基于MATLAB的OQPSK调制解调实现
基于Matlab-的QPSK调制解调仿真设计与研究

天津理工大学计算机与通信工程学院通信工程专业设计说明书基于Matlab/Simulink的QPSK调制解调仿真设计与研究姓名韩双年学号 20092226班级 09通信3班指导老师白媛日期 2012-12-16目录摘要 (2)第一章前言 (2)1.1 专业设计任务及要求 (2)1.2 Matlab简介 (2)1.3 Matlab下的simulink简介 (3)1.4 通信系统模型 (3)第二章QPSK调制 (4)2.1 QPSK介绍 (4)2.2 QPSK调制原理 (4)2.2.1 相乘法 (4)2.2.2 选择法 (5)2.3 QPSK调制原理框图 (6)2.4 QPSK调制方式的Matlab仿真 (6)2.5 QPSK调制方式Matlab-simulink仿真 (7)2.5.1 simulink调制建模 (7)2.5.2 simulink调制仿真结果 (8)第三章QPSK解调 (13)3.1 QPSK解调原理 (13)3.2 QPSK解调原理框图 (13)3.3 QPSK解调方式Matlab仿真 (13)3.4 QPSK解调方式的Matlab-simulink仿真 (14)3.4.1 QPSK解调建模 (14)3.4.2 传输信道 (16)3.4.3仿真结果 (16)3.5 仿真结果分析 (18)第四章QPSK通信系统性能分析 (19)第五章结论 (19)参考文献 (20)附录 (20)摘要正交相移键控(QPSK),是一种数字调制方式。
QPSK技术具有抗干扰能力好、误码率低、频谱利用效率高等一系列优点。
论文主要介绍了正交相移键控(QPSK)的概况,以及正交相移键控QPSK的调制解调概念和原理,利用Matlab中M文件和Simulink模块对QPSK的调制解调系统进行了仿真,对QPSK在高斯白噪声信道中的性能进行了,分析了解Simulink中涉及到QPSK的各种模块的功能。
【关键词】Matlab QPSK Simulnk 仿真第一章前言1.1专业设计任务及要求1了解并掌握QPSK调制与解调的基本原理;2在通信原理课程的基础上设计与分析简单的通信系统;3学会利用MATLAB7.0编写程序进行仿真,根据实验结果能分析所设计系统的性能。
通信原理的MATLAB实验 QPSK的调制解调报告

通信原理实验项目名称:QPSK的调制解调一、实验任务任意输入长度为64比特的二进制信息,采用QPSK系统传输。
码元速率为1Bps,载波频率为10Hz,采样频率为40 Hz,利用Matlab画出:(1)调制后的信号波形;(2)经信道传输后的信号波形(假设加性高斯白噪声,其功率为信号功率1/10);(3)(3)任意解调方法解调后的信号波形。
二、流程图三、完整程序Fd=1; %码元速率Fc=10; %载波频率Fs=40; %采样频率N=Fs/Fd;df=10;x=[ 1 1 0 1 1 0];%任意输入64比特的二进制信息M=2; %进制数SNRpBit=10;%加性高斯白噪声,其功率为信号功率的1/10,即信噪比为10 SNR=SNRpBit/log2(M); %转换为码元速率seed=[12345 54321];numPlot=length(x);figure(1)%画出输入二进制序列subplot(211);stem([0:numPlot-1],x(1:numPlot),'bx');title('输入波形’)%调制y=dmod(x,Fc,Fd,Fs,'fsk',M,df);numModPlot=numPlot*Fs;t=[0:numModPlot-1]./Fs;subplot(212);%画出调制后的信号plot(t,y(1:length(t)),'b-');axis([min(t) max(t) -1.5 