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基于MATLAB的QPSK通信系统仿真设计重要

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基于MATLAB的QPSK通信系统仿真设计重要_第1页
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摘 要随着移动通信技术的发展,此前在数字通信系统中采用FSK、ASK、PSK等调制方式,逐渐被许多优秀的调制技术所替代本文重要简介了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营,得到信号在QPSK调制与解调过程中的信号时域变化图通过该软件实现方式,可以大大提高设计的灵活性,节省设计时间,提高设计效率,从而缩小硬件电路设计的工作量,缩短开发周期核心词 QPSK,数字通信,调制,解调,SIMULINKAbstractAs mobile communications technology, and previously in the adoption of digital cellular system, ASK, FSK PSK modulation, etc. Gradually been many excellent modulation technology substitution, where four phase-shift keying QPSK technology is a wireless communications technology in a binary modulation method. This article primarily describes QPSK modulation and demodulation of the implementation of the principle of block diagrams, focuses on the MATLAB SIMULINK software emulation in on QPSK modulation and demodulation the process how to build a simulation model, through the operation of simulation model, I get signal in QPSK modulation and demodulation adjustment process domain change figure. The software implementation, can dramatically improve the design flexibility, saving design time, increase efficiency, design to reduce the workload of hardware circuit design, and shorten the development cycle.Keywords QPSK, Digital Communication,modulation,demodulation,SIMULINK目 录摘 要 IAbstract II第1章 绪论 11.1 选题的目的和意义 11.2 课题研究现状 11.3 本文重要研究工作 2第 2 章 数字通信技术简介 32.1 引言 32.2 概念及其基本构成部分 32.3 数字通信的特点 52.4 数字通信发展的回忆与展望 5本章小结 6第3 章 数字相位调制 73.1 数字基带传播系统 73.2 正弦载波数字调制系统 83.3 QPSK概述 93.4 QPSK调制和解调 103.4.1调制 103.4.2解调 103.4.3QPSK的调制原理 113.4.4QPSK解调的工作原理 13本章小结 14第4章 QPSK调制与解调的软件实现 154.1 SIMULINK功能简介 154.2 SIMULINK特点 154.3 QPSK调制与解调的软件设计 164.3.1QPSK调制与解调的软件实现 164.3.2QPSK调制解调过程重要组件的功能 174.4 QPSK调制解调仿真过程及其波形图 194.4.1QPSK调制过程及其波形图 194.4.2QPSK解调过程及其波形图 294.5 QPSK调制解调仿真过程对的性的验证 34本章小结 35结 论 36致 谢 37参照文献 38附录1 39附录2 41第1章 绪论1.1 选题的目的和意义随着经济危化的不断发展,人们对通信的规定也越来越高。

本文重要研究“MATLAB的QPOSK通信系统仿真”运用MATLAB软件SUMLINK仿真实现QPSK调制方式QPSK调制系统目前正广泛地应用在无线通信领域,它具有较高的频谱运用率,较强的抗干扰性,在电路上实现也较为简朴使用SUMLINK对QPSK调制、解调进行模拟具体解决了二进制信息在QPSK调制过程中的串-并变换,解调过程中对已调信号的滤波、抽样判决、并-串变换一系列问题通过运用MATLAB软件SUMLINK实现了QPSK通信系统的仿真,完毕了QPSK通信系统的调制解调过程的仿真实现,使接受端可以精确地接受到来自发放的信息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长而减少并最后也许为零在QPSK调制方式后来,还会浮现进制更多的调制方式而我们着重要解决的问题也从如何提高相位谱运用率转变为如何减少误差以及提高传送速率论述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,但愿有所收获1.2 课题研究现状人类社会通信建立在信息交流的基本上,通信是推动人类社会文明进步与发展的巨大动力近年来,移动通信已明显的技术特点和优越性能得以迅速发展,已经得到社会各界顾客的广泛认同。

随着这个通信行业向3G时代发展的同步基带调制技术也在飞速发展,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QPSK调制保证信噪比从而保证通信的精确性和有效性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QPSK是一种频谱运用率高、抗干扰性强的数字调制方式,它被广泛用于多种通信系统中,适合卫星广播目前已经广泛用于无线通信中,成为现代通信中一种十分重要的调制解调方式随着数字技术的飞速发展与应用数字信号解决在通信系统中的应用越来越重要数字信号传播系统分为基带传播系统和频带传播系统频带传播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播的频带上数字调制信号有称为键控信号在调制的过程中可用键控的措施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本上,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可以说,无论是通信系统的内在规定 (即算法复杂性决定接受的质量),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1.3 本文重要研究工作本文研究的重要内容是运用软件来实现QPSK的调制与解调。

