一設(shè)計(jì)內(nèi)容用matlab的.m文件或simulink設(shè)計(jì)一個(gè)QPSK調(diào)制解調(diào)傳輸系統(tǒng)。包括01碼的產(chǎn)生，NRZ編碼，串并變換，QPSK調(diào)制解調(diào)，高斯信道，低通濾波器，判決器，并串變換。二QPSK系統(tǒng)描述QPSK信號(hào)的產(chǎn)生與得到可以分為調(diào)制和解調(diào)兩個(gè)部分。QPSK信號(hào)的產(chǎn)生方法有兩種：第一種是用相乘電路，第二種是選擇法。這里我們采用第一種方法產(chǎn)生QPSK信號(hào)，輸入的基帶信號(hào)被“串/并變換”電路變成兩路碼元a和b，再分別和正交載波相乘。a(0)、a(1)和b(0)、b(1)碼元分別表示二進(jìn)制“0”、“1”，這兩路信號(hào)在相加電路中相加后得到輸出矢量s(t)。QPSK的解調(diào)原理，由于QPSK信號(hào)可以看作是兩個(gè)正交2PSK信號(hào)的疊加，所以用兩路正交的相干載波去解調(diào)，可以很容易地分離這兩路正交的2PSK信號(hào)。相干解調(diào)后的并行碼元a和b，經(jīng)過(guò)并/串變換后，成為串行數(shù)據(jù)輸出。QPSK的基本傳輸模型如下圖所示：{an}y(t{an}y(t)?s(t){an}d(t){dn}碼型變換相乘器發(fā)送濾波器信道C(w)接收濾波器抽樣判決反碼變換n(t)三系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)1、QPSK調(diào)制原理在QPSK調(diào)制中，QPSK信號(hào)可以看作兩個(gè)載波正交的2PSK調(diào)制器構(gòu)成。串/并轉(zhuǎn)變器將輸入的二進(jìn)制序列分為速率減半的兩個(gè)雙極性序列，然后分別對(duì)sin(?ct)和cos(?ct)調(diào)制，相加后得到QPSK調(diào)制信號(hào)。QPSK同相支路和正交支路可分別采用相干解調(diào)方式解調(diào)，得到I(t)和Q(t)。經(jīng)抽樣判決和并/串轉(zhuǎn)換器，將上、下支路得到的并行數(shù)據(jù)恢復(fù)成串行數(shù)據(jù)。 QPSK調(diào)制框圖如圖2所示。SS(t)cos(?ct)-sin(?ct)Q(t)I(t)A(t)串/并變換相乘電路π/2相移相干載波產(chǎn)生相加電路相乘電路圖2QPSK調(diào)制框圖2、QPSK解調(diào)原理在QPSK解調(diào)中，正交支路和同相支路分別設(shè)置兩個(gè)相關(guān)器（或匹配濾波器），得到I(t)和Q(t)，經(jīng)電平判決和并/串變換后即可恢復(fù)原始信息。II(t)-sin(?ct)cos(?ct)s(t)相乘低通抽判π/2載波提取定時(shí)提取相乘低通判決并/串Q(t)A(t)圖3QPSK相干解調(diào)框圖從發(fā)射機(jī)發(fā)射的已調(diào)信號(hào)經(jīng)過(guò)傳輸媒介傳播到接收端，接收機(jī)接收到的已調(diào)信號(hào)為:SQPSK(t)=I(t)cos(?ct)+Q(t)sin(?ct)I(t)、Q(t)分別為同相和正交支路，?c為載波頻率，那么相干解調(diào)后，同相支路相乘可得：Ii(t)=SQPSK(t)cos(?ct)=[I(t)cos(?ct)+Q(t)sin(?ct)]cos(?ct)=I(t)cos2(?ct)+Q(t)sin(=I(t)正交支路相乘可得：Qq(t)=SQPSK(t)sin(?ct)=[I(t)cos(?ct)+Q(t)sin(?ct)]sin(?ct)=I(t)sin(?ct)*cos(?ct)+Q(t)sin2(?ct)=I(t)經(jīng)低通濾波器可得：Ii(t)=I(t)2Qq四各功能模塊主要界面信源的產(chǎn)生在搭建QPSK調(diào)制解調(diào)系統(tǒng)中直接使用貝努力信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生01比特序列，每?jī)杀忍卮硪粋€(gè)符號(hào)。伯努利隨機(jī)生成二進(jìn)制Generator模塊使用伯努利分布的二進(jìn)制數(shù)字。產(chǎn)生參數(shù)為p的伯努利分布。伯努利分布均值為1–p，方差為p(1–P)。一個(gè)零概率參數(shù)指定p，可以是任何0和1之間的實(shí)數(shù)。圖4BernoulliBinaryGenerator圖5BernoulliBinaryGenerator模塊參數(shù)設(shè)置串/并轉(zhuǎn)換器圖6串并轉(zhuǎn)換器此模塊組是實(shí)現(xiàn)將一路串信號(hào)按照奇數(shù)位輸出，按照偶數(shù)位輸出另一路信號(hào)，即所謂的串/并轉(zhuǎn)換器。圖7Buffer模塊參數(shù)設(shè)置圖8UnipolartoBipolarConverter模塊參數(shù)設(shè)置圖9MultiportSelector模塊參數(shù)設(shè)置正弦相干載波發(fā)生器圖10正弦相干載波發(fā)生器

