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1、 成 绩 评 定 表学生姓名班级学号专 业电子信息工程课程设计题目QDPSK系统仿真评语组长签字：成绩日期 2014 年 3月 19日课程设计任务书学 院信息科学与工程专 业电子信息工程学生姓名班级学号课程设计题目QDPSK系统仿真实践教学要求与任务:利用MATLAB/Simulink进行编程和仿真，仿真的内容可以是关于信源、信源编码、模拟调制、数字调制、多元调制、差错控制、多址技术、信道仿真及具体通信电路的仿真实现。也可以用MATLAB编程对通信的某一具体环节进行仿真。工作计划与进度安排:2014年 03月8 日 选题目查阅资料2014年 03月9 日 编写软件源程序或建立仿真模块图2014
2、年 03月10 日 调试程序或仿真模型2014年 03月11 日 性能分析及验收2014年 03月12 日 撰写课程设计报告、答辩指导教师： 2014年 3月8日专业负责人：2014年 3月8日学院教学副院长：2014年 3月8日基于MATLAB的QDPSK系统仿真The Simulation of QDPSK System Based on MATLAB院（部）名称： 信息科学与工程学院 专业班级： 学号： 学生姓名： 指导教师姓名： 指导教师职称： 目 录摘 要IAbstractII引 言1第一章 QDPSK的基本原理61.1 QDPSK的基本原理71.1.1 QDPSK调制81.1.2
3、QDPSK解调10第二章 Simulink仿真基础122.1 Simulink简介132.1.1 Simulink基本模块库132.1.2 Simulink建模仿真的一般过程142.2 Simulink在通信仿真中的应用15第三章 利用Simulink及QDPSK进行系统仿真173.1 利用Simulink对QDPSK的系统仿真183.1.1 系统总体设计183.1.2 各个模块的具体设计193.1.3 系统工作过程的仿真203.1.4 系统性能的仿真223.2 QDPSK的性能比较23结 论32参考文献33基于MATLAB的QDPSK系统仿真摘要： QDPSK是现代数字通信系统常用的两种调制
4、方式。QDPSK是一种宽带和功率相对高效率的信道调制技术，因此在自适应信道调制技术中得到了较多应用。QDPSK意为四相相对移相键控，它是利用前后相邻码元之间的载波相对相位变化来表示数字信息。本设计所用的仿真软件是Matlab自带的仿真软件Simulink。利用Simulink搭建系统仿真模型，详细设置系统参数，对QDPSK系统的工作过程和性能进行仿真分析。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。利用Simulink搭建的仿真模型非常简单，并且仿真具有良好的演示效果，为数字通信系统提供了一个较为理想的软件仿真平台。最终得出的仿真结果与理论
5、结果一致，达到了预期的仿真效果。The Simulation of QDPSK System Based on MATLABAbstract: QDPSK are two ways of modulation for modern digital communication system. QDPSK is a relatively high power broadband and power channel modulation technique. As a result, it has many applications in the adaptive modulations. The
6、meaning of QPSK is quadrature phase shift keying, which makes use of the four different phases of the carrier to transmit information. The meaning of QDPSK is quadrature differential phase shift keying, which makes use of the relative phase changes of the carrier of the adjacent code elements to tra
7、nsmit information.This design introduces the simulation software called Simulink, which is included in Matlab. Use Simulink to build simulation model. Set the system parameters in detail. Then use the Simulink make system simulation on the working process and performance of QDPSK. Simulink is one of