1.5]);title('调制后的信号')%在已调信号中加入高斯白噪声randn('state',seed(2));y=awgn(y,SNR-10*log10(0.5)-10*log10(N),'measured',[],'dB');%相干解调figure(2)subplot(211);plot(t,y(1:length(t)),'b-');%画出经过信道的实际信号axis([min(t) max(t) -1.5 1.5]);title('加入高斯白噪声后的已调信号')%带输出波形的相干M元频移键控解调subplot(212);stem([0:numPlot-1],x(1:numPlot),'bx');hold on;stem([0:numPlot-1],z1(1:numPlot),'ro');hold off;axis([0 numPlot -0.5 1.5]);title('相干解调后的信号')四、波形。
BPSK和QPSK调制解调原理及MATLAB程序

2.1 PSK调制方式PSK原理介绍(以2-PSK为例)移相键控(PSK)又称为数字相位调制,二进制移相键控记作2PSK。
绝对相移是利用载波的相位(指初相)直接表示数字信号的相移方式。
二进制相移键控中,通常用相位0 和π来分别表示“0”或“1”。
2PSK 已调信号的时域表达式为s2psk(t)=s(t)cosωct, 2PSK移相键控中的基带信号与频移键控和幅度键控是有区别的,频移键控和幅度键控为单极性非归零矩形脉冲序列,移相键控为为双极性数字基带信号,就模拟调制法而言,与产生2ASK 信号的方法比较,只是对s(t)要求不同,因此2PSK 信号可以看作是双极性基带信号作用下的DSB 调幅信号。
在二进制数字调制中,当正弦载波的相位随二进制数字基带信号离散变化时,则产生二进制移相键控(2PSK)信号。
通常用已调信号载波的 0°和 180°分别表示二进制数字基带信号的 1 和 0。
二进制移相键控信号的时域表达式为e2PSK(t)=[nna g(t-nT s)]cosw c t其中, an与2ASK和2FSK时的不同,在2PSK调制中,an应选择双极性。
1, 发送概率为Pan=-1, 发送概率为1-P若g(t)是脉宽为Ts, 高度为1的矩形脉冲时,则有cosωct, 发送概率为Pe2PSK(t)=-cosωct, 发送概率为1-P由上式(6.2-28)可看出,当发送二进制符号1时,已调信号e2PSK(t)取0°相位,发送二进制符号0时,e2PSK(t)取180°相位。
若用φn表示第n个符号的绝对相位,则有0°, 发送 1 符号φn=180°, 发送 0 符号由于在2PSK信号的载波恢复过程中存在着180°的相位模糊,所以2PSK信号的相干解调存在随机的“倒π”现象,从而使得2PSK 方式在实际中很少采用。
为了解决2PSK 信号解调过程的反向工作问题, 提出了二进制差分相位键控(2DPSK),这里不再详述。
基于MATLAB的OQPSK调制解调实现课程设计

基于MATLAB的OQPSK调制解调实现摘要本课程设计的目标在于深切理解OQPSK调制与解调的基本原理,学会使用MATALB软件中的M文件来实现OQPSK的调制与解调以及分析加入不同噪声时对信号的影响程度。
首先产生一个数字基带信号,接下来调用MATLAB中的相应函数对这个基带信号进行调制,然后分析调制后的波形:,记录结果后对调制后的信号进行解调,观察解调结果并做好记录,最后在信号中加入噪声并观察其时频图的变化,分析信噪比的噪声对调制结果的影响。
本课程设计的实验开发/运行平台为windowsXP/windows7,程序设计使用MATLAB语言。
通过调试运行,基本完成设计目标,达到调制与解调的目的。
关键词:MATLAB;M文件;OQPSK;调制与解调;噪声1 引言数字调制与解调技术在数字通信中占有非常重要的地位,数字通信技术与MATLAB 的结合是现代通信系统发展的一个必然趋势。
