QPSK调制原理及matlab程序实现

1、QPSK已调信号生成 一、QPSK介绍 QPSKI英文Quadrature Phase Shift Keying的缩写，意为正交相移键 控，是一种数字调制方式。其有抗干扰性强、误码性能好、频谱利用率高等 优点，广泛应用于数字微波通信系统、数字卫星通信系统、宽带接入、移动 通信及有线电视系统之中。 二、实验平台和实验内容 1、实验平台 本实验是MATLAB环境中生成基本QPSK已调信号，只需要MATLAB12.Q 2、实验内容 1基带信号为周期127bits伪随机序列，信息比特速率：20kbps,载波频率: 20kHz (速率及频率参数现场可调整)； 2. 在MATLAB环境中编写M代码搭建QP

2、SK调制系统模型； 3. 观测基带时域波形、已调信号时域波形； 4. 观测基带发射星座图； 5观测已调信号的功率谱(优先)或频谱； 三、实现框图及其原理分析 1、原理分析及其结构 QPSK与二进制PSK 一样，传输信号包含的信息都存在于相位中。载波相 位取四个等间隔值之一，如畀/4, 3 ji /4,5 ji /4,和7 ji /4。相应的E为发射信号的 每个符号的能量，T为符号持续时间，载波频率f等于nc/T，nc为固定整数。 每一个可能的相位值对应于一个特定的二位组。例如，可用前述的一组相位值来 表示格雷码的一组二位组：10，00，01，11。 Sin(t)= . 2E/t cos2 ft

3、 (2i 1)/4:OV=tV = T 其中，i=l，2，3，4。 2、框图 1_1 xjy 二进制数娜序列 枪性NRZ 电畑円腓 （ QP5K信号 S (T) -6d_1 四、实验结果与分析 图一 基带信号为周期为127bits的伪随机序列。 QPSK己调粵部时城信号 xIO5 1E3斗帝专 X10* 图二：已调信号时域波形 QPSKEiS信号频诺图 70 5040302010 (Dpn 上一 dE -s 4 -2 0 2 Frequency 63 ?1O7 带宽为4 107 Hz B点信号的星座图映射，00、01、10、11组合分别映射成-1-j,-1+j,1-j,1+j 五、实验源码 c

4、lc; clear all ; Num=127; data=ra ndi(0 1,1,Num); figure plot(data) title(基带时域波形); f=20000; Rb=20000; Ts=1/f; Ns=8000; sample=1*Ns; N=sample*le ngth(data)/2; data 1=2*data-1; %载波频率20kHz %码元速率20kHz %每个码元采点数为 8000,采样频率为8000*20kHz %总采样点数 %正 /负极性变换，产生二进制不归零双极性码元 % 将信息源分成两路 data_1=zeros(1,N); for i1=1:Num

5、/2 ，分别对信号进行抽样 %定义一个长度为N的空数据data_1 data_1(sample*(i1-1)+1:sample*i1)=data1(2*i1-1); %对奇数码元进行采样 end data_2=zeros(1,N); for i2=1:Num/2 %对偶数码元进行采样 %对余弦载波抽样每个周期采N 个点 %对正弦载波抽样每个周期采N 个点 data_2(sample*(i2-1)+1:sample*i2)=data1(2*i2); end a=zeros(1,N); b=zeros(1,N); for j1=1:N a(j1)=cos(2*pi*f*(j1-1)*Ts/Ns);

6、 b(j1)=-sin(2*pi*f*(j1-1)*Ts/Ns); end % 调制 data_a=data_1.*a;%a 路用余弦调制 data_b=data_2.*b;%b 路用正弦调制 data_c=data_a+data_b; figure(2) subplot(3,1,1) plot(data_a) title( QPSK 已调实部时域信号 ); subplot(3,1,2) plot(data_b) title( QPSK 已调虚部时域信号 ); subplot(3,1,3) plot(data_c); title( QPSK 已调信号时域波形 ); % 绘制调制后波形的频谱图 data_modul1= data_1(1:502000)+1i*data_2(1:502000); data_modul=data_a+1i*data_b;%调制后总的信号 figure(3) plot(data_modul1, o ); axis(-2 2 -2 2); title( 星座图 ); figure(4) QPSK=10*log10(abs(fftshift(fft(data_modul,2048)A2);%信号的频率值 SFreq=linspace(-Rb*sample/2,Rb*sample/2,le