8、 the important components of Matlab. It offers an integrated environment of dynamic system for modeling, simulation, and composite analysis. The simulation model which uses Simulink is very simple and it has a good demonstration effect. So the Simulink provides a relatively ideal simulation model fo
9、r digital communication system. 引 言随着通信技术的飞速发展，数字信号处理在通信系统中的应用越来越重要。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信道传输的频带上。数字调制信号又称为键控信号，在调制的过程中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。在技术和工艺进步的基础上，数字通信中调制解调算法的实现已不再是一件可望不可及的事情。与此同时，人们对通信的要求越来越高，各种技术不断地应用于通信领域，各种新的通信业务将不断地被开发出来。可以说，无论是通信系统的内在要求
10、（算法复杂性决定接收的质量），还是外在条件（技术和工艺）都在促使通信系统的调制解调向数字化发展。目前应用的主流技术为8PSK,16QAM和64QAM。但在建筑物较多、地形复杂的地区就必须用QDPSK来确保信噪比从而确保通信的准确性和有效性。QDPSK意为四相相对移相键控，它是利用前后相邻码元之间的载波相对相位变化来表示数字信息。QDPSK可先将输入的双比特码经码型变换，再用码型变换器输出的双比特码进行四相绝对移相，则所得到的输出信号便是四相相对移相信号。它通常采用的方法是码变换加调相法和码变换加相位选择法。QDPSK是一种宽带和功率相对高效率的信道调制技术，因此在自适应信道调制技术中得到了较多
11、应用。目前这两种调制方式已经广泛用于无线通信中，成为现代通信中的十分重要的调制解调方式。Matlab是由美国的MathWorks公司推出的一种科学计算和工程仿真软件，将高性能的科学计算、结果可视化和编程集中在一个易于操作的环境中。目前，在世界范围内被科研工作者、工程技术人员、和院校师生应用，已经成为国际控制界公认的标准计算软件。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
12、基于以上优点Simulink已被广泛应用于动态系统和嵌入式系统的多领域仿真。对各种时变系统，包括通讯、控制、信号处理、视频处理和图像处理系统，Simulink提供了交互式图形化环境和可定制模块库来对其进行设计、仿真、执行和测试。本课题就是在理解QDPSK调制解调原理的基础之上，利用MATLAB7.0平台下的Simulink仿真软件搭建QDPSK调制解调仿真模型，实现其通信系统的仿真，并对其工作过程和性能进行仿真分析。总体来说，与其他数字调制解调系统相比， QDPSK的工作性能是相当好的，它们的误码率都随着信噪比的增加而逐渐减小。具体再来比较QDPSK的性能。相同误信噪比情况下，要低于QDPSK
13、，即抗噪声能力强于QDPSK， QDPSK的应用场合更为广泛。第一章 QDPSK的基本原理QDPSK是现代数字通信系统中常用的两种调制方式， QDPSK则主要用于自适应信道调制技术。本章主要就QDPSK的基本原理进行介绍，并简要讲述各自的几种常用的调制解调方法，为以后的系统仿真打下良好的理论基础。1.2 QDPSK的基本原理四进制的DPSK通常记作QDPSK。QDPSK信号的编码方式如表1.3和1.4所示。表中的是相对于前一相邻码元的相位变化。与QPSK相同，QDPSK也有A、B两种编码方式。A方式中的分别取0、90、180、270；B方式中的分别取45、135、225、315。A方式和B方式
14、的区别在于两者的星座图上相差45；并且两者和格雷码双比特组间的对应关系也不是唯一的，即A方式中的0和B方式中的45不用必须对应双比特组01，只要两星座图的相位不变，它们就依然属于A方式或者B方式。表1.3 QDPSK信号的编码A方式aBab00901127001010180表1.4 QDPSK信号的编码B方式aBab00135113150145102251.2.1 QDPSK调制QDPSK信号的产生方法只是需要把输入的基带信号先经过码变换器把绝对码变成相对码，然后再去调制载波。QDPSK的调制方法有两种。第一种方法是相乘电路法，编码规则如表1.3和1.4所示，原理方框图如图1.9所示。图1.9 第一种方法产生A方式QDPSK信号的原理方框图图中输入的基带信号是二进制不归零双极性码元，它被 “串/并变换”电路变成两路码元a和b。变成并行码a和b后，再经过码变换器将绝对码信号变成相对码信号c和d，然后再分别与载波相乘。这里，码变换器的作用是使由cd产生的绝对相移符合由ab产生的相对相移的规则。由于当前的一对码元ab产生的