在数字信号通信过程中,噪声的影响往往比较大,同时我们都希望有较高的频带利用率和功率利用率,而OQPSK也是一种恒包络调制技术,其频谱特性好,既保留着2PSK的高抗噪声性能、高频带利用率和高功率利用率,又有效地减弱了2PSK的“反相工作”缺陷,在通信研究中有着非常重要的意义,特别是在卫星通信和移动通信的领域有着广泛的应用。
MATLAB作为当前国际控制界最流行的面向工程与科学计算的高级语言,在控制系统的分析、仿真与设计方面得到了非常广泛的应用,随着其信号处理专业函数和专业工具箱的成熟,越来越受到通信领域人士的欢迎,其在通信领域的应用也将更加广泛。
1.1课程设计目的熟悉OQPSK的基本原理,掌握MATLAB中M文件的使用及相关函数的调用方法,在此基础上通过编程实现OQPSK的调制与解调,并通过加入的噪声来判断所设计的系统性能。
这次课程设计不仅让我对OQPSK有了更加深入的了解,而且学会了如何利用MATLAB中的M文件来实现通信系统方面的应用,最重要的是,自己能够独立完成一个小项目了,有了这方面的经验,我在以后的学习中就会有更充足的信心和动力。
在matlab上的的QPSK调制与解调仿真

QPSK的调制与解调电路的MATLAB实现摘要本课程设计主要讨论了QPSK的调制解调原理,分析了它们的调制解调实现过程的程序设计。
在课程设计中,系统开发平台为Windows 2000,程序运行平台为MATLAB集成环境下的Simulink仿真平台。
用Simulink构建QPSK调制与解调电路仿真模型,得到调制、解调信号,绘制调制前后频谱图,分析QPSK在各种噪声信道中的性能。
程序运行初步实现了QPSK的调制解调,其所得结果基本与理论结果一致。
关键词Simulink;调制解调;QPSK;目录1.前言 (1)1.1QPSK系统的应用背景简介 (1)1.2 QPSK实验仿真的意义 (1)1.3 实验平台和实验内容 (2)1.3.1实验平台 (2)1.3.2实验内容 (2)2系统实现框图和分析 (3)2.1、QPSK调制部分 (3)2.2、QPSK解调部分 (4)3实验结果及分析 (6)3.1、理想信道下的仿真 (6)3.2、高斯信道下的仿真 (7)3.3、先通过瑞利衰落信道再通过高斯信道的仿真 (8)4致谢 (9)参考文献 (10)附录 (11)1.前言1.1QPSK系统的应用背景简介QPSK是英文Quadrature Phase Shift Keying的缩略语简称,意为正交相移键控,是一种数字调制方式。
在19世纪80年代初期,人们选用恒定包络数字调制。
这类数字调制技术的优点是已调信号具有相对窄的功率谱和对放大设备没有线性要求,不足之处是其频谱利用率低于线性调制技术。
19世纪80年代中期以后,四相绝对移相键控(QPSK)技术以其抗干扰性能强、误码性能好、频谱利用率高等优点,广泛应用于数字微波通信系统、数字卫星通信系统、宽带接入、移动通信及有线电视系统之中。
1.2 QPSK实验仿真的意义通过完成设计内容,复习QPSK调制解调的基本原理,同时也要复习通信系统的主要组成部分,了解调制解调方式中最基础的方法。
MATLAB实现QPSK信号的调制解调以及计算误码率BER

MATLAB实现QPSK信号的调制解调以及计算误码率BER QPSK(Quadrature Phase Shift Keying)是一种基于调制的数字通信方法,它能够提高频谱利用率并减小误码率。
在QPSK调制中,每个符号由两个正交的载波信号之一进行相位调制,共有四种可能的相位状态。
本文将介绍如何使用MATLAB实现QPSK信号的调制、解调,并计算误码率BER(Bit Error Rate)。
首先,我们将使用MATLAB生成一个随机的二进制数列作为待传输的数字数据。
假设数据位数为N。
```matlabN=1000;%数据位数data = randi([0, 1], 1, N); % 生成随机二进制数据```接下来,我们将二进制数据转换为QPSK调制所需的两个IQ通道数据。
