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
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。
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通信系统建模与仿真综述
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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。
QPSK通信系统性能分析与MATLAB仿真
淮海工学院课程设计报告书课程名称：通信系统的计算机仿真设计题目：QPSK通信系统性能分析与MATLAB仿真学院：电子工程学院学期：2013-2014-2专业班级：姓名：学号：评语：成绩：签名：日期：QPSK通信系统性能分析与MATLAB仿真1 绪论1.1 研究背景与研究意义数字信号传输系统分为基带传输系统和频带传输系统,频带传输系统也叫数字调制系统,该系统对基带信号进行调制,使其频谱搬移到适合在信道(一般为带通信道)上传输的频带上。
数字调制和模拟调制一样都是正弦波调制,即被调制信号都为高频正弦波。
数字调制信号又称为键控信号,数字调制过程中处理的是数字信号,而载波有振幅、频率和相位3个变量,且二进制的信号只有高低电平两个逻辑量即1和0,所以调制的过程可用键控的方法由基带信号对载频信号的振幅、频率及相位进行调制,最基本的方法有3种:正交幅度调制(QAM) 、频移键控( FSK) 、相移键控( PSK) 。
根据所处理的基带信号的进制不同分为二进制和多进制调制(M进制) 。
本实验采用QPSK。
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 课程设计的目的和任务目的在于使学生在课程设计过程中能够理论联系实际，在实践中充分利用所学理论知识分析和研究设计过程中出现的各类技术问题，巩固和扩大所学知识面，为以后走向工作岗位进行设计打下一定的基础。
课程设计的任务是：(1)掌握一般通信系统设计的过程，步骤，要求，工作内容及设计方法，掌握用计算机仿真通信系统的方法。
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。
QPSK通信系统性能仿真
淮海工学院课程设计报告书课程名称：通信系统的计算机仿真设计题目：QPSK通信系统性能分析与MATLAB仿真系（院）：学期：专业班级：姓名：学号：QPSK通信系统性能分析与MATLAB仿真1绪论在当今高度信息化的社会，信息和通信已成为现代社会的“命脉”。
信息作为一种资源，只有通过广泛地传播与交流，才能促进社会成员之间的合作，推动生产力的发展，创造出巨大的经济效益。
在新技术革命的高速推动和信息高速公路的建设，全球网络化发展浪潮的推动下，通信技术得到迅猛的发展，载波通信、卫星通信和移动通信技术正在向数字化、智能化、宽带化发展。
Simulink具有适应面广、结构和流程清晰及仿真精细、效率高、贴近实际、等优点，基于以上优点Simulink已被广泛应用于控制理论和数字信号处理的复杂仿真和设计。
同时有大量的第三方软件和硬件应用于Simulink。
本次课程设计通过对QPSK模型进行仿真，以分析QPSK在不同信道噪声中的性能，更好地了解QPSK系统的工作原理，传输比特错误率和符号错误率的计算。
1.1研究背景与研究意义要规划和设计一个性能完善的通信系统，光靠理论计算或凭个人的组网经验是无法完成的。
如果在真实的网络环境中进行通信性能研究、网络、设计和开发，不仅耗资大，而且在统计数据的手机和分析上也有一定困难。
通信仿真技术是通过在计算机中构造虚拟的环境来反映现实的通信网络环境，模拟现实中的网络行为，从而可以有效提高通信网络规划和设计的可靠性和准确性，明显降低通信系统的投资风险，减少不必要的投资浪费。
通过仿真软件来模拟和估算通信系统的性能，通过模拟和仿真来调整一些通信系统的参数以期达到最佳使用效果具有非常重大的意义。
在本课题中用国际控制界公认的标准仿真软件MATLAB来仿真移动通信系统各种数字调制解调技术中，具有数字通信的诸多优点，广泛使用它来传送各种控制信息的数字调相信号，比较不同调相技术之间的性能差异。
1.2 课程设计的目的和任务本次课程设计是根据“通信工程专业培养计划”要求而制定的。
QPSK和16QAM调制下MIMO-OFDM系统Matlab仿真实现
QPSK和16QAM调制下MIMO-OFDM系统Matlab仿真实现引言在现代通信系统中，多输入多输出正交频分复用（MIMO-OFDM）系统被广泛应用于提高通信系统的容量和可靠性。
MIMO-OFDM系统结合了MIMO技术和OFDM技术，能够有效地减少多径衰落的影响，提高频谱利用率和抗干扰能力。
在MIMO-OFDM系统中，调制方式的选择对系统性能有着重要的影响。
本文将通过Matlab仿真实现QPSK和16QAM调制下MIMO-OFDM 系统的性能分析。
一、QPSK和16QAM调制QPSK（Quadrature Phase Shift Keying）是一种数字调制方式，将输入比特流分成实部和虚部两部分，每部分采用二进制编码，然后通过两个正交的载波进行调制，可以传输两位比特；16QAM（Quadrature Amplitude Modulation）是一种数字调制方式，将输入比特流分成实部和虚部两部分，每部分采用四进制编码，然后通过四个正交的载波进行调制，可以传输四位比特。
QPSK和16QAM调制方式在多噪声信道中具有较好的性能，因此在通信系统中得到了广泛的应用。
二、MIMO-OFDM系统MIMO-OFDM系统是一种多天线、多载波的通信系统，在信道内引入了正交频分复用技术，能够抵消多径传输引起的码间干扰和符号间干扰。
MIMO-OFDM系统能够将频谱分成若干个独立的子信道，并在每个子信道上采用独立的OFDM调制，从而提高了系统的可靠性和容量。
MIMO-OFDM系统中，接收端有多个天线，可以采用空间多样性技术来提高信号的抗干扰能力和容量。
