這個(gè)不是真的

1、四川師范大學(xué)成都學(xué)院通信軟件方向課程設(shè)計(jì)QPSK調(diào)制解調(diào)系統(tǒng)的仿真設(shè)計(jì)×××××××× 學(xué)生姓名劉昶嘉學(xué) 號(hào)2013101008所在學(xué)院通信工程學(xué)院專(zhuān)業(yè)名稱(chēng)通信工程班 級(jí)2013級(jí)軟件方向指導(dǎo)教師景文芳成 績(jī) 四川師范大學(xué)成都學(xué)院二一六年五月課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)學(xué)生姓名劉昶嘉學(xué)生學(xué)號(hào)2013101008學(xué)生專(zhuān)業(yè)通信工程學(xué)生班級(jí)軟件班指導(dǎo)教師景文芳職 稱(chēng)講師發(fā)題日期 年 月 日完成日期 年 月 日設(shè)計(jì)題目QPSK調(diào)制解調(diào)系統(tǒng)的仿真設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)目的：1. 加深對(duì)學(xué)習(xí)的通信原理知識(shí)的理解。2. 熟練應(yīng)用仿真軟件進(jìn)行通信系統(tǒng)進(jìn)行仿真

2、設(shè)計(jì)。3.增強(qiáng)分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，了解通信系統(tǒng)的新技術(shù)、新發(fā)展。具體任務(wù)及要求：設(shè)計(jì)任務(wù)：1. 理解QPSK數(shù)字調(diào)制解調(diào)基本原理。2. 設(shè)計(jì)V.26標(biāo)準(zhǔn)的QPSK調(diào)制解調(diào)系統(tǒng)，其調(diào)制信號(hào)的碼元速率為2.4kb/s，經(jīng)串并變換后I/Q通道的碼元速率為1.2kb/s；調(diào)制載波為1.8khz的正弦波，數(shù)據(jù)采樣頻率為9.6kb/s。3. 合理設(shè)置各模塊參數(shù)，在仿真平臺(tái)進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)試。4. 觀察QPSK調(diào)制信號(hào)波形及功率譜密度，觀察低通濾波器輸出波形的眼圖。課程設(shè)計(jì)參考文獻(xiàn)：1 2 3 4 5 指導(dǎo)教師簽字院長(zhǎng)審核簽字QPSK調(diào)制解調(diào)系統(tǒng)的仿真設(shè)計(jì)內(nèi)容摘要：QPSK（4PSK，正交相移鍵控）又叫四相

3、絕對(duì)相移調(diào)制，是最常用的MPSK，分為p/2 系統(tǒng)和p/4 系統(tǒng)兩種。它是利用信號(hào)的四種不同相位來(lái)表征數(shù)字信息。由于每一種碼元含有兩個(gè)比特信息，故每個(gè)四進(jìn)制碼元又被稱(chēng)為雙比特碼元。關(guān)鍵詞：QPSK調(diào)制  哈特萊變換Title of designAbstract：Hartley transformation (DHT) is an integral transformation which is similar with the Fourier transformation，and it has some features of Fourier transformation.In th

4、is design, the definition of DHT and its fast algorithm are introduced, and then the fast Hartley transform algorithm is achieved using MATLAB. Keywords：Fourier transformation Hartley transformation MATLAB simulation注：內(nèi)容摘要字?jǐn)?shù)至少200個(gè)漢字（包括空格），關(guān)鍵詞至少3個(gè)。英文摘要必須與中文摘要內(nèi)容一致、語(yǔ)句通順，符合英文表達(dá)習(xí)慣。目 錄前 言11 序列的FT和DFT11.1

5、序列的FT11.2 序列的DFT11.2.1 DFT的定義和計(jì)算14 結(jié)束語(yǔ)3附 錄4附錄1：產(chǎn)生原始序列和讀取計(jì)算結(jié)果的m文件程序4附錄2：FFT及IFFT計(jì)算C語(yǔ)言子程序4附錄3：電路原理圖5參考文獻(xiàn)6注：目錄自動(dòng)生成，直接套用上述格式。更新正文內(nèi)容時(shí)，注意同步更新目錄。QPSK調(diào)制解調(diào)系統(tǒng)的仿真設(shè)計(jì)前 言QPSK是英文Quadrature Phase Shift Keying的縮略語(yǔ)簡(jiǎn)稱(chēng)，意為正交相移鍵控，是一種數(shù)字調(diào)制方式。在19世紀(jì)80年代初期,人們選用恒定包絡(luò)數(shù)字調(diào)制。這類(lèi)數(shù)字調(diào)制技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是已調(diào)信號(hào)具有相對(duì)窄的功率譜和對(duì)放大設(shè)備沒(méi)有線(xiàn)性要求,不足之處是其頻譜利用率低于線(xiàn)性調(diào)制技術(shù)