圖11SineWave模塊參數(shù)設(shè)置QPSK調(diào)制部分圖12Simulink——QPSK調(diào)制部分AWGN信道部分圖13Simulink——AWGN信道部分圖14AWGN模塊參數(shù)設(shè)置QPSK解調(diào)部分圖15QPSK解調(diào)部分解調(diào)部分參數(shù)設(shè)置如下：圖16DigitalFilterDesign模塊參數(shù)設(shè)置圖17PulseGenerator參數(shù)設(shè)置圖18SampleandHold模塊參數(shù)設(shè)置圖19Switch參數(shù)設(shè)置QPSK傳輸系統(tǒng)總圖圖20Simulink總連線圖五Simulink仿真結(jié)果圖 1、BernoulliBinaryGenerator信源發(fā)送的波形圖圖20輸入A(t)數(shù)字信號(hào)序列 2、對(duì)于基帶數(shù)字信號(hào)有串并電路分別為AI(t),AQ(t)兩個(gè)并行序列圖22A(t)經(jīng)過(guò)串并轉(zhuǎn)換、雙極性變換的序列AI(t),AQ(t) 3、相干載波的波形圖230相位的正弦載波信號(hào)sin(?ct)，π相位正弦載波信號(hào)-cos(?ct)4、經(jīng)過(guò)雙極性轉(zhuǎn)換的一路信號(hào)與相位為0的正弦載波相乘，另一路與相位為π的正弦載波相乘，相乘后的波形如圖。圖24AI(t)經(jīng)載波相干后的信號(hào),AQ(t)經(jīng)載波相干后的信號(hào) 5、調(diào)制后的波形圖25A(t)經(jīng)調(diào)制后的QPSK信號(hào)AQPSK(t) 6、QPSK信號(hào)加兩路正弦載波進(jìn)行相干解調(diào)，解調(diào)后的信號(hào)AI(t)，AQ(t)的波形圖260相位載波相干后信號(hào)AI(t)，π相位載波相干后信號(hào)AQ(t)7、兩路雙極性信號(hào)AI(t)、AQ(t)通過(guò)低通濾波器濾除噪聲圖27雙極性AI(t)、AQ(t)濾除噪聲后波形整形后AI(t)、AQ(t)的兩路波形圖28雙極性AI(t)、AQ(t)整形后波形利用sign函數(shù)進(jìn)行歸一化調(diào)整幅值圖29雙極性AI(t)、AQ(t)歸一化幅值后波形通過(guò)switch元件將兩路信號(hào)判斷出是否為信號(hào)源發(fā)出的波形圖30AI(t)、AQ(t)中選取的波形圖11、通過(guò)sum將信號(hào)的兩路信號(hào)，轉(zhuǎn)換成一路二進(jìn)制雙極性信號(hào)，即此時(shí)的信號(hào)為QPSK信號(hào)解調(diào)后的信號(hào)。圖31雙極性信號(hào)的解調(diào)信號(hào) 12、轉(zhuǎn)換成一路二進(jìn)制單極性信號(hào)，即為QPSK信號(hào)解調(diào)后AQPSK(t)圖32解調(diào)信號(hào)AQPSK(t) 13、QPSK發(fā)送信號(hào)與接收解調(diào)信號(hào)比較圖33發(fā)送信號(hào)A(t)與解調(diào)后信號(hào)AQPSK(t) 14、調(diào)制后的信號(hào)A(t)的功率譜圖34A(t)信號(hào)功率譜15、解調(diào)后的信號(hào)功率譜圖35解調(diào)后的信號(hào)AQPSK(t)功率譜 16、濾波器頻譜圖36低通濾波器頻譜+17、系統(tǒng)差錯(cuò)率計(jì)算模塊+圖37系統(tǒng)差錯(cuò)率顯示器 18、QPSK信號(hào)星座圖+++圖38QPSK信號(hào)星座圖六總結(jié)此課程設(shè)計(jì)讓我深刻的理解到數(shù)字信號(hào)——QPSK的調(diào)制以及解調(diào)過(guò)程，熟悉了Matlab編程以及Simulink仿真的實(shí)際應(yīng)用，對(duì)于之前一直模糊的Matlab軟件的使用有改善。利用Matlab中Simulink中的LibraryBrowser提供的元器件來(lái)構(gòu)造圖形實(shí)現(xiàn)QPSK的系統(tǒng)設(shè)計(jì)，并輸出誤碼率，信道中的噪聲為高斯白噪聲。系統(tǒng)設(shè)計(jì)及仿真的內(nèi)容是QPSK傳輸系統(tǒng)設(shè)計(jì)，對(duì)QPSK的調(diào)制部分以及解調(diào)部分的原理圖有了很深刻的印象，弄清楚了QPSK的工作原理，和二進(jìn)制的數(shù)字調(diào)制相比，多進(jìn)制數(shù)字調(diào)制的頻譜利用率更高。本次系統(tǒng)設(shè)計(jì)，