其中,I通道代表实部,Q通道代表虚部。
我们将0和1分别映射为QPSK调制的四个相位状态(例如:00映射为相位0°,01映射为相位90°,10映射为相位180°,11映射为相位270°)。
```matlabqpsk_data = reshape(data, 2, N/2); % 转换为2*N/2矩阵qpsk_data = 2*qpsk_data - 1; % 转换为-1和1之间的数值I = qpsk_data(1, :);Q = qpsk_data(2, :);```现在,我们得到了I和Q两个IQ通道的数据。
接下来,我们将对这两个通道的数据进行调制。
在QPSK调制中,我们使用两个不同相位的正弦信号。
```matlabfs = 1000; % 采样率fc = 10; % 载波频率t = 0:1/fs:N/fc-1/fs; % 时间序列I_modulated = real(sqrt(2/T).*I.*cos(2*pi*t*fc)); % I通道调制Q_modulated = real(sqrt(2/T).*Q.*sin(2*pi*t*fc)); % Q通道调制QPSK_signal = I_modulated + Q_modulated; % QPSK信号```现在,我们得到了QPSK信号。
BPSK和QPSK调制解调原理及MATLAB程序

2.1 PSK调制方式PSK原理介绍(以2-PSK为例)移相键控(PSK)又称为数字相位调制,二进制移相键控记作2PSK。
绝对相移是利用载波的相位(指初相)直接表示数字信号的相移方式。
二进制相移键控中,通常用相位0 和π来分别表示“0”或“1”。
2PSK 已调信号的时域表达式为s2psk(t)=s(t)cosωct, 2PSK移相键控中的基带信号与频移键控和幅度键控是有区别的,频移键控和幅度键控为单极性非归零矩形脉冲序列,移相键控为为双极性数字基带信号,就模拟调制法而言,与产生2ASK 信号的方法比较,只是对s(t)要求不同,因此2PSK 信号可以看作是双极性基带信号作用下的DSB 调幅信号。
在二进制数字调制中,当正弦载波的相位随二进制数字基带信号离散变化时,则产生二进制移相键控(2PSK)信号。
通常用已调信号载波的 0°和 180°分别表示二进制数字基带信号的 1 和 0。
二进制移相键控信号的时域表达式为e2PSK(t)=[nna g(t-nT s)]cosw c t其中, an与2ASK和2FSK时的不同,在2PSK调制中,an应选择双极性。
1, 发送概率为Pan=-1, 发送概率为1-P若g(t)是脉宽为Ts, 高度为1的矩形脉冲时,则有cosωct, 发送概率为Pe2PSK(t)=-cosωct, 发送概率为1-P由上式(6.2-28)可看出,当发送二进制符号1时,已调信号e2PSK(t)取0°相位,发送二进制符号0时,e2PSK(t)取180°相位。
若用φn表示第n个符号的绝对相位,则有0°, 发送 1 符号φn=180°, 发送 0 符号由于在2PSK信号的载波恢复过程中存在着180°的相位模糊,所以2PSK信号的相干解调存在随机的“倒π”现象,从而使得2PSK 方式在实际中很少采用。
为了解决2PSK 信号解调过程的反向工作问题, 提出了二进制差分相位键控(2DPSK),这里不再详述。
基于MATLAB的OQPSK调制解调实现课程设计

基于MATLAB的OQPSK调制解调实现摘要本课程设计的目标在于深切理解OQPSK调制与解调的基本原理,学会使用MATALB软件中的M文件来实现OQPSK的调制与解调以及分析加入不同噪声时对信号的影响程度。
首先产生一个数字基带信号,接下来调用MATLAB中的相应函数对这个基带信号进行调制,然后分析调制后的波形:,记录结果后对调制后的信号进行解调,观察解调结果并做好记录,最后在信号中加入噪声并观察其时频图的变化,分析信噪比的噪声对调制结果的影响。