本次课题运用的软件是MATLAB软件SUMLINK仿真功能模块来进行对QPSK调制与解调过程的仿真其重要内容涉及:1.研究QPSK的调制原理和解调原理;2.分析QPSK的调制解调过程;3.运用SUMULINK设计QPSK调制和解调仿真模型第 2 章 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播消息,或用数字信号对载波进行数字调制后再传播的通信方式它可传播电报、数字数据等数字信号,也可传播通过数字化解决的语声和图像等模拟信号模拟信号数字化有多种措施,最基本的是脉码调制(PCM)、差值编码(DPCM)、自适应差值编码(ADPCM)以及多种类型的增量调制数字通信的初期历史是与电报的发展联系在一起的1937 年,英国人A.H.里夫斯提出脉码调制(PCM),从而推动了模拟信号数字化的进程 1946年,法国人E.M.德洛雷因发明增量调制1950 年C.C.卡特勒提出差值编码1947 年,美国贝尔实验室研制出供实验用的24 路电子管脉码调制装置,证明了实现PCM 的可行性1953 年发明了不用编码管的反馈比较型编码器,扩大了输入信号的动态范畴1962 年,美国研制出晶体管24 路1.544兆比/秒脉码调制设备,并在市话网局间使用。

数字通信与模拟通信相比具有明显的长处它抗干扰能力强,通信质量不受距离的影响,能适应多种通信业务的规定,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局限性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2.2 概念及其基本构成部分数字通信是用数字信号作为载体来传播消息,或用数字信号对载波进行数字调制后再传播的通信方式它可传播电报、数字数据等数字信号,也可传播通过数字化解决的语声和图像等模拟信号图2-1显示了一种数字通信系统的功能性框图和基本构成部分,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,应当用尽量少的二进制数字表达信源输出(消息)换句话说,我们要谋求一种信源输出的有效表达措施,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解决过程成为信源编码或信源码信道和输入变换器数字调制器信道编码器信源编码器信道输出信号数字解调器信道译码器输出变换器换器信源译码器 图2-1 数字通信系统基本构成部分由信源编码器输出的二进制序列成为信息序列,它被传送到信道编码器。

信道编码器的目的是在二进制信息序列中以受控的方式引入某些冗余,以便于在接受机中来克服信号在信道中传播所受的噪声和干扰的影响因此,所增长的冗余是用来提高接受数据的可靠性以及改善接受信号的逼真度事实上,信息序列中的冗余有助于接受机译出盼望的信息序列信道编码器输出的二进制序列送至数字调制器,它是通信信道的接口由于在实际中遇到的几乎所有的通信信道都可以给传播电信号(波形),因此数字调制的重要目的是将二进制信息序列映射成信号波形通信信道是用来将发送机的信号发送给接受机的物理媒质在无线传播中,信道可以是大气另一方面,信道一般使用多种各样的物理媒质,涉及有线线路、光缆和无线等无论用什么物理媒质来传播信息,其基本特点是发送信号随机地受到多种也许机理的恶化在数字通信系统的接受端,数字解调器对受到信道恶化的发送波形进行解决,并将该波形还原成一种数的序列,该序列表达发送数据符号的估计值这个数的序列被送至信道编码器,它根据信道编码器所用的有关码的知识及接受数据所含的冗余度重构初始的信息序列解调器和译码器工作性能好坏的一种度量是译码序列忠发生差错的频度更精确地说,在译码器输出端的平均比特错误概率是解调器-译码器组合性能的一种量度。

作为最后一步,需要模拟输出时,信源译码器从信道译码器接受其输出序列,并根据所采用的信源编码措施的有关知识重构由信源发出的原始信号由于信道译码的差错以及信源编码器也许引入失真,在信源译码器输出端的信号只是原始信源输出的一种近似在原始信号与重构信号之间的信号差或信号差的函数就是数字通信系统引入失真的一种量度2.3 数字通信的特点与模拟系统相比,数字通信具有如下特点:1 数字通信与模拟通信相比具有明显的。

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