6、。19世紀(jì)80年代中期以后,四相絕對(duì)移相鍵控(QPSK)技術(shù)以其抗干擾性能強(qiáng)、誤碼性能好、頻譜利用率高等優(yōu)點(diǎn),廣泛應(yīng)用于數(shù)字微波通信系統(tǒng)、數(shù)字衛(wèi)星通信系統(tǒng)、寬帶接入、移動(dòng)通信及有線(xiàn)電視系統(tǒng)之中。隨著信息技術(shù)的發(fā)展，動(dòng)態(tài)系統(tǒng)仿真技術(shù)逐步引入到通信類(lèi)課程教學(xué)中，利用動(dòng)態(tài)系統(tǒng)仿真軟件對(duì)復(fù)雜高性能的通信系統(tǒng)進(jìn)行仿真分析教學(xué)，使學(xué)生更直觀的理解和掌握和這些技術(shù)，產(chǎn)生事半功倍的教學(xué)效果，本文通過(guò)一個(gè)基于SystemView對(duì)GPSK分析的完整實(shí)例進(jìn)行探討和研究，同時(shí)給出具體的分析結(jié)果。帶通二進(jìn)制鍵控系統(tǒng)中，每個(gè)碼元只能傳輸1b信息，其頻帶利用率不高。為了提高頻帶利用率，最有效的辦法是使一個(gè)碼元傳輸多個(gè)比特

7、的信息。這就是多進(jìn)制鍵控體制。多進(jìn)制數(shù)字調(diào)制是利用多進(jìn)制數(shù)字基帶信號(hào)去調(diào)制載波的振幅，頻率或相位。因此，相應(yīng)地有多進(jìn)制數(shù)字振幅調(diào)制（MASK)，多進(jìn)制數(shù)字頻率調(diào)制（MFSK)以及多進(jìn)制數(shù)字相位調(diào)制（MPSK)等。因此，多進(jìn)制調(diào)制方式獲得了廣泛的應(yīng)用，成為提高通信效率的主要手段。1 SystemView仿真軟件介紹Elanlx公司的SystemView是一個(gè)完整的動(dòng)態(tài)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、仿真和分析的可視化環(huán)境。利用SystemView可以構(gòu)造各種復(fù)雜的模擬、數(shù)字、數(shù)?；旌舷到y(tǒng)和各種多速率系統(tǒng)?？捎糜诟鞣N線(xiàn)性或者非線(xiàn)性控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和仿真。SystemView的最大的特點(diǎn)是軟件仿真與硬件實(shí)現(xiàn)的對(duì)應(yīng)關(guān)系非常密

8、切、整個(gè)仿真軟件系統(tǒng)由信號(hào)源、器件庫(kù)和分析工具構(gòu)成。用戶(hù)在進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，只需要從SystemView配置的器件庫(kù)中調(diào)出相關(guān)器件并進(jìn)行參數(shù)設(shè)置，完成器件間的連線(xiàn)，然后運(yùn)行仿真操作，最終以時(shí)域波形，眼圖，功率譜等形式給出系統(tǒng)的仿真分析結(jié)果。在SystemView中，提供了豐富的專(zhuān)業(yè)庫(kù)，特別適合于現(xiàn)代通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、仿真和方案論證，隨著通信技術(shù)的不斷發(fā)展，通信系統(tǒng)越來(lái)越復(fù)雜，設(shè)計(jì)和仿真難度也隨著不斷的加大，利用SystemView可以十分方便的完成相應(yīng)的通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)和仿真。1.1QPSK系統(tǒng)的應(yīng)用背景簡(jiǎn)介QPSK是英文Quadrature Phase Shift Keying的縮略語(yǔ)簡(jiǎn)稱(chēng)，意為正交

9、相移鍵控，是一種數(shù)字調(diào)制方式。QPSK（4PSK，正交相移鍵控）又叫四相絕對(duì)相移調(diào)制，是最常用的MPSK，分為p/2 系統(tǒng)和p/4 系統(tǒng)兩種。它是利用信號(hào)的四種不同相位來(lái)表征數(shù)字信息。由于每一種碼元含有兩個(gè)比特信息，故每個(gè)四進(jìn)制碼元又被稱(chēng)為雙比特碼元。在19世紀(jì)80年代初期,人們選用恒定包絡(luò)數(shù)字調(diào)制。這類(lèi)數(shù)字調(diào)制技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是已調(diào)信號(hào)具有相對(duì)窄的功率譜和對(duì)放大設(shè)備沒(méi)有線(xiàn)性要求,不足之處是其頻譜利用率低于線(xiàn)性調(diào)制技術(shù)。19世紀(jì)80年代中期以后,四相絕對(duì)移相鍵控(QPSK)技術(shù)以其抗干擾性能強(qiáng)、誤碼性能好、頻譜利用率高等優(yōu)點(diǎn),廣泛應(yīng)用于數(shù)字微波通信系統(tǒng)、數(shù)字衛(wèi)星通信系統(tǒng)、寬帶接入、移動(dòng)通信及有線(xiàn)電視