本课程设计的实验开发/运行平台为windowsXP/windows7,程序设计使用MATLAB语言。
通过调试运行,基本完成设计目标,达到调制与解调的目的。
关键词: MATLAB;M文件;OQPSK;调制与解调;噪声1 引言数字调制与解调技术在数字通信中占有非常重要的地位,数字通信技术与MATLAB 的结合是现代通信系统发展的一个必然趋势。
在数字信号通信过程中,噪声的影响往往比较大,同时我们都希望有较高的频带利用率和功率利用率,而OQPSK也是一种恒包络调制技术,其频谱特性好,既保留着2PSK的高抗噪声性能、高频带利用率和高功率利用率,又有效地减弱了2PSK的“反相工作”缺陷,在通信研究中有着非常重要的意义,特别是在卫星通信和移动通信的领域有着广泛的应用。
MATLAB作为当前国际控制界最流行的面向工程与科学计算的高级语言,在控制系统的分析、仿真与设计方面得到了非常广泛的应用,随着其信号处理专业函数和专业工具箱的成熟,越来越受到通信领域人士的欢迎,其在通信领域的应用也将更加广泛。
1.1课程设计目的熟悉OQPSK的基本原理,掌握MATLAB中M文件的使用及相关函数的调用方法,在此基础上通过编程实现OQPSK的调制与解调,并通过加入的噪声来判断所设计的系统性能。
这次课程设计不仅让我对OQPSK有了更加深入的了解,而且学会了如何利用MATLAB 中的M文件来实现通信系统方面的应用,最重要的是,自己能够独立完成一个小项目了,有了这方面的经验,我在以后的学习中就会有更充足的信心和动力。
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基于MATLAB的OQPSK调制解调实现学生姓名:周翌指导老师:吴志敏摘要本课程设计的目标在于深切理解OQPSK调制与解调的基本原理,学会使用MATALB软件中的M文件来实现OQPSK的调制与解调以及分析加入不同噪声时对信号的影响程度。
首先产生一个数字基带信号,接下来调用MATLAB中的相应函数对这个基带信号进行调制,然后分析调制后的波形:,记录结果后对调制后的信号进行解调,观察解调结果并做好记录,最后在信号中加入噪声并观察其时频图的变化,分析信噪比的噪声对调制结果的影响。
本课程设计的实验开发/运行平台为windowsXP/windows7,程序设计使用MATLAB语言。
通过调试运行,基本完成设计目标,达到调制与解调的目的。
关键词:MATLAB;M文件;OQPSK;调制与解调;噪声1 引言数字调制与解调技术在数字通信中占有非常重要的地位,数字通信技术与MATLAB 的结合是现代通信系统发展的一个必然趋势。
在数字信号通信过程中,噪声的影响往往比较大,同时我们都希望有较高的频带利用率和功率利用率,而OQPSK也是一种恒包络调制技术,其频谱特性好,既保留着2PSK的高抗噪声性能、高频带利用率和高功率利用率,又有效地减弱了2PSK的“反相工作”缺陷,在通信研究中有着非常重要的意义,特别是在卫星通信和移动通信的领域有着广泛的应用。
MATLAB作为当前国际控制界最流行的面向工程与科学计算的高级语言,在控制系统的分析、仿真与设计方面得到了非常广泛的应用,随着其信号处理专业函数和专业工具箱的成熟,越来越受到通信领域人士的欢迎,其在通信领域的应用也将更加广泛。
1.1课程设计目的熟悉OQPSK的基本原理,掌握MATLAB中M文件的使用及相关函数的调用方法,在此基础上通过编程实现OQPSK的调制与解调,并通过加入的噪声来判断所设计的系统性能。
这次课程设计不仅让我对OQPSK有了更加深入的了解,而且学会了如何利用MATLAB中的M文件来实现通信系统方面的应用,最重要的是,自己能够独立完成一个小项目了,有了这方面的经验,我在以后的学习中就会有更充足的信心和动力。
1.2课程设计要求熟悉MATLAB中M文件的使用方法,并在深切理解OQPSK调制解调原理的基础上,编写出OQPSK调制解调程序。
