实验名称：QPSK调制与解调

实验目的：

1、学会QPSK调制与解调系统的构成

2、学会QPSK调制与解调系统的各模块的构建

3、学会误码率与误符号率的统计方法以及Matlab算法

二、实验原理：

1、QPSK：四进制绝对相移键控，也称为多进制数字相位调制，利用载波的四种不同相位状态来表征数字信息的调制方式。

2、QPSK的调制方法有正交调制方式(双路二相调制合成法或直接调相法)、相位选择法、插入脉冲法。

调制与解调系统的构成：

3、各模块的实现方法：

(1)、信源的产生：使用randint(m,n,2) 函数产生一个m行n列的随机二进制数列

(2)、QPSK符号映射 ：将产生的0，1比特流按照QPSK调制方式进行映射，本实验采用π/4 QPSK的调制方式，图为：

(3)、AWGN信号产生：AWGN产生器就是产生满足均值为0，方差为1的高斯白噪声。实验中使用randn(m,n)函数产生一个m行n列的高斯噪声序列。

(4)、信号幅度控制：根据AWGN信道模型，接收信号可以分别表示为

α就是当噪声功率归一化为1(0均值，方差为1)时，根据信噪比关系而计算出来的信号平均幅度

(5)、QPSK反映射及判决 ：对接收到的信号在4种可能的四种信号向量[(1,0), (0,1), (-1,0), (0,-1)]上投影(即进行点积)。投影最大的值所对应的信号向量就是所发送信号的符号值，然后恢复出比特流

(6)、误码率及误符号率统计：

误码率：将检测出来的比特流和发送的原始比特流进行比较，统计出出现错误的比特数

误符号率：将检测出来的比特流变成两组，构成符号，和发送端符号映射后的符号流进行比较，只要符号中任错一bit，就算该符号出错。统计出现错误的符号数

实验内容：

1、建立QPSK的Matlab仿真模型

2、对仿真模型中各个组成部分进行函数设计和功能仿真

randn('seed',10);mark=randn(1,LENGTH); subplot(2,2,1);plot(mark);title('watermarc:Gaussian?noise');

3、成型滤波器的设计

4、带限信道中的QPSK调制解调

四、实验步骤：

1、开机，设置好本次仿真目录

2、进入matlab环境，设置工作路径和目录

3、按照实验方法，一步步进行QPSK各个模块的设计

(1)、Bit流产生：

global p p=0.5;产生随机二进制序列

(2)、QPSK符号映射：

[m_qpsk1,m_qpsk2]=qpsk_modulation(s_qpsk);

figure(2)，判断所在的相限。

(3)、AWGN噪声产生：

编写实部部信号和虚部信号的幅值语句。

(4)、产生QPSK调制后+AWGN的符号流：

通过平方根升余弦滤波器滤波得到QPSK实部输出信号的10个周期。

(5)、反映射和判决：

plot(10*log10(abs(power_qpsk(1:(length(power_qpsk)+1)/2)))-max(10*log10(abs(power_qpsk(1:(length(power_qpsk)+1)/2)))))

(6)、SER和BER统计，曲线绘制，分析 ：

把数据通过循环控制分别求出错误的bit数和符号数，与总的bit数和符号数相比，得出BER和SER，再与理论值比较。

五、出现问题及解决方案

qpsk_modulation函数调用出现错误，修改后没有问题。

六、实验心得

通过研究对QPSK的调制和解调原理，以及利用MATLAB对其调制和解调进行了编程和编译仿真，得到的结论和理论上是一致的。

0

,

1

序列

产生器

QPSK

映射

AWGN

产生器

AWGN

产生器

QPSK

反映射

比较器

误比特

统计

误符号

统计

判决器

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s

Q

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