10、系統(tǒng)之中。1.2 QPSK實(shí)驗(yàn)仿真的意義通過(guò)完成設(shè)計(jì)內(nèi)容， 復(fù)習(xí)QPSK調(diào)制解調(diào)的基本原理，同時(shí)也要復(fù)習(xí)通信系統(tǒng)的主要組成部分，了解調(diào)制解調(diào)方式中最基礎(chǔ)的方法。了解QPSK的實(shí)現(xiàn)方法及數(shù)學(xué)原理。并對(duì)“通信”這個(gè)概念有個(gè)整體的理解，學(xué)習(xí)數(shù)字調(diào)制中誤碼率測(cè)試的標(biāo)準(zhǔn)及計(jì)算方法。同時(shí)還要復(fù)習(xí)隨機(jī)信號(hào)中時(shí)域用自相關(guān)函數(shù)，頻域用功率譜密度來(lái)描述平穩(wěn)隨機(jī)過(guò)程的特性等基礎(chǔ)知識(shí)，來(lái)理解高斯信道中噪聲的表示方法，以便在編程中使用。 理解QPSK調(diào)制解調(diào)的基本原理，并使用MATLAB編程實(shí)現(xiàn)QPSK信號(hào)在高斯信道和瑞利衰落信道下傳輸，以及該方式的誤碼率測(cè)試。復(fù)習(xí)MATLAB編程的基礎(chǔ)知識(shí)和編程的常用算法以及使用MA

11、TLAB仿真系統(tǒng)的注意事項(xiàng)，并鍛煉自己的編程能力，通過(guò)編程完成QPSK調(diào)制解調(diào)系統(tǒng)的仿真，以及誤碼率測(cè)試，并得出響應(yīng)波形。在完成要求任務(wù)的條件下，嘗試優(yōu)化程序。通過(guò)本次實(shí)驗(yàn)，除了和隊(duì)友培養(yǎng)了默契學(xué)到了知識(shí)之外，還可以將次實(shí)驗(yàn)作為一種推廣，讓更多的學(xué)生來(lái)深入一層的了解QPSK以至其他調(diào)制方式的原理和實(shí)現(xiàn)方法?？梢苑奖銓W(xué)生進(jìn)行測(cè)試和對(duì)比。足不出戶(hù)便可以做實(shí)驗(yàn)。1.3 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容實(shí)驗(yàn)平臺(tái)本實(shí)驗(yàn)是基于Matlab的軟件仿真，只需PC機(jī)上安裝MATLAB 6.0或者以上版本即可。（本實(shí)驗(yàn)附帶基于Matlab Simulink （模塊化）仿真，如需使用必須安裝simulink 模塊）實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1.構(gòu)

12、建一個(gè)理想信道基本QPSK仿真系統(tǒng),要求仿真結(jié)果有a.基帶輸入波形及其功率譜 b.QPSK信號(hào)及其功率譜 c.QPSK信號(hào)星座圖 2.構(gòu)建一個(gè)在AWGN（高斯白噪聲）信道條件下的QPSK仿真系統(tǒng)，要求仿真結(jié)果有a.QPSK信號(hào)及其功率譜 b.QPSK信號(hào)星座圖c.高斯白噪聲信道條件下的誤碼性能以及高斯白噪聲的理論曲線(xiàn)，要求所有誤碼性能曲線(xiàn)在同一坐標(biāo)比例下繪制3驗(yàn)可選做擴(kuò)展內(nèi)容要求：構(gòu)建一個(gè)先經(jīng)過(guò)Rayleigh（瑞利衰落信道），再通過(guò)AWGN（高斯白噪聲）信道條件下的條件下的QPSK仿真系統(tǒng)，要求仿真結(jié)果有a.QPSK信號(hào)及其功率譜 b.通過(guò)瑞利衰落信道之前和之后的信號(hào)星座圖，前后進(jìn)行比較c.

