VC++实现QPSK调制

正交相移键控（Quadrature Phase Shift Keyin，QPSK）是一种数字调制方式。

相移键控(PSK)，是一种用载波相位表示输入信号信息的调制技术。是一种相位调制。

调制方式基本的有三种：幅度调制，频率调制，相位调制。

VC6新建一个单文档工程；

// qpskView.cpp : implementation of the CQpskView class
//#include "stdafx.h"
#include "qpsk.h"#include "qpskDoc.h"
#include "qpskView.h"
#include <math.h>#ifdef _DEBUG
#define new DEBUG_NEW
#undef THIS_FILE
static char THIS_FILE[] = __FILE__;
#endif//#define source_length 1000000
#define source_length 128
#define symbol_length source_length/2
#define SNR_start 1
#define SNR_end 10
#define SNR_step 1
#define PI 3.1415926
#define Coderate 1typedef struct {double Rpart;double Ipart;
}complex;int source[source_length];//message(),modulate(),error()
int change[source_length];//modulate()
int resource[source_length];    //demodulate(),error()
complex modulatesym[symbol_length];   //demodulate(),channel(),moudulate()
int snr;//channel(),error()
int errorbit, errorsym;//error()
double BER,SER;//error()void message();
void modulate(int source[source_length]);
void channel(complex modulatesym[symbol_length],int snr);
void demodulate();
void error();/
// CQpskViewIMPLEMENT_DYNCREATE(CQpskView, CView)BEGIN_MESSAGE_MAP(CQpskView, CView)//{{AFX_MSG_MAP(CQpskView)// NOTE - the ClassWizard will add and remove mapping macros here.//    DO NOT EDIT what you see in these blocks of generated code!//}}AFX_MSG_MAP// Standard printing commandsON_COMMAND(ID_FILE_PRINT, CView::OnFilePrint)ON_COMMAND(ID_FILE_PRINT_DIRECT, CView::OnFilePrint)ON_COMMAND(ID_FILE_PRINT_PREVIEW, CView::OnFilePrintPreview)
END_MESSAGE_MAP()/
// CQpskView construction/destructionCQpskView::CQpskView()
{// TODO: add construction code here}CQpskView::~CQpskView()
{
}BOOL CQpskView::PreCreateWindow(CREATESTRUCT& cs)
{// TODO: Modify the Window class or styles here by modifying//  the CREATESTRUCT csreturn CView::PreCreateWindow(cs);
}/
// CQpskView drawingvoid CQpskView::OnDraw(CDC* pDC)
{CQpskDoc* pDoc = GetDocument();ASSERT_VALID(pDoc);// TODO: add draw code for native data hereint row=0, col=0;CString str1;for(snr=SNR_start;snr<=SNR_end;snr+=SNR_step){message();modulate(source);for(int k=0;k<source_length;k++){ str1.Format("%d",source[k]);pDC->TextOut(20+10*((k+1)%32), 20+row*32, str1);if( (k+1)%32==0){row=row+1;}}channel(modulatesym,snr);demodulate();error();}
}/
// CQpskView printingBOOL CQpskView::OnPreparePrinting(CPrintInfo* pInfo)
{// default preparationreturn DoPreparePrinting(pInfo);
}void CQpskView::OnBeginPrinting(CDC* /*pDC*/, CPrintInfo* /*pInfo*/)
{// TODO: add extra initialization before printing
}void CQpskView::OnEndPrinting(CDC* /*pDC*/, CPrintInfo* /*pInfo*/)
{// TODO: add cleanup after printing
}/
// CQpskView diagnostics#ifdef _DEBUG
void CQpskView::AssertValid() const
{CView::AssertValid();
}void CQpskView::Dump(CDumpContext& dc) const
{CView::Dump(dc);
}CQpskDoc* CQpskView::GetDocument() // non-debug version is inline
{ASSERT(m_pDocument->IsKindOf(RUNTIME_CLASS(CQpskDoc)));return (CQpskDoc*)m_pDocument;
}
#endif //_DEBUG/
// CQpskView message handlers//随机信号产生
void message()
{int i;//以当前时间作为时间种子srand((unsigned)time(NULL));//产生0,1随机信号for(i=0;i<source_length;i++){ source[i]=rand()%2;//cout<<source[i];}//cout<<endl;
}//调制
void modulate(int source[source_length])
{int i,j;//0->-1,1->1for(i=0;i<source_length;i++){   change[i]=1-2*source[i];}     for(j=0;j<symbol_length;j++){   modulatesym[j].Rpart=change[2*j];//cout<<change[2*j];modulatesym[j].Ipart=change[2*j+1];//cout<<change[2*j+1];}// cout<<endl;
}//调制信号通过信道
void channel(complex modulatesym[],int snr)
{long int j;double r1,r2;double amp,phase;double sn,SNR,noise[2];SNR=snr+10*log10((double)Coderate);sn=pow(10.0,SNR/10.0);for(j=0;j<symbol_length;j++){r1=(double)rand()/RAND_MAX;r2=(double)rand()/RAND_MAX;if(r1<=1.0e-8)  r1=1.0e-8; //防止出现log0的操作phase=2.0*PI*r2;amp=sqrt(-log(r1)/sn);noise[0]=amp*cos(phase);noise[1]=amp*sin(phase);modulatesym[j].Rpart=modulatesym[j].Rpart+noise[0];//cout<<modulatesym[j].Rpart;modulatesym[j].Ipart=modulatesym[j].Ipart+noise[1];//cout<<modulatesym[j].Ipart;}//cout<<endl;
}//解调
void demodulate()
{    for(int j=0;j<symbol_length;j++){if (modulatesym[j].Rpart>0)resource[2*j]=0;else //if(modulatesym[j].Rpart<=0)resource[2*j]=1;}for(int i=0;i<symbol_length;i++){if (modulatesym[i].Ipart>0)resource[2*i+1]=0;else //if(modulatesym[j].Ipart<=0)resource[2*i+1]=1;}
}void error()
{long int i,j;errorbit=0;errorsym=0;for(i=0;i<source_length;i++){ if(resource[i]!=source[i])errorbit++;}for(j=0;j<=symbol_length;j++){if(resource[2*j]!=source[2*j]||resource[2*j+1]!=source[2*j+1])errorsym++;}BER=(double)errorbit/source_length;SER=(double)errorsym/symbol_length;//cout<<"snr="<<snr<<endl;//cout<<"source_length="<<source_length<<endl;//cout<<"symbol_length="<<symbol_length<<endl;//cout<<"errorbit="<<errorbit<<endl;//cout<<"errorsym="<<errorsym<<endl;//cout<<"BER="<<BER<<endl;//cout<<"SER="<<SER<<endl;
}