绘制出OQPSK信号解调前后在时域和频域中的波形,并观察解调前后频谱有何变化以加深对OQPSK信号解调原理的理解。
分别对信号叠加不同噪声,并进行解调,绘制出解调前后信号的时频波形,分析不同噪声对信号传输造成的影响大小。
1.3课程设计步骤先产生随机信号,然后对信号进行调制和解调,在调制和解调过程中加入高斯白噪声,观察现象。
1、产生四进制数字作为数字基带信号,对其进行调制;2、将函数调制信号改为相应的时域波形调制信号;3、在函数调制信号中加入高斯白噪声,生成加入噪声后的时域波形调制信号;4、分别生成没加或加了噪声的调制信号波形图和频谱图;5、分别对没加或加了噪声的调制信号进行解调;6、计算误码率。
2 OQPSK调制解调原理2.1 OQPSK调制原理OQPSK,即Offset Quadrature Phase Shift Keying的缩写,中文意思为偏置正交相移键控,是QPSK(正交相移键控,又有4PSK之称)的改进,有关QPSK的资料请参考《通信原理(第六版)》[1],这里就不多赘述了。
OQPSK与QPSK相同的是相位关系,即:把输入信号分为两路,然后正交调制。
所不同的是,OQPSK把同相和正交两支路的码流在时间上错开了半个码元周期。
因为两支路码元上偏移了半个周期,每次只能有一路可能发生极性翻转。
所以,OQPSK信号能跳变的相位只能是0o、+90o、-90o,不会发生180o的跳变,OQPSK与QPSK相比,信号的包络波动幅度有限,经过限幅放大后的频带范围也要小,所以性能也更加优良。
其星座映射图如下(图2-1)所示:图2-1 OQPSK星座映射图OQPSK的产生原理方框图如下(图2-2)所示:输入的数据信号是二进制不归零双极性码元,它被“串/并变换”电路变成两路码元a和b后,其每个码元的持续时间是输入码元的2倍,且b路码元在产生后马上增加了一个Ts/2(半个周期)的延时电路。
由a路码元和经延时后的b路码元相加的信号即为OQPSK调制信号。
图2-2 OQPSK的产生原理框图2.2 OQPSK解调原理OQPSK信号的解调原理图如下(图2-3)所示,OQPSK信号可以看作是两个正交信号2PSK信号a和b,且b路信号在时间上延迟了半个周期Ts/2后再与a路信号的叠加,所以用两路正交的相干载波和一个Ts/2延时器就可以分离这两路延迟正交的2PSK信号,且b路信号应该先延时Ts/2再进行抽样判决。
这样产生的两路并行信号a和b,经过“并/串变换”后,成为串行数据输出,即解调信号。
图2-3 OQPSK的解调原理框图3 仿真实现过程3.1 OQPSK调制信号的产生首先利用函数x = randint(a,1,[0 3])产生一串四进制数字基带信号,其中a,1表示生成一个含a个元素的行向量,在这里可以直接表示为生成a个数字基带信号码元。
[0 3]表示产生的随机数的范围是0~3。
基带信号产生后可以利用fft(x,1024)对其进行傅里叶变换,得到基带信号的频谱图。
再利用函数oqpskmod(x)对基带信号进行调制,由于MATLAB中的oqpskmod(x)函数功能有限,此时的调制信号还不能用波形图表示出来,需要自己编写部分代码(见附录),所以使用调制信号的星座图代替调制信号图,使用函数scatter(y)可生成星座图。
代码编写完成后即可得到相应的OQPSK调制波形图,同样使用fft(n,1024)函数来产生波形信号的频谱图,其中n为调制信号,即在调制信号中取1024个点进行傅里叶变换。
调制波形图出来以后进行加噪声处理,此处利用的是awgn(n,snr)函数,snr为信噪比的值,先设定snr为1。
随后产生加入噪声后的调制信号频谱图。
下面先介绍几个关键变量及重要函数,然后将展示出调制过程中出现的比较重要的图形。
在这里为了更清晰地看出调制后信号的波形图、频谱图,及方便解调时对比加入噪声后出现的错码位置,只选取8个基带信号。
