MATLABQPSK调制与解调

1、实验名称：QPSK仿真系统一、实验目的：1、学会QPSK调制与解调系统的构成2、学会QPSK调制与解调系统的各模块的构建3、学会误码率与误符号率的统计方法以及Mat lab算法二、实验原理：1、QPSK：四进制绝对相移键控，也称为多进制数字相位调制，利用载波的四种 不同相位状态来表征数字信息的调制方式。2、QPSK的调制方法有正交调制方式(双路二相调制合成法或直接调相法)、相 位选择法、插入脉冲法。调制与解调系统的构成：3、各模块的实现方法：(1) 、信源的产生：使用randint(m,n,2)函数产生一个m行n列的随机二进制数列(2) 、QPSK符号映射：将产生的0, 1比特流按照QPSK调

2、制方式进行映射，本实验采用兀/4 QPSK的调制方式，图为：10001101 (3) . AWGN信号产生：AWGN产生器就是产生满足均值为0,方差为1的髙斯白噪声。实验中使用randn(m,n)函数产生一个m行n列的高斯噪声序列。(4) 、信号幅度控制：根据AWGN信道模型，接收信号可以分别表示为=asQ + nQ= asj +rijG就是当噪声功率归一化为f(0均值，方差为1)时，根据信噪比关系而计算出来的信号平均幅度SNR = 101og= V.=sqrt *10 AsnrW0data recover a(i：i+19)-l；bit recover=bit_recover 1；elsed

3、ata recover a(i：i+19)=-l；bit recover=bit_recover -1；endenderror=0；dd = -2*bit_in+l；ddd=ddr；dddl=repmat(ddd,20,1)；for i=l:2e4ddd2(i)=dddl(i)；endfor i=l:le3if bit recover(i)=ddd(i)error=error+l:endendp=error/1000；figure(l)subplot (2,1,1)； plot (t2. ddd2): axis (0 100 -2 2)；title C 原序列)；subplot (2,1,2)

4、 ； plot (t2, data recover a):axis(0 100 -2 2) ； title (解调后序列)；效果图原序列2、误码率仿真% QPSK误码率分析SNRindBl=0:2:10;SNRindB2=0：0. 1:10；for i=l：length(SNRindBl) pb,ps=cm_sm32(SNRindBl(i)； sm1d bit_err_prb(i)=pb； smldsymbol err_prb(i)=ps； end；for i=l：length(SNRindB2)SNR=exp (SNRindB2(i)*log(10)/10)； theo_err_prb(i)

5、-Qfunct(sqrt(2*SNR)； end；titleCQPSK误码率分析)；semi logy(SNRindBl,smld bit_err_prb,; axis(0 10 10e-8 1)；hold on；% semi logy(SNRindBl,smld symbol err_prbt r oF)； semi logy(SNRindB2,theo err_prb)； legencK1仿真比特误码率，竝论比特误码率)； hold off；functiony二Qfunct(x)y=(l/2)*erfc(x/sqrt(2)；functionpb,ps=cm_sm32(SNRindB)N=1

6、0000；E=l；SNR=10(SNRindB/10)；sgma=sqrt(E/SNR)/2；s00=l 0；s01=0 1；sll=-l 0；sl0=0 -1；for i=l：Ntemp=rand；if (temp0. 25)dsourcel (i)=0； dsource2(i)=0；elseif (temp0. 5)dsourcel(i)=0； dsource2(i)=l； elseif (temp0. 75)dsourcel(i)=l;dsource2(i)=0；elsedsourcel(i)=l; dsource2(i)=l；end；end；numofsymbo1error=0；num

7、ofbiterror=0；for i=l：Nn=sgma*randn(size(sOO)；if (dsourcel (i)=0)&(dsource2 (i)=0) r=s00+n；elseif (dsourcel(i)=0)&(dsource2(i) =1) r=s01+n；elseif (dsourcel (i)=l)&(dsource2(i) 0) r=sl0+n；elser=sll+n；end；cOO=dot(r,sOO)；c01=dot(r,sOl)；clO=dot(r,slO);cll=dot(r,sll)；c_ max=max(cOO cOl clO c11J)；if (c00c

8、max)decisl=O；decis2=0；elseif (c01=c_max) decisl=0；decis2=l;elseif (cl0=c_max) decisl=l；decis2=0；elsedecisl=l；decis2=l;end；symbolerror=0；if(decisl=dsourcel (i)numofbiterror=numofbiterror+1； symbolerror=l；end；if(decis2=dsource2 (i)numofbiterror=numofbiterror+1； symbolerror=l ；end；if(symbolerror=l)numo

9、fsymbo1error=numofsymbo1error+1； end；end；ps=numofsymbolerror/N；pb=numofb i terror/(2*N)；3、QPSK在AWGN信道下的仿真close al 1clcclear al 1SNR DB=0:1:12;sum=1000000；data= randsic (sum,2, 0 1)；a 1, b 1 =f ind (data(:, 1)O&data (:, 2) =0)； message (a 1) =T- j ；a2, b2 =f i nd (data (:, 1)O&data (: ,2)=1)；message

10、(a2) =T+j;a3, b3 =f ind (data(:, 1) l&data (: 12) =0);message(a3)=l-j；a4,b4=f i nd(data(:,l)=l&data(:,2)=1)；message(a4)=l+j； scatterplot(message) titleCB点信号的星座图)A=l；Tb二 1；Eb=A*A*Tb；P_signal=Eb/Tb；NO二Eb/(10 “(SNR DB/10)；P_noi se=P_s i gna1*N0；sigmasqrt(P noise):for Eb NO id=l：length (sigma)noisel=sig

11、ma(Eb NO id)*randn(l.sum)； noise2=sigma(Eb NO id)*randn(1,sum): receive=message+noi se1+noi se2*j； resumO；total二0；ml=f ind (angle (ieceive) 0)； remessage(ltml)=l+j；redata(ml,1)=1；redata(mlt2)=1；m2 二 find( angle (receive) pi/2&sngle (receive) Opi)； remessage(1,m2)=-1+j；redata(m2f1)=0；redata(m2t2)=1；m

12、3-find( angle(receive)-pi&sngle(receive)-pi/2&angle(receive)0. 5)-1) + 1 i*(2*(rand(1 ,N)0. 5)-1)；s = (1/sqrt(2)*p； %归_化n = 10 (-Eb_N0(j)/40)*l/sqrt (2)*(randn(1,N) + li*randn(l,N); %加性髙 斯白噪声r = s + n；%解调r_re = real (r): %实部 r_im = imag(r): %虚部 s_data(r_re 0 & r_ im = 0 & r_ im 0) = 1 + l*li； s_data(r_re = 0) = T + l*li； s_data(r_re = 0 & r_im 0) = 1 - l*li；ErrorCount (j) = size(f ind(p- s_data),2)； %错误的码元数 end sim QPSK = ErrorCount/N；theory