SIMULINK的QPSK传输系统仿真

1、一设计内容用matlab的.m文件或simulink设计一个QPSKM制解调传输系统。包括01码的产生，NRZ编码，用并变换，QPSK调制解调，高斯信道，低通滤波器，判决器，并用变换。二QPSK系统描述QPSK信号的产生与得到可以分为调制和解调两个部分。QPSK信号的产生方法有两种：第一种是用相乘电路，第二种是选择法。这里我们采用第一种方法产生QPSK信号，输入的基带信号被“用/并变换”电路变成两路码元a和b,再分别和正交载波相乘。a(0)、a(1)和b(0)、b(1)码元分别表示二进制“0”、“1”，这两路信号在相加电路中相加后得到输出矢量s(t)。QPSK的解调原理，由于QPSK信号可以看

2、作是两个正交2PSK信号的叠加，所以用两路正交的相干载波去解调，可以很容易地分离这两路正交的2PSK信号。相干解调后的并行码元a和b,经过并/用变换后，成为串行数据输出。QPSK的基本传输模型如下图所示：三系统分析与设计1、QPSKM制原理在QPSKM制中，QPSK号可以看作两个载波正交的2PSK调制器构成。用/并转变器将输入的二进制序列分为速率减半的两个双极性序列，然后分别对sin(ct)和cos(ct)调制，相加后得到QPSK调制信号。QPSKW相支路和正交支路可分别采用相干解调方式解调，得到I和Q(t)。经抽样判决和并/用转换器，将上、下支路得到的并行数据恢复成申行数据。QPSKM制框图

3、如图2所示图2 QPSK调制框图2、QPSK#调原理在QPSK解调中，正交支路和同相支路分别设置两个相关器(或匹配滤波器)得到I和Q(t),经电平判决和并/用变换后即可恢复原始信息。图3QPSK相干解调框图从发射机发射的已调信号经过传输媒介传播到接收端，接收机接收到的已调信号为:SQpsKt)=I(t)cos(ct)+Q(t)sin(ct)I(t)、Q分别为同相和正交支路,c为载波频率，那么相干解调后，同相支路相乘可得:Ii(t)=SQPsKt)cos(ct)=I(t)cos(ct)+Q(t)sin(ct)cos(ct)=I(t)cos2(ct)+1(01(凯加Xt)i一个零概率参数指定p,可

4、以是任何0和1之间的实数。f-e-r&TJQinafyGiftfltrfBtafl图 4 BernoulliGeneratorW Source Block Parameters: Bernoulli BinBinaryibinaryGenexatcrC7enerateaBernoullirandonbinarynumber,Togenerateavectoxoutput；specifytheprobabilityas&vector,FarametersProbabilitjrofwsero：5Initialsesd:|61Sampleti_ne:|0.01,Frajie-basedoutput

5、sIrtterpretv&ctorpargetersas1-BdoubleOutputdatmtype:图5BernoulliBinaryGenerator模块参数设置2、用/并转换器SipolsrSeiactcmCorverier图6串并转换器此模块组是实现将一路用信号按照奇数位输出，按照偶数位输出另一路信号，即所谓的用/并转换器FunctionBlockParameters；BufferEiafferCoTYTErtacaLaxt&afraicoutputst覆lavctr&To.Youcor.盘1覆ncolitcitIafra/Tietc&1allc:工orlargerjlicwitha

6、vcrlFsraticnnfodolnji-octherpbrffcr.dcrlntjrfwc+ion.Outputbryffersiifi(p9rrharmFlJi11Ejffeew“lap:niro.t2ELlcinditi.ors:FIreartJlLar.dJiiErictrC=dsajuplc-based61mel!bas:JflDh.aniiels(thischoiceTillberenov5d-secrcleaEEnote-iQPaiicul|tbclp图7Buffer模块参数设置图9MultiportSelector模块参数设置3、正弦相干载波发生器IX=PradLctlSin