三、Matlab仿真实现在Matlab中，可以使用通信工具箱来实现QPSK和16QAM调制下MIMO-OFDM系统的仿真。
首先需要构建MIMO-OFDM系统的基本参数，包括载波数、子载波数、天线数、载波间隔、符号时间等。
然后生成QPSK和16QAM调制的输入比特流，并对输入比特流进行相应的调制处理。
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。
QPSK通信系统在Matlab上的仿真实现
QPSK通信系统在Matlab上的仿真实现系部名称: 电子工程系专业班级:学生姓名:指导教师:职称: 讲师XXX 工程学院二?一?年六月The Graduation Thesis for Bachelor's DegreeQPSK Communication System inthe Matlab SimulationXXX学校摘要QPSK调制全称Quadrature Phase Shift Keying，意为正交相移键控，是一种数字调制方式。
随着社会的进步和人类的发展，通信在生活中的地位越来越重要，目前QPSK通信系统已经广泛应用于无线通信中，成为现代通信中一种十分重要的调制解调方式。
论文介绍了通信系统中各种调制方式的原理。
QPSK通信系统首先是对基带信号QPSK调制，然后让调制好的信号经过高斯信道进行信息传输，最后进行QPSK信号的解调。
在本论文中用Matlab仿真通信系统的四进制相移键控(QPSK)调制及解调，本文利用Matlab编写的脚本程序和Matlab的Simulink两种方法对QPSK通信系统进行仿真并验证QPSK的误码率随信噪比的增加而减小。
具体解决了二进制信息在QPSK调制过程中的串-并变换、电平变换、加噪、以及解调过程中对已调信号的滤波、抽样判决、并-串变换等一系列问题。
最终得出结论QPSK的误码率随信噪比的增加而减小，所得出结果与理论基本相符，对于理解QPSK系统的性能并在系统的实际应用上进一步的设计，提供了有效的参考依据。
关键字:Matlab仿真; Simulink仿真;QPSK调制;QPSK解调;误码率;信噪比IXXX学校ABSTRACTQPSK’s full name is Quadrature Ph ase Shift Keying( It is a kind of digital modulationmethods(With the development of the society，the place of communication system isbecoming more and more important(Now the QPSK communication system which is one of the communication systems has been widely used in wireless communications and has become a very important one in the modern communication(This thesis initially introduced diversified communication system’s modulation andDemodulation(The QPSK communication system includes three part(First the Basebandsignal is modulated by QPSK communication system modulation(Second the modulatedsignal passes the AWGN channel(At last the signal is received and demodulated by QPSK communication system demodulation(In this paper，using the simulation of QPSKcommunication system is built by using Simulink in Matlab and a script which was written by using Matlab program simulate QPSK communication system modulation and QPSK communication system demodulation(Specific，the thesis has solved the QPSKserial-collateral transform，electricity commutation，adding yawp，and low-pass filter，encoding and collateral-serial transform in the process of demodulation(At last of the paperError Rate of QPSK communication system is decreased when the Signal to Noise Ratio is increased(The results obtained with theoretical results in the main，which provides aneffective frame of reference for under studying the performance of QPSK systems, and the practical application in the system to the make father designed(Key Words:Matlab Simulate;Simulink Simulate;QPSK Modulation; QPSK Demodulation;Error Rate;Signal to Noise RatioIIXXX学校目录摘要 ..................................................................... .. (I)Abstract ........................................................... . (II)第1章绪论 ..................................................................... ..............................................1 1.1 课题来源及研究背景 ..................................................................... .. (1)1.1.1 QPSK简介 ..................................................................... (1)1.1.2 QPSK原理 ..................................................................... (1)1.1.3 QPSK特点 ..................................................................... (2)1.1.4 QPSK与OQPSK .................................................................. (2)1.1.5 QPSK应用 ..................................................................... ..............................3 1.2 数字通信系统的研究现状 ..................................................................... ...............4 1.3 Matlab在通信系统仿真中的应用 ..................................................................... ....5 1.4 论文的主要内容及结构安排 ..................................................................... ...........6 第2章通信系统的概述 ..................................................................... ........................7 2.1 通信系统的一般模型 ..................................................................... .......................7 2.2 数字调制系统的简介 ..................................................................... .......................7 2.3 数字通信系统的研究意义 ..................................................................... ...............9 2.4 本章小结 ..................................................................... ..........................................9 第3章正弦载波数字调制系统...................................................................... ........ 10 3.1 二进制数字调制技术 ..................................................................... (10)3.1.1 二进制振幅键控 ..................................................................... . (10)3.1.2 二进制频移键控 ..................................................................... . (11)3.1.3 二进制相移键控 ........................................................................................ 13 3.2 多进制数字调制系统 ..................................................................... (17)3.2.1 多进制数字调制系统的特点 .....................................................................173.2.2 多进制数字幅度调制 ..................................................................... .. (17)3.2.3 多进制数字频率调制 ..................................................................... .. (19)3.2.4 多进制数字相位调制 ..................................................................... ........... 