；（2）与调制数字比特之间的映射关系。
星座图中规定了星座点与传输比特间的对应关系，这种关系称为“映射”，一种调制技术的特性可由信号分布和映射完全定义，即可由星座图来完全定义。
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目录一、课题内容………………………………………..…。
……。
..1二、设计目的……………………………………….。
…。
…。
…。
1三、设计要求…………………………………………………。
.1四、实验条件................................................。
....。
(1)五、系统设计....................................................。
.。
.. (2)六、详细设计与编码……………………………。
……………。
.41. 设计方案………………………………。
…….…..……。
42。
编程工具的选择……………………………………。
…。
43。
程序代码…………………………………….。
.………。
54. 运行结果及分析 (8)七、设计心得………………………………………。
……….。
9八、参考文献……………………………….………。
………。
10一、课题内容基于MATLAB或C语言模拟仿真OFDM通信系统。
主要功能：1、搭建基带OFDM系统仿真平台,实现OFDM信号体制与解调；2、能够画出输入数据与输出数据的星座图；3、能在不同信噪比信道的情况下,对信号进行误码分析。
3、能够和理论误码率公式比较二、设计目的1、综合应用《Matlab原理及应用》、《信号与系统》、《通信原理》等多门课程知识，使学生建立通信系统的整体概念；2、培养学生系统设计与系统开发的思想；3、培养学生利用软件进行通信仿真的能力。
三、设计要求1、每人独立完成不同子系统的详细功能;2、对通信系统有整体的较深入的理解,深入理解自己仿真部分的原理的基础，画出对应的通信子系统的原理框图；3、提出仿真方案；4、完成仿真软件的编制；5、仿真软件的演示；6、提交详细的设计报告.四、实验条件计算机、Matlab软件五、系统设计1. 四相绝对移相键控（QPSK)的调制基本理论四相绝对移相键控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，故每个四进制码元又被称为双比特码元。
我们把组成双比特码元的前一信息比特用a代表,后一信息比特用b代表。
双比特码元中两个信息比特ab通常是按格雷码（即反射码）排列的，它与载波相位的关系如表1所列.表1 双比特码元与载波相位的关系双比特码元载波相位φa b A方式B方式000°45°0190°135°11180°225°10270°315°由于四相绝对移相调制可以看作两个正交的二相绝对移相调制的合成,故两者的功率谱密度分布规律相同.2。
四相绝对移相键控（QPSK）的调制基本方法下面我们来讨论QPSK信号的产生与解调。
QPSK信号的产生方法与2PSK信号一样，也可以分为调相法和相位选择法。
(1）调相法用调相法产生QPSK信号的组成方框图如下所示。
图4 QPSK信号的组成方框图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.并设经过串并变换后上支路为a,下支路为b。
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。
图5 QPSK 信号相位编码星座图表2 QPSK 信号相位编码逻辑关系a 1 0 0 1 b1° 1° 0° 0° A 路平衡调制器输出0°180°180°0°B 路平衡调制器输出 270° 270° 90° 90° 合成相位315°225°135°45°（2) 相位选择法用相位选择法产生QPSK 信号的组成方框图如下所示。
图6 相位选择法产生QPSK 信号方框图六、详细设计与编码1。
设计方案如图７所示.a(1)(1,0)b(0)(0,0)a(0)b(1)(0,1)(1,1)计方案实现框图2. 编程工具的选择本仿真所用的工具软件是MATLAB。
该软件的功能强大，最擅长矩阵处理，并在系统仿真、数字信号处理、图形图像分析、数理统计、通信及自动控制领域得到广泛应用，特别是MATLAB中Simulink在通信上的应用，它可以用来仿真完整的通信系统，同时MATLAB内部有许多与通信有关的函数，这样程序编写方便，也便于观察波形特征。
