qpsk频谱图matlab,基于MATLAB的QPSK信号调制技术及其频谱分析
QPSK意为正交相移键控,是一种数字调制方式在电路上实现较为简单。它不仅可以节约频谱资源而且可以提供良好的通信性能。QPSK调制是一种具有较高频带利用率和良好的抗噪声性能的调制方式,在数字移动通信中已经得到了广泛的应用。
本次设计在理解QPSK调制解调原理的基础上应用MATLAB语言来完成仿真,仿真出了QPSK的调制以及解调的仿真图,包括已调信号的波形,解调后的信号波形,眼图和误码率。通过用Matlab编写脚本程序对QPSK通信系统的发射和接收过程的具体实现进行模拟仿真,并对各模块进行频谱分析,对于理解QPSK系统的性能并在系统上作进一步的设计,提供极大的便利,在仿真的基础上分析比较了各种调制方法的性能,并通过比较仿真模型与理论计算的性能,证明了仿真模型的可行性。
1.前言
信息化的社会,数字技术快速发展,数字器件也广泛的利用,数字信号的处理技术也越来越重要。进入20世纪以来,随着晶体管、
QPSK的调制与解调具有一系列独特的优点,已经广泛应用于无线通信中,成为现代通信中一种十分重要的调制解调方式。QPSK数字解调包括:模数转换、抽取或插值、匹配滤波、时钟和载波恢复等。根据所处理基带信号的进制不同,分为二进制和多进制,多进制与二进制相比较,其频带利用率更高。现代社会发展要求通信系统功能越来越强,性能越来越高,构成越来越复杂;这就要借助于功能强大的计算机辅助分析设计技术和工具MATLAB完成仿真来实现。它由一系列工具组成,这些工具方便用户使用MATLAB的函数和文件,其中许多工具采用的是图形用户界面。包括MATLAB桌面和命令窗口、历史命令窗口、编辑器和调试器、路径搜索和用于用户浏览帮助、工作空间、文件的浏览器。随着MATLAB的商业化以及软件本身的不断升级,MATLAB的用户界面也越来越精致,更加接近Windows的标准界面,人机交互性更强,操作更简单。而且新版本的MATLAB提供了完整的联机查询、帮助系统,极大的方便了用户的使用。简单的编程环境提供了比较完备的调试系统,程序不必经过编译就可以直接运行,而且能够及时地报告出现的错误及进行出错原因分析。本设计主要研究数字通信过程中的调制解调过程。从原理上说受调载波可以是任意的,只要已调信号适合传输就可以了,但是实际上,大多数通信系统中,都选择正弦信号作为载波。这是因为正弦信号简单,便于产生和接收。
四相相移键控(QPSK)是一种性能优良,应用十分广泛的数字调制方式,它的频带利用率高,是二相相移键控(BPSK)的2倍。且QPSK调制技术的抗干扰性能强,采用相干检测时其误码率性能与BPSK相同。本文用Matlab软件对QPSK通信系统的发射和接收过程的具体实现进行了模拟仿真,并对各模块进行了频谱分析。系统设计的具体参数为:二进制码元的符号速率为5Msp s,给定的信道带宽为7MHz,脉冲成形滤波器采用升余弦滤波器,采样频率为25MHz。
用MATLAB实现数字信号的四相制调相波的算法,在算法设计中,主要思想是用不同相位的正弦波来代表不同的二进制数,将数字信号转变为模拟信号,该模拟信号的相位信息则表征数字信号的内容信息。由于这种调制信号在传输过程中,噪声对其干扰几乎不会影响信号的相位信息。数字信号中,一个字节有八位(1 Byte=8 bit),要用四个相位表示出一个字节的数字信息,故字节中的两位二进制数用一个相位的正弦波来表示,则一个字节可用四个不同的二进制文件通过MATLAB调制程序后即可得到调相波。二进制数11、01、00、10所对应的波形分别为Code11 、 Code01 、Code00、 Code10。
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