19 3.3 QPSK调制 ..................................................................... .. (21)XXX学校3.3.1 QPSK调制原理 ..................................................................... (21)3.3.2 QPSK解调原理 ..................................................................... ..................... 23 3.4 本章小结 ..................................................................... ........................................ 24 第4章 QPSK在Matlab上的仿真实现 ...............................................................254.1 Matlab简介 ..................................................................... ..................................... 25 4.2 QPSK调制的实现...................................................................... .. (26)4.2.1 2-L电平变换的实现...................................................................... . (26)4.2.2 串-并变换的实现 ..................................................................... (26)4.2.3 信号通过平衡调制器的实现 .....................................................................274.2.4 信号通过相加器的实现...................................................................... ....... 28 4.3 QPSK信号通过高斯白噪声 ..................................................................... ........... 29 4.4 QPSK解调的实现...................................................................... .. (29)4.4.1 调制信号经过不同的相乘器 .....................................................................294.4.2 低通滤波器的实现 ..................................................................... (30)4.4.3 抽样判决 ..................................................................... . (31)4.4.4 并/串变换...................................................................... .. (32)4.4.5 求在不同信噪比状态下的误码率 (33)4.5 QPSK在Simulink上的仿真 ..................................................................... . (33)4.5.1 Simulink简介 ..................................................................... (33)4.5.2 Simulink中仿真模型 ..................................................................... . (34)4.5.3 信号源参数设置 ..................................................................... . (35)4.5.4 调制与解调模块参数设置 ..................................................................... . (36)4.5.5 信道参数设置 ..................................................................... .. (36)4.5.6 误码计算仪参数设置 ..................................................................... ........... 37 4.6 本章小结 ..................................................................... ........................................ 38 结论 ..................................................................... (39)参考文献 ..................................................................... ................................................... 40 致谢 ..................................................................... (42)附录 ..................................................................... (43)XXX学校第1章绪论1.1 课题来源及研究背景通信技术融入计算机和数字信号处理技术以后发生了革命性的变化，它和计算机技术、数字信号处理技术结合是现代通信技术的标志。