3. 程序代码clearM=4;SNR=(0：1:10)； %信噪比nsymbol=1000000；data= randsrc(nsymbol，2，［0 1]）;［a1,b1］=find(data（：,1）==0&data（:,2)==0）;message（a1）=—1-1i；%225°［a2,b2]=find（data(:,1)==0&data(：，2)==1);message(a2)=-1+1i; ％135°［a3，b3］=find（data(：，1)==1&data（:，2)==0）；message（a3）=1—1i; %275°［a4,b4］=find（data（：,1）==1&data(:,2)==1);message(a4)=1+1i；%45°scatterplot(message)title（’系统的星座图’)Es=norm(message）。
^2/nsymbol; ％求方形QPSK系统每个符号的平均功率Eb=Es/（log2(M））； %求方形QPSK系统每比特的平均功率snr=10.^（SNR/10）; ％信噪比转化为线性值NO=Eb./snr;sigma=sqrt（NO/2);for EbNO=1：length（sigma)n1=sigma(EbNO）*randn（1，nsymbol）；n2=sigma(EbNO）*randn(1,nsymbol)；receive=message+n1+n2*1i；resum=0;total=0;m1=find（angle（receive)〈=pi/2＆angle（receive)〉0)；％解调remessage（1,m1）=1+1i；redata（m1,1）=1;redata(m1,2)=1；m2=find(angle(receive)>pi/2&angle（receive)<=pi)； %解调remessage(1，m2)=—1+1i;redata（m2,1)=0；redata(m2，2）=1;m3=find(angle（receive）>-pi&angle（receive）<=-pi/2）; ％解调remessage（1,m3）=-1-1i;redata（m3，1)=0;redata（m3，2）=0;m4=find(angle(receive)>-pi/2&angle(receive）<=0)；％解调remessage(1,m4)=1—1i；redata（m4，1）=1;redata（m4,2）=0；[resum，ratio1］=biterr(data,redata）;Pb(EbNO)=resum/(nsymbol＊2）;[total，ratio2］=symerr（data，redata）；Pe(EbNO)=total/nsymbol；endscatterplot(receive）title（'接收信号的星座图')Pbtho=qfunc(sqrt(2*snr)）; ％理论误比特率Petho=Pbtho*log2(M）; ％理论误符号率figure(3)semilogy（SNR,Pe,'-ro’,SNR,Petho，'—g＊',SNR,Pb，'—bv',SNR,Pbtho,'-g+')legend（’QPSK仿真误码率’，’QPSK理论误码率’,’QPSK仿真误比特率'，'QPSK理论误比特率')title（’QPSK载波调制信号在AWGN信道下的性能’)xlabel(’信噪比/dB’）;ylabel(’误比特率和误符号率')grid on4。
运行结果及分析（1)、系统的星座图（2)、接收信号的星座图（3）、QPSK载波调制信号在AWGN信道下的性能可见对应于方形QPSK的仿真,当信噪比小于等于8dB时，仿真值可以很好的逼近理论值，但当信噪比大于9dB时，仿真值与理论值略有偏差.七、设计心得在本次课程设计中，我收获很多，学会了应用MATLAB来处理问题，加深了对通信原理中部分公式和概念的理解。
实验过程中也遇到了不少问题，在星座图映射上,一开始将00，01，10，11看成一个整体，这样对整体编程存在很大困难，因此后来尝试将其分开看，并成功映射；在计算噪声的过程中,由于通信原理的知识未能牢固掌握，在分析和计算的过程中花了很多时间；实验过程中,学会了使用find函数来代替for循环的功能，从而使程序运行更加快，大大加快了实验的进度。
通过本次MATLAB的实践，应该加强MATLAB在各个学科的应用，学会用MATLAB来处理实际问题。
八、参考文献1。
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1999年5月3。
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刘顺兰，吴杰.数字信号处理.西安电子科技大学出版社。
2009年7月6。
王立宁，乐光新等。
Matlab与通信仿真.人民邮电出版社。
1999年5月。