完整版QPSK调制与解调在MATLAB平台上的实现

1、通信原理报告QPSK仿真系统 李悦 2007年7月5日 QPSK调制与解调在MATLAB平台上的实现 李 悦 QPSK即四进制移向键控（Quaternary Phase Shift Keying），它利用载波的四种不同相位来表示数字信息，由于每一种载波相位代表两个比特信息，因此每个四进制码元可以用两个二进制码元的组合来表示。两个二进制码元中的前一个码元用a表示，后一个码元用b表示。 QPSK信号可以看作两个载波正交2PSK信号的合成，下图表示QPSK正交调制器。 由QPSK信号的调制可知，对它的解调可以采用与2PSK信号类似的解调方法进行解调。解调原理图如下所示，同相支路和正交支路分别采用相干

2、解调方式解调，得到和，经过抽样判决和并/串交换器，将上下支路得到的并行)tI()t(Q数据恢复成串行数据。 1 通信原理报告QPSK仿真系统 李悦 2007年7月5日 % 调相法 clear all close all t=-1:0.01:7-0.01; tt=length(t); x1=ones(1,800); for i=1:tt if (t(i)=-1 & t(i)=5& t(i)=0 & t1(i)=4& t1(i)0 data_recover_a(i:i+19)=1; bit_recover=bit_recover 1; else data_recover_a(i:i+19)=-1;

3、 bit_recover=bit_recover -1; end end error=0; dd = -2*bit_in+1; ddd=dd; ddd1=repmat(ddd,20,1); for i=1:2e4 ddd2(i)=ddd1(i); end for i=1:1e3 if bit_recover(i)=ddd(i) error=error+1; end end p=error/1000; figure(1) subplot(2,1,1);plot(t2,ddd2);axis(0 100 -2 2);title(原序列); subplot(2,1,2);plot(t2,data_re

4、cover_a);axis(0 100 -2 2);title(解调后序列); 5 通信原理报告QPSK仿真系统 李悦 2007年7月5日 效果图： 6 通信原理报告QPSK仿真系统 李悦 2007年7月5日 % 设定 T=1, 不加噪声 clear all close all % 调制 bit_in = randint(1e3, 1, 0 1); bit_I = bit_in(1:2:1e3); bit_Q = bit_in(2:2:1e3); data_I = -2*bit_I+1; data_Q = -2*bit_Q+1; data_I1=repmat(data_I,20,1); dat

5、a_Q1=repmat(data_Q,20,1); for i=1:1e4 data_I2(i)=data_I1(i); data_Q2(i)=data_Q1(i); end; t=0:0.1:1e3-0.1; f=0:0.1:1; xrc=0.5+0.5*cos(pi*f); data_I2_rc=conv(data_I2,xrc)/5.5; data_Q2_rc=conv(data_Q2,xrc)/5.5; f1=1; t1=0:0.1:1e3+0.9; I_rc=data_I2_rc.*cos(2*pi*f1*t1); Q_rc=data_Q2_rc.*sin(2*pi*f1*t1);

6、QPSK_rc=(sqrt(1/2).*I_rc+sqrt(1/2).*Q_rc); % 解调 I_demo=QPSK_rc.*cos(2*pi*f1*t1); Q_demo=QPSK_rc.*sin(2*pi*f1*t1); I_recover=conv(I_demo,xrc); Q_recover=conv(Q_demo,xrc); I=I_recover(11:10010); Q=Q_recover(11:10010); t2=0:0.05:1e3-0.05; 7 通信原理报告QPSK仿真系统 李悦 2007年7月5日 t3=0:0.1:1e3-0.1; data_recover=; f

7、or i=1:20:10000 data_recover=data_recover I(i:1:i+19) Q(i:1:i+19); end; ddd = -2*bit_in+1; ddd1=repmat(ddd,10,1); for i=1:1e4 ddd2(i)=ddd1(i); end figure(1) subplot(4,1,1);plot(t3,I);axis(0 20 -6 6); subplot(4,1,2);plot(t3,Q);axis(0 20 -6 6); subplot(4,1,3);plot(t2,data_recover);axis(0 20 -6 6); sub

8、plot(4,1,4);plot(t,ddd2);axis(0 20 -6 6); 效果图： 8 通信原理报告QPSK仿真系统 李悦 2007年7月5日 % QPSK误码率分析 SNRindB1=0:2:10; SNRindB2=0:0.1:10; for i=1:length(SNRindB1) pb,ps=cm_sm32(SNRindB1(i); smld_bit_err_prb(i)=pb; smld_symbol_err_prb(i)=ps; end; for i=1:length(SNRindB2) SNR=exp(SNRindB2(i)*log(10)/10); theo_err_

9、prb(i)=Qfunct(sqrt(2*SNR); end; title(QPSK误码率分析); semilogy(SNRindB1,smld_bit_err_prb,*); axis(0 10 10e-8 1); hold on; % semilogy(SNRindB1,smld_symbol_err_prb,o); semilogy(SNRindB2,theo_err_prb); legend(仿真比特误码率,理论比特误码率); hold off; functiony=Qfunct(x) y=(1/2)*erfc(x/sqrt(2); functionpb,ps=cm_sm32(SNRi

10、ndB) N=10000; E=1; SNR=10(SNRindB/10); sgma=sqrt(E/SNR)/2; s00=1 0; s01=0 1; s11=-1 0; s10=0 -1; for i=1:N temp=rand; if (temp0.25) dsource1(i)=0; dsource2(i)=0; 9 通信原理报告QPSK仿真系统 李悦 2007年7月5日 elseif (temp0.5) dsource1(i)=0; dsource2(i)=1; elseif (temp0.75) dsource1(i)=1; dsource2(i)=0; else dsource1

11、(i)=1; dsource2(i)=1; end; end; numofsymbolerror=0; numofbiterror=0; for i=1:N n=sgma*randn(size(s00); if(dsource1(i)=0)&(dsource2(i)=0) r=s00+n; elseif(dsource1(i)=0)&(dsource2(i)=1) r=s01+n; elseif(dsource1(i)=1)&(dsource2(i)=0) r=s10+n; else r=s11+n; end; c00=dot(r,s00); c01=dot(r,s01); c10=dot(r

12、,s10); c11=dot(r,s11); c_max=max(c00 c01 c10 c11); if (c00=c_max) decis1=0;decis2=0; elseif(c01=c_max) decis1=0;decis2=1; elseif(c10=c_max) decis1=1;decis2=0; else decis1=1;decis2=1; end; symbolerror=0; if(decis1=dsource1(i) numofbiterror=numofbiterror+1; symbolerror=1; end; if(decis2=dsource2(i) 10 通信原理报告QPS