《QPSK调制解调技术的设计与仿真》由会员分享，可在线阅读，更多相关《QPSK调制解调技术的设计与仿真（30页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 *实践教学*兰州理工大学计算机与通信学院2012 年春季学期计算机通信课程设计题 目：QPSK 调制解调技术的设计与仿真专业班级： 通信工程 4 班 姓 名： 李胜学 号： 10250425 指导教师： 王维芳 成 绩： 1摘要现代通信系统要求通信距离远、通信容量大、传输质量好。作为其关键技术之一的调制解调技术一直是人们研究的一个重要方向。从模拟调制到数字调制，从二进制发展到多进制调制，虽然调制的方式多种多样，但都是朝着使通信系统更高速、更可靠的方向发展。一个系统的通信质量，很大程度上依赖于所采用的调制方式。本次设计在理解QPSK 调制解调原理的基础上应用 MATLAB 语言来完成仿真，仿真
2、出了 QPSK 的调制以及解调的仿真图，包括已调信号的波形，解调后的信号波形，眼图和误码率。在仿真的基础上分析比较了各种调制方法的性能，并通过比较仿真模型与理论计算的性能，证明了仿真模型的可行性。关键词：QPSK；MATLAB ；调制与解调2目录前言 .3一、绪论 .41.1 通信技术 .41.1.1、通信的发展史简介 .41.1.2、什么是通信 .51.2、我国通信技术的发展现状 .6二、设计原理 .72.1、数字调制与解调 .72.2、MPSK 的介绍 .72.3、QPSK 的基本原理 .82.3.1、四相相移键控 .82.3.2、2PSK 的实现 .92.4、QPSK 的调制与解调 .1
3、2三、QPSK 调制解调系统仿真 .153.1、MATLAB/SIMULINK 简介 .15四、源代码 .17五、仿真结果与分析 .24六、设计总结 .28七、参考文献 .293前言通信按照传统的理解就是信息的传输。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，只有通过广泛的传播和交流，才能产生利用价值 ，促进社会成员的合作，推动社会生产力的发展，创造出更大的经济效益。当今社会已经步入信息时代，在各种信息技术中，信息的传输及通信起着支撑作用。而对于信息的传输，数字通信已经成为重要的手段。因此，数字信号的调制就显得非常重要。在电通信系统中，消息的传输是通过电信号
4、的传输来实现的。在实际通信过程中，由于噪声的存在，要完成实际通信系统的实验研究相当困难。近几年，随着仿真软件的日趋成熟，使得对通信系统的研究也日趋方便。SIMULINK 是 MATLAB 最重要的组件之一，它提供一个动态系统建模、仿真和综合分析的集成环境。在该环境中，无需大量书写程序，而只需要通过简单直观的鼠标操作，就可构造出复杂的系统。SIMULINK 具有适应面广、结构和流程清晰及仿真精细、贴近实际、效率高、灵活等优点，并基于以上优点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可应用于或被要求应用于 SIMULINK。SIMULINK
5、 完全可以完成数字基带的仿真。如今，在已知的调制方式当中，ASK、FSK、PSK 三种数字调制方式在抗干扰噪声能力和信号频谱利用率等方面，以相干解调 PSK 的性能最好，本实验就是对四进制相移键控调制、解调过程的频谱和波形的分析。实验过程首先设置实验项目和对各个模块的参数分析，通过 SIMULINK 的仿真实验，主要着手于 QPSK 传输系统仿真，信源使用数字信号，信道使用瑞利信道，调制方法运用 QPSK，终端数据要求能够比较误码率，包括噪声下的信号眼图、星座图观测，调制信号频谱测量，噪声环境下的星座图观测级误码率测量。发现实验中实现的性能和实验中的问题，并得出传输系统的仿真，对瑞利信道的各种
6、影响因素，分析其物理意义，并做出最后的系统性能评价，以完成数字基带的仿真。4一、绪论1.1 通信技术1.1.1、通信的发展史简介人类进行通信的历史已很悠久。早在远古时期，人们就通过简单的语言、壁画等方式交换信息。千百年来，人们一直在用语言、图符、钟鼓、烟火、竹简、纸书等传递信息，古代人的烽火狼烟、飞鸽传信、驿马邮递就是这方面的例子。现在还有一些国家的个别原始部落，仍然保留着诸如击鼓鸣号这样古老的通信方式。在现代社会中，交通警的指挥手语、航海中的旗语等不过是古老通信方式进一步发展的结果。这些信息传递的基本方都是依靠人的视觉与听觉。19 世纪中叶以后，随着电报、电话的发有，电磁波的发现，人类通信领
7、域产生了根本性的巨大变革，实现了利用金属导线来传递信息，甚至通过电磁波来进行无线通信，使神话中的“顺风耳 ”、 “千里眼”变成了现实。从此，人类的信息传递可以脱离常规的视听觉方式，用电信号作为新的载体，同此带来了一系列铁技术革新，开始了人类通信的新时代。1837 年，美国人塞缪乐.莫乐斯（Samuel Morse）成功地研制出世界上第一台电磁式电报机。他利用自己设计的电码，可将信息转换成一串或长或短的电脉冲传向目的地，再转换为原来的信息。1844 年 5 月 24 日，莫乐斯在国会大厦联邦最高法院会议厅进行了“用莫尔斯电码” 发出了人类历史上的第一份电报，从而实现了长途电报通信。1864 年，
8、英国物理学家麦克斯韦（J.c.Maxwel）建立了一套电磁理论，预言了电磁波的存在，说明了电磁波与光具有相同的性质，两者都是以光速传播的。1875 年，苏格兰青年亚历山大.贝尔（A.G.Bell）发明了世界上第一台电话机。并于 1876年申请了发明专利。1878 年在相距 300 公里的波士顿和纽约之间进行了首次长途电话实验，并获得了成功，后来就成立了著名的贝尔电话公司。1888 年，德国青年物理学家海因里斯.赫兹（H.R.Hertz）用电波环进行了一系列实验，发现了电磁波的存在，他用实验证明了麦克斯韦的电磁理论。这个实验轰动了整个科学界，成为近代科学技术史上的一个重要里程碑，导致了无线电的诞
9、生和电子技术的发展。远古时代,远距离的传递消息是以书信的形式来完成的,这种通信方式明显具有传递时间长的缺点。为了在尽量短的时间内传递尽量多的消息,人们不断地尝试所能找到的各种最新技术手段。20 世纪 60 年代以后集成电路、电子计算机的出现，使得数字通信迅速发展。在 70 年代末在全球发展起来的模拟移动电话在 90 年代中期被数字移动电话所代替，现有的模拟电视也正在被数字电视所代替。数字通信的高速率和大容量等各方面的优越性也使人们看到了它的发展前途。51.1.2、什么是通信通信按照传统的理解就是信息的传输。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，只有通过广泛的传播和交流，才能产生利用价值 ，促进社会成员的合作，推动社会生产力的发展，创造出更大的经济效益。通信就是克服距离上的障碍，从一地向另一地传递和交换消息。消息是信息源所产生的，是信息的物理表现，例如，语音、文字、数据、图形和图像等都是消息(Message)。消息有模拟消息（如语音、图像等）以及数字消息（如数据、文字等