原来定义的源信号长度，#define source_length 1000000 ，演示改为128；

大体看一下函数功能；

源信号是用message()来生成的随机信号；这是要传输的用户信息；

modulate()实现调制；把用户信息转变到载波的相位变化上；得到的调制信号modulatesym是复数形式，需要定义一个复数结构体；

有几个变量是模拟噪声的；

channel()模拟调制信号通过信道；大致是把噪声叠加到调制信号上；

demodulate（）实现解调，结果放入resource[]；

error()函数大体是输出一些噪声和噪声引起的错误相关的信息；

先输出一下源信号和解调后的信号；调制信号是复数形式，有时间再输出；

分2次输出，写到一次里会出问题；

另一次的OnDraw()函数如下；

void CQpskView::OnDraw(CDC* pDC)
{CQpskDoc* pDoc = GetDocument();ASSERT_VALID(pDoc);// TODO: add draw code for native data hereint row=0, col=0;CString str1;for(snr=SNR_start;snr<=SNR_end;snr+=SNR_step){message();modulate(source);channel(modulatesym,snr);demodulate();for(int i=0;i<source_length;i++){ str1.Format("%d",resource[i]);pDC->TextOut(800+10*((i+1)%32), 20+row*32, str1);if( (i+1)%32==0){row=row+1;}}error();}
}

输出的结果如下；

原程序参阅 QPSK调制的C实现_bcbobo21cn的专栏-CSDN博客_qpsk调制

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