QPSK和16QAM调制下MIMO-OFDM系统Matlab仿真实现
QPSK和16QAM调制下MIMO-OFDM系统Matlab仿真实现随着通信技术的不断发展，多天线系统(MIMO)和正交频分复用(OFDM)技术已经成为无线通信领域的重要技术之一。
MIMO-OFDM系统有效地克服了多径衰落和频谱效率低的问题，能够提高系统的传输速率和抗干扰能力。
调制方式的选择对系统性能也有着重要的影响，而QPSK和16QAM是常用的调制方式之一。
本文将通过Matlab仿真实现，探究在QPSK和16QAM调制下MIMO-OFDM系统的性能表现。
1. MIMO-OFDM系统原理简介MIMO技术是利用多个天线在同一频率、同一时间间隔内传输数据，通过空间分集技术提高通信可靠性和增加传输速率。
OFDM技术将传输信号分成多个子载波进行并行传输，通过正交性降低了子载波之间的干扰，提高了系统的抗干扰能力和频谱利用率。
MIMO-OFDM系统将两种技术相结合，充分发挥它们各自的优势，是目前通信系统中主流的技术之一。
2. QPSK和16QAM调制方式介绍QPSK（Quadrature Phase Shift Keying）是一种常用的调制方式，它将数据流分为两路，每一路分别代表了正弦信号和余弦信号的相位变化。
这样就可以在每个信号周期内传输2个bit的信息，提高了频谱效率。
在QPSK调制下，每个符号对应4种相位状态，因此可以传输更多的信息。
3. Matlab仿真实现为了实现QPSK和16QAM调制下的MIMO-OFDM系统，首先需要搭建整个系统的框架，包括MIMO信道模型、OFDM调制器、QPSK/16QAM调制器和解调器等模块。
在Matlab中，可以使用通信工具箱中的现成函数和工具来简化系统的搭建和仿真过程。
定义MIMO系统的参数，包括发射天线数、接收天线数、子载波数等。
然后，生成QPSK或16QAM调制的数据流，并调用相应的调制器进行调制处理。
接着，将调制后的信号送入OFDM调制器进行频谱调整和子载波调制。
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—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。
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淮海工学院课程设计报告书课程名称：通信系统的计算机仿真设计题目：QPSK通信系统性能分析与MATLAB仿真学院：电子工程学院学期：2013-2014-2专业班级：姓名：学号：QPSK通信系统性能分析与MATLAB仿真1 绪论1.1 研究背景与研究意义数字信号传输系统分为基带传输系统和频带传输系统,频带传输系统也叫数字调制系统,该系统对基带信号进行调制,使其频谱搬移到适合在信道(一般为带通信道)上传输的频带上。
数字调制和模拟调制一样都是正弦波调制,即被调制信号都为高频正弦波。
数字调制信号又称为键控信号,数字调制过程中处理的是数字信号,而载波有振幅、频率和相位3个变量,且二进制的信号只有高低电平两个逻辑量即1和0,所以调制的过程可用键控的方法由基带信号对载频信号的振幅、频率及相位进行调制,最基本的方法有3种:正交幅度调制(QAM) 、频移键控( FSK) 、相移键控( PSK) 。
根据所处理的基带信号的进制不同分为二进制和多进制调制(M进制) 。
本实验采用QPSK。
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 课程设计的目的和任务目的在于使学生在课程设计过程中能够理论联系实际，在实践中充分利用所学理论知识分析和研究设计过程中出现的各类技术问题，巩固和扩大所学知识面，为以后走向工作岗位进行设计打下一定的基础。
课程设计的任务是：(1)掌握一般通信系统设计的过程，步骤，要求，工作内容及设计方法，掌握用计算机仿真通信系统的方法。
(2)训练学生网络设计能力。
(3)训练学生综合运用专业知识的能力，提高学生进行通信工程设计的能力。
1.3 可行性分析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。
QPSK分为绝对相移和相对相移两种。
由于绝对相移方式存在相位模糊问题，所以在实际中主要采用相对移相方式QDPSK。
它具有一系列独特的优点，目前已经广泛应用于无线通信中，成为现代通信中一种十分重要的调制解调方式。
其也是目前最常用的一种卫星数字信号调制方式,它具有较高的频谱利用率、较强的抗干扰性、在电路上实现也较为简单。
2 QPSK通信系统正交相移键控（Quadrature Phase Shift Keying：QPSK）通信系统已经广泛应用于无线通信中，成为现代通信中一种十分重要的调制解调方式。
要求利用Matlab语言对QPSK通信系统进行仿真，验证QPSK的特性（如误码率随信噪比的增加而减小）。
2.1 基于MATLAB的QPSK通信系统的基本模型QPSK通信系统的基本模型图如图1所示。
图1 QPSK通信系统的基本模型图2.2 QPSK通信系统的性能指标2.2.1 有效性指标(1)码元传输速率RB码元传输速率通常又称为码元速率，传码率，码率，信号速率或波形速率，直单位时间内传输码元的数目，单位为波特，常用B表示(2)信息传输速率R b信息传输速率简称信息速率，又称比特率，表示单位时间内传送的比特数，单位为bit/s(3)频带利用率频带利用率指的是传输效率问题，定义为：单位频带内码元传输速率的大小即η= Rb/B（B/Hz）用信息速率形式表示为η=Rb/B (b/(s.Hz))2.2.2 可靠性指标(1)码元差错率Pe码元差错率简称误码率，指接受错误的码元数在传送码元数中所占的比例。
准确的说，误码率就是码元在传输系统中被传错的概率，表示为：Pe=单位时间内接收的错误码元数/单位时间内系统传输的总码元数(2)信息差错率Pb信息差错率称误信率或误比特率，指接收错误的信息量在传送信息总量所占比例。