a=8; %基带信号码元个数x = randint(a,1,[0 3]); % 随机产生a个四进制数y =oqpskmod(x);% 进行oqpsk调制scatterplot(y) %解调信号的星座图fc=100; %载波频率fs=1600; %抽样频率b=0; %设置初始相位为0s=0; %调制信号的波形图纵坐标初始化n=0; %调制信号波形图二维初始化基带信号(如图3-1):图3-1 基带信号基带信号的频谱图如下(图3-2 ):r=fft(x,1024); %取1024个点对基带信号进行傅里叶变换fr=(0:length(r)-1)*fs/length(r)-fs/2; %横坐标为频域plot(fr,abs(r)); % OQPSK基带信号频谱图图3-2基带信号频谱图函数调制信号的星座图如下(图3-3)所示:scatterplot(y) %产生调制信号的星座图图3-3调制信号星座图函数调制信号的星座图会随输入基带信号初值的变化而改变,即不同的第一个信号码元对应不同的星座图。
因为OQPSK信号是由两路原本相互正交、但其中一路比另一路早半个周期的信号组成,这就使得第一路信号刚进去时和第二路信号最后进去时系统中都只有一路信号,此时会出现纯实数或纯虚数,即会出现上面调制信号星座图中非角落的点。
调制信号波形图如下(图3-4)所示:m=(2*pi*fc*k)/fs+b; %合相位s=sin(m); %生成波形图n=[n sin(m)]; %将一维转化为二维g=1:length(n); % g为调制波形图的横坐标plot(g,n) %调制信号波形图图3-4 调制信号波形图加了噪声之后的调制信号波形图如下(图3-5)所示:snr=0.01; %信噪比noi=n +awgn(n,snr);%加入噪声后的调制信号图3-5 加噪声后的调制信号调制信号频谱图如下(图3-6)所示:s1=fft(n,1024); %去1024个点对调制信号进行傅里叶变化fs1=(0:length(s1)-1)*fs/length(s1)-fs/2; %横坐标为频域plot(fs1,abs(s1)); %OQPSK调制信号频谱图图3-6调制信号频谱图调制信号加噪声后的频谱图如下(图3-7)所示:s2=fft(noi,1024); %取1024个点对加噪声后的调制信号进行傅里叶变换fs2=(0:length(s2)-1)*fs/length(s2)-fs/2; %横坐标为频域plot(fs2,abs(s2)) %加入噪声后OQPSK调制信号的频谱图图3-7调制信号加入噪声后的频谱图3.2 OQPSK解调实现此步建立在已经进行完OQPSK调制的基础之上。
在OQPSK的解调过程中,我们使用的是oqpskdemod(y)这个函数,与函数oqpskmod(x)一样,这个函数的功能也非常有限,仅是oqpskmod(x)的逆过程,即oqpskdemod(y)的输入信号必须是oqpskmod(x)的输出信号,否则系统就会报错。
在没有加噪声之前,仅依靠简单的oqpskdemod(y)函数就可以将调制后的信号解调出来。
k=oqpskdemod(y); %解调信号解调信号如下(图3-8)所示:图3-8解调信号解调信号的频谱图如下(图3-9)所示:jtpp=fft(k,1024); %解调信号的傅里叶变换fj=(0:length(jtpp)-1)*fs/length(jtpp)-fs/2; %横坐标为频域plot(fj,abs(jtpp)) %解调信号的频谱图图3-9解调信号的频谱图与上一小节(3.1)中的调制信号进行对比,可以看出时域已经由不规则正弦信号还原成数字信号;且调制信号的频域变化非常快,两个最高峰都超过了50,这样有利于信号在信道中进行传输,而解调信号的频域变化比较缓慢,最高峰也都低于15,已经恢复到基带信号的频域特征了。
与上一小节中的基带信号进行对比,可以看出,解调后信号的值和频谱图与原基带信号完全一致,即OQPSK信号经调制后再解调