clc;

clear all;

%假定接收端已经实现载波同步，位同步(盲信号解调重点要解决的问题：载波同步(costas环(未见到相关代码))，位同步(Gardner算法(未见相关代码))，帧同步)

%carrier frequency  for modulation and demodulation

fc=2.5e6;

f_code=2.4e6;

fs=24e6;

%QPSK transmitter

data=2500  ;                %原码个数

rand_data=round(rand(1,2500));    %产生5000个随机数 均值为0  方差为1

%seriel to parallel        %同时单极性码转为双极性码

for  i=1:data

if rem(i,2)==1    %如果i是奇数

if  rand_data(i)==1   %如果第i个数据为1

I(i)=1;

I(i+1)=1;

else

I(i)=-1;

I(i+1)=-1;

end

else

if rand_data(i)==1

Q(i-1)=1;

Q(i)=1;

else

Q(i-1)=-1;

Q(i)=-1;

end

end

end

%zero insertion   ，此过程称为成形。成形的意思就是实现由消息到波形的转换，以便发射，脉冲成形应该是在基带调制之后。

zero=fs/f_code;         %明白了，zero为过采样率。它等于 采样率fs/码速率。采样率为24MHZ

for  i=1:zero*data     % 采样点数目=过采样率*原码数目

if rem(i,zero)==1

Izero(i)=I(fix((i-1)/zero)+1);

Qzero(i)=Q(fix((i-1)/zero)+1);

else

Izero(i)=0;

Qzero(i)=0;

end

end

%pulse shape filter， 接着，将进行低通滤波，因为 随着传输速率的增大，基带脉冲的频谱将变宽

%如果不滤波(如升余弦滤波)进行低通滤波，后面加载频的时候可能会出现困难。

%平方根升余弦滤波器

%psf=rcosfir(rf,n_t,rate,fs,'sqrt')   %rate:过采样率，rf:滚降因子，n_t:滤波器阶数，fs:采样率

%用在调制或发送之前，用在解调或接受之后，用来降低过采样符号流带宽并不引发ISI(码间串扰)

NT=25;

N=2*zero*NT;    % =500

rf=0.25;

psf=rcosfir(rf,NT,zero,fs,'sqrt');% psf大小为500

Ipulse=conv(Izero,psf);

Qpulse=conv(Qzero,psf);

% 为什么数字信号传输也要过采样，成形滤波？

% 答：过采样的数字信号处理起来对低通滤波器的要求相对较低，如果不过采样，滤波的时候滤波器需要很陡峭，指标会很严格

% 成形滤波的作用是保证采样点不失真。如果没有它，那信号在经过带限信道后，眼图张不开，ISI非常严重。成形滤波的位置在基带调制之后。

% 因为经成形滤波后，信号的信息已经有所损失，这也是为避免ISI付出的代价。换句话说，成形滤波的位置在载波调制之前，仅挨着载波调制。

% 即：(发送端)插值(采样)-成形-滤波(LPF)-加载频(载波调制)-加噪声至(接收端)乘本振-低通-定时抽取-判决。

%modulation

for i=1:zero*data+N   %采样点数目改变 (因为卷积的缘故)

t(i)=(i-1)/(fs);  %这里因为假设载频与码速率大小相等，所以用载频fc乘以过采样率=采样率。

Imod(i)=Ipulse(i)*sqrt(2)*cos(2*pi*fc*t(i));

Qmod(i)=Qpulse(i)*(-sqrt(2)*sin(2*pi*fc*t(i)));

end

sum=(Imod+Qmod);

figure(1)

SUM=abs(fftshift(fft(sum)))

f=linspace(-fs/2,fs/2,length(sum))

plot(f,10*log(SUM/max(SUM)))                 %产生QPSK信号

sum4=sum.^4;                                 %进行4次方并计算频谱

SUM4=abs(fftshift(fft(sum4)))

figure(2)

plot(f,10*log(SUM4/max(SUM4)))