毕业论文（设计）：QPSK调制与解调的软件设计实现

毕业论文（设计）： 制与解调的软件设计实现 制与解调的软件实现 摘要：随着的发展，以前在数字蜂窝系统中采用 调制方式优秀的调制技术，其中技术是无线通信中比较突出的一种二进制调制方法。本文介绍的原理重点研究了用 M 这一过程，得信号在数字蜂窝系统 of As in of SK is a in a of of of on in to a of I to of 目录 第一章 绪论 1 题的目的与意义 1 究背景与现状 1 字调制解调技术的概述 2 术的概述 3 文的主要研究工作 4 第二章 制解调原理及结构设计 5 移键控系统概述 5 相移键控 5 移键控 5 制的工作原理 6 调的工作原理 7 它 介 9 第三章 制解调的软件实现 10 能介绍 10 点 10 制解调的软件设计 11 制解调的软件实现方框图 11 制解调过程主要组件的功能 12 制解调仿真过程及其波形图 13 制过程及其波形图 13 调过程及其波形图 22 制解调仿真过程正确性的验证 28 结束语 29 致谢 30 参考文献 31 附录 32 第一章 绪论 题的目的与意义 随着的发展网络的日益普及，通信已渗透到社会各个领域，通信产品随处可见现已成为人们学习、生活、工作的必备工具，但我们在享受网络带给我们的便利的同时，又发现，速度是如此之慢。于是，如何有效、可靠地把消息传输和交换成为了通信领域研究的重点各种 的 带接入方式，如前期的在的 及 等，都相继产生。而充分利用频率资源，使用高效调制方式，实现尽量高的接入速率，成为宽带技术的关键所在。本文针对当今宽带接入技术中应用最为广泛的 制技术进行了理论研究，阐述制解调的实现过程，并运用软件加以分析 目前卫星、微波和有线电视上行通信中最常用的一种单载波调制方 式，在电路上实现比较简单，其频带利用率高，是 两倍，具有较强的抗 干扰性，当发射功率一定时，和 误码率相同。 字调制解调技术的概述 数字信号调制是用基带数字信号控制高频载波，把基带数字信号变换为频带数字信号的过程，数字信号的调制设备包括数字信号处理 编码 单元和调制单元。 首先将模拟信号数字化，然而数字信号序列进行编码码流是不能或不适合直接通过传输信道进行传输的，必须经过某种处理，使之变成适合在规定信道中传输的形式。在通信原理上，这种处理称为信道编码，一般包括扰码， 码，卷积交织，卷积编码这几部分；有关调制单元的调制类型的分类： 1 按数据类型数字调制可分为二进制调制和多进制调制两种。 2 按已调信号的结构形式可分为线性调制和非线性调制两种。 3 按数字调制方式分为调幅、调频和调相三种基本形式。 数字通信解调设备的构成如图 1 2 所示，主要包括解调单元、信码再生单元和译码单元。其中，载波同步和定时同步是解调器的 2 个核心单元，它们直接决定着解调器的误码性能。 在传统的数字通信系统中，接收机的解调单元都是用模拟处理方法和器件实现的。其中，共同之处在于使用了模拟滤波器、鉴相器 乘法器 和压控振荡器 这种传统的模拟解调单元电路 体积大、形式复杂；调试周期长而且受人为因素影响大：器件内部噪声大，易受环境影响，可靠性差；因此，这种传统的接收机不能完全发挥数字通信的优势，不能实现数字信号处理的最佳接收。 解调单元的载波同步和定时同步将完全在数字部分完成，而模数转换器的位置决定了接收机的数字化程度。在全数字解调中，几乎所有的模拟解调单元和器件都可以对应地找到它的数字化形式，如数字滤波器 全数字乘法器和数控振荡器等。但全数字解调并不是简单的将模拟解调中的器件全部数字化，它具有以下的特点： 1 电路结构简单，易于调试； 2 可以使用复杂的算法，从而实现最佳的接收； 3 便于计算机辅助设计，实现电子设计自动化 4 易于集成和大规模生产，价格低廉。 术的概述 英文 缩略语简称，意为正交相移键控，是一种数字调制方式。四相相移调制是利用载波的四种不同相位差来表征输入的数字信息，是四进制移相键控。 在 M 4 时的调相技术，它规定了四种载波相位，分别为 45， 135， 225， 275输入的数据是二进制数字序列，为了能和四进制 的载波配合起来，则需要把二进制数据变换为四进制数据，这就是说需要把二进制数字序列中每两个比特分成一组，共有四种组合，即 00，01， 10， 11，其中每一组称为双比特码元。每一个双比特码元是由两位二进制信息比特组成，它们分别代表四进制四个符号中的一个符号。 每次调制可传输 2 个信息比特，这些信息比特是通过载波的四种相位来传递的。解调器根据星座图及接收到的载波信号的相位来判断发送端发送的信息比特。 在数字信号的调制方式中 相移键控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。 在 用户线缆调制解调器发往上行通道的数据采用 用 式复用到上行通道。 在有线电视系统中，卫星（大锅）输出的就是 号。在实际的调谐解调电路中，采用的是非相干载波解调，本振信号与发射端的载波信号存在频率偏差和相位抖动，因而解调出来的模拟I、 Q 信号是带有载波误差的信号。这样的模拟基带信号即使采用定时准确的时钟进行取样判决，得到的数字信号也不是原来发射端的调制信号，误差的积累将导致抽样判决后的误码率增大，因此数字 调电路 要对载波误差进行补偿，减少非相干载波解调带来的影响。此外， 取样时钟也不是从信号中提取的，当取样时钟与输入的数据不同步时，取样将不在最佳取样时刻进行所得到的取样值的统计信噪比就不是最高，误码率就高，因此，在电路中还需要恢复出一个与输入符号率同步的时钟，来校正固定取样带来的样点误差，并且准确的位定时信息可为数字解调后的信道纠错解码提供正确的时钟。校正办法是由定时恢复和载波恢复模块通过某种算法产生定时和载波误差，插值或抽取器在定时和载波误差信号的控制下，对 A/转换后的