7、*W*忆1图10正弦相干载波发生器图11SineWave4、QPSK分模块参数设置调制部S-CCp-E1Firodnot,ProriuctlSireB-FTSoopel1SpactrumiAid图12SimulinkQPSK调制部分5、AWGN信道部分HANI3MAW&UChannel图13SimulinkAWGN信道部分图14AWGN模块参数设置6、QPSK#调部分iiinitB-FF7FDATi.DlXFDAToolX1用附HmH!ProdandHold16UEc-pelPulseGt-nsratcrflinin1141DigitalFill,Desier1EaFFTDigitalFilt

8、rDesign解调部分参数设置如下:HMMPulses-re-rstcB-FTTSpectrumiSccc-efSampleend旭ICorstant=+PulMGentfs;srZ图15QPSK解调部分图17PulseGeneratorFunctionBlockParameters-:SampleandHoldl参数设SampleandHold(mask)(linJr)Sampleardholdiheinputsignal,IfLatch(buffer)inputlsselected,thenthisbioclproducesthevalueoftheinputframtheprevicru

9、stinesle口.图18SampleandHold模块参数设置图19Switch参数设置7、QPSK专输系统总图五Simulink仿真结果图1、BernoulliBinaryGenerator信源发送的波形图s3口卢卢品江南白心专图20输入A(t)数字信号序列2、对于基带数字信号有串并电路分别为Ai,Aq两个并行序列图22A经过串并转换、双极性变换的序列Ai(t),AQ(t)3、相干载波的波形图23 0相位的正弦载波信号 sin( ct),兀相位正弦载波信号-cos( ct)的正弦载波相乘，相乘后的波形如图置C卬I4、经过双极性转换的一路信号与相位为0的正弦载波相乘，另一路与相位为冗臂际1工

10、图24Ai(t)经载波相干后的信号，AQ(t)经载波相干后的信号5、调制后的波形图25A经调制后的QPSK信号AQPsRt)6、QPSK信号加两路正弦载波进行相干解调，解调后的信号Ai(t),AQ的波形7、两路双极性信号Ai(t)、Aq通过低通滤波器滤除噪声除A口蟒二。Q图27双极性A、Aq滤除噪声后波形8、整形后Ai(t)、Aq的两路波形，但挑口值A*图28双极性A、Aq整形后波形9、利用sign函数进行归一化调整幅值,.1“但A口口A看图29双极性Ai、Aq归一化幅值后波形图30A、Aq中选取的波形图11、通过sum将信号的两路信号，转换成一路二进制双极性信号，即此时的信号为QPSK信号解

11、调后的信号。S京到音由/，曜通1,1ifRtfW图31双极性信号的解调信号12、转换成一路二进制单极性信号，即为QPSK言号解调后Aqps。图32解调信号AqpsKD13、QPS侬送信号与接收解调信号比较图33发送信号A(t)与解调后信号AQPSK(t)14、调制后的信号A的功率谱R*QPVCErtpWfluiE*X蟀/富qx15、解调后的信号功率谱11Ww A*l 什yiiUCrw 探图35解调后的信号Aqps）功率谱16、滤波器频谱.删书愀川、帆防加州愉愉WWfflW怖怖附刑可匚num工FraqL田n|工7rsd-BaTfia)图36低通滤波器频谱17、系统差错率计算模块Cipla/TxE

12、iteRateCalsjlHtinnMXErrcrPai*Calcullicfi18、QPSKB号星座图图38QPSK（言号星座图六总结此课程设计让我深刻的理解到数字信号一一QPSK的调制以及解调过程，熟悉了Matlab编程以及Simulink仿真的实际应用，对于之前一直模糊的Matlab软件的使用有改善。利用Matlab中Simulink中的LibraryBrowser提供的元器件来构造图形实现QPSK勺系统设计，并输出误码率，信道中的噪声为高斯白噪声。系统设计及仿真的内容是QPSK专输系统设计，对QPSK勺调制部分以及解调部分的原理图有了很深刻的印象，弄清楚了QPSK勺工作原理，和二进制的数字