表示为：Pb=单位时间内接受的错误比特数（错误信息量）/单位时间内系统传输的总比特数（总信息量）结论：一定范围内，随着信噪比逐渐变大，其误码率逐渐减小。
3 QPSK通信系统的主要模块3.1 信源/信宿及其编译码13折线近似的PCM编码器测试模型图如图2所示。
图2 PCM编码主要过程是将话音、图像等模拟信号每隔一定时间进行取样，使其离散化，同时将抽样值按分层单位四舍五入取整量化，同时将抽样值按一组二进制码来表示抽样脉冲的幅值。
PCM的解码主要是将数字信号转换成模拟信号。
13 折线近似的PCM解码器测试模型图如图3所示。
图3 PCM解码器测试模型图3.2 QPSK调制/解调我们将信息直接转换得到的较低频率的原始信号称为基带信号。
通常基带信号不宜直接在信道中传输。
因此在通信系统的发送端需将基带信号的频谱搬移（调制）到适合信道传输的频率范围内，而在接收端，再将它们搬移（解调）到原来的频率范围，这就是调制和解调。
图4 QPSK调制与解调图3.3 信道信道(information channels)是信号的传输媒质，可分为有线信道和无线信道两类。
有线信道包括明线、对称电缆、同轴电缆及光缆等。
无线信道有地波传播、短波电离层反射、超短波或微波视距中继、人造卫星中继以及各种散射信道等。
如果我们把信道的范围扩大，它还可以包括有关的变换装置，比如：发送设备、接收设备、馈线与天线、调制器、解调器等，我们称这种扩大的信道为广义信道，而称前者为狭义信道。
3.4 信道编码及译码3.4.1 编码原理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。
实质是在信息码中增加一定数量的多余码元(称为监督码元)，使它们满足一定的约束关系，这样，由信息码元和监督码元共同组成一个由信道传输的码字。
一旦传输过程中发生错误，则信息码元和监督码元间的约束关系被破坏。
在接收端按照既定的规则校验这种约束关系，从而达到发现和纠正错误的目的。
3.4.2 RS编码介绍卷积码编码器参数设置表如表3-1所示，RS码编码器模块及其参数设置表3-2所示。
表3-1 卷积码编码器参数设置表Trellis structure poly2trellis(9, [753 561])Reset None表3-2 RS码编码器模块及其参数设置表Codeword length N 8Message length K 2Primitive polynomial [1 0 1 1]Generator polynomial rsgenpoly(7,3)RS码又称里所码，即Reed-solomon codes，是一种低速率的前向纠错的信道编码，对由校正过采样数据所产生的多项式有效。
编码过程首先在多个点上对这些多项式求冗余，然后将其传输或者存储。
对多项式的这种超出必要值的采样使得多项式超定（过限定）。
当接收器正确的收到足够的点后，它就可以恢复原来的多项式，即使接收到的多项式上有很多点被噪声干扰失真。
RS(Reed-Solomon)码是一类纠错能力很强的特殊的非二进制BCH码。
对于任选正整数S可构造一个相应的码长为n=qS-1的q进制BCH码，而q作为某个素数的幂。
当S=1，q>2时所建立的码长n=q-1的q进制BCH码，称它为RS码。
当q=2m(m>1)，其码元符号取自于F(2m)的二进制RS码可用来纠正突发差错，它是最常用的RS码。
RS码为（204，188，t=8），其中t是可抗长度字节数，对应的188符号，监督段为16字节(开销字节段）。
实际中实施（255，239，t=8）的RS编码，即在204字节（包括同步字节）前添加51个全“0”字节，产生RS码后丢弃前面51个空字节，形成截短的（204，188）RS码。
RS的编码效率是：188/204。
图5 RS码模块图因为本系统中采用（2，1，9）卷积码，即每输入一个比特，将输出2个比特，约束长度为9，因此本系统中，信源设置成基于采样的二进制序列。
卷积码编码器格型结构Trellis structure设置成poly2trellis(9, [753 561])，其中9是约束长度，[753 561]是生成多项式的八进制表示方式，转换成二进制为[111101011 101110001]，代表了卷积码编码器反馈连线的有无。
操作模式Operation mode设置成Continuous，即卷积码编码器在整个仿真过程中都不对寄存器复位。
另外三种操作模式分别为：每帧数据开始之前自动对寄存器复位；每帧输入信号的末尾增加填充比特；通过输入端口复位.接收端用维特比译码器进行译码，译码器的参数设置与编码器相对应，判决方式采用硬判决，反馈深度可设为72。
3.4.3 卷积码介绍因为本系统中采用（2，1，9）卷积码，即每输入一个比特，将输出2个比特，约束长度为9，因此本系统中，信源设置成基于采样的二进制序列。
卷积码编码器格型结构Trellis structure设置成poly2trellis(9, [753 561])，其中9是约束长度，[753 561]是生成多项式的八进制表示方式，转换成二进制为[111101011 101110001]，代表了卷积码编码器反馈连线的有无。
操作模式Operation mode设置成Continuous，即卷积码编码器在整个仿真过程中都不对寄存器复位。
另外三种操作模式分别为：每帧数据开始之前自动对寄存器复位；每帧输入信号的末尾增加填充比特；通过输入端口复位.接收端用维特比译码器进行译码，译码器的参数设置与编码器相对应，判决方式采用硬判决，反馈深度可设为72。
图6 卷积码模块图3.4.4 汉明码介绍汉明码是一种线性分组码，一般来说，若码长为n，信息位数为k，则监督位数为r=n-k。
如果希望用r个监督位构造出r个监督关系式来指示一位错码的n 种可能位置，则要求2的r次方减去1大于等于n或者2的r次方大于等于k+r+1。
汉明码模块的参数可以改变，但必须要满足上述关系式。
图7 汉明码模块图信道编码之汉明码参数设置为：Codeword length N：7，Message length K：Gfprimfd （3，‘min’）。