13、在瑞利衰落信道和在高斯白噪聲條件下的誤碼性能曲線(xiàn)，并和二.2.c中所要求的誤碼性能曲線(xiàn)在同一坐標(biāo)比例下繪制二、系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)框圖和分析2.1、QPSK調(diào)制部分，原理框圖如圖1所示1（t）QPSK信號(hào)s（t）二進(jìn)制數(shù)據(jù)序列極性NRZ電平編碼器分離器 2（t） 圖1原理分析：基本原理及系統(tǒng)結(jié)構(gòu) QPSK與二進(jìn)制PSK一樣，傳輸信號(hào)包含的信息都存在于相位中。的別的載波相位取四個(gè)等間隔值之一，如/4, 3/4,5/4,和7/4。相應(yīng)的，可將發(fā)射信號(hào)定義為 0tTSi（t） 0。， 其他其中，i1，2，2，4；E為發(fā)射信號(hào)的每個(gè)符號(hào)的能量，T為符號(hào)持續(xù)時(shí)間，載波頻率f等于nc/T，nc為固定整數(shù)。每一個(gè)可能的

14、相位值對(duì)應(yīng)于一個(gè)特定的二位組。例如，可用前述的一組相位值來(lái)表示格雷碼的一組二位組：10，00，01，11。下面介紹QPSK信號(hào)的產(chǎn)生和檢測(cè)。如果a為典型的QPSK發(fā)射機(jī)框圖。輸入的二進(jìn)制數(shù)據(jù)序列首先被不歸零（NRZ）電平編碼轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為極性形式，即負(fù)號(hào)1和0分別用和表示。接著，該二進(jìn)制波形被分接器分成兩個(gè)分別由輸入序列的奇數(shù)位偶數(shù)位組成的彼此獨(dú)立的二進(jìn)制波形，這兩個(gè)二進(jìn)制波形分別用a1（t），和a2（t）表示。容易注意到，在任何一信號(hào)時(shí)間間隔內(nèi)a1（t），和a2（t）的幅度恰好分別等于Si1和 Si2，即由發(fā)送的二位組決定。這兩個(gè)二進(jìn)制波形a1（t），和a2（t）被用來(lái)調(diào)制一對(duì)正交載波或者說(shuō)正

15、交基本函數(shù)：1（t），2（t）。這樣就得到一對(duì)二進(jìn)制PSK信號(hào)。1（t）和2（t）的正交性使這兩個(gè)信號(hào)可以被獨(dú)立地檢測(cè)。最后，將這兩個(gè)二進(jìn)制PSK信號(hào)相加，從而得期望的QPSK。2.2、QPSK解調(diào)部分，原理框圖如圖2所示： 1（t） 同相信道 門(mén)限0發(fā)送二進(jìn)制序列的估計(jì)判決門(mén)限低通filrer判決門(mén)限復(fù)接器接收信 號(hào)x（t）低通filrer 2（t） 正交信道 門(mén)限0 圖2原理分析： QPSK接收機(jī)由一對(duì)共輸入地相關(guān)器組成。這兩個(gè)相關(guān)器分別提供本地產(chǎn)生地相干參考信號(hào)1（t）和2（t）。相關(guān)器接收信號(hào)x（t），相關(guān)器輸出地x1和x2被用來(lái)與門(mén)限值0進(jìn)行比較。如果x1>0,則判決同相信道地

16、輸出為符號(hào)1；如果x1<0 ,則判決同相信道的輸出為符號(hào)0。；類(lèi)似地。如果正交通道也是如此判決輸出。最后同相信道和正交信道輸出這兩個(gè)二進(jìn)制數(shù)據(jù)序列被復(fù)加器合并，重新得到原始的二進(jìn)制序列。在AWGN信道中，判決結(jié)果具有最小的負(fù)號(hào)差錯(cuò)概率。三、實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析根據(jù)圖1和圖2的流程框圖設(shè)計(jì)仿真程序，得出結(jié)果并且分析如下：3.1、理想信道下的仿真，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖3所示 圖3實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析：如圖上結(jié)果顯示，完成了QPSK信號(hào)在理想信道上的調(diào)制，傳輸，解調(diào)的過(guò)程，由于調(diào)制過(guò)程中加進(jìn)了載波，因此調(diào)制信號(hào)的功率譜密度會(huì)發(fā)生變化。并且可以看出調(diào)制解調(diào)的結(jié)果沒(méi)有誤碼。3.2、高斯信道下的仿真，結(jié)果如圖4所示：圖4實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析：由圖4可以得到高斯信道下的調(diào)制信號(hào)，高斯噪聲，調(diào)制輸出功率譜密度曲線(xiàn)和QPSK信號(hào)的星座圖。在高斯噪聲的影響下，調(diào)制信號(hào)的波形發(fā)生了明顯的變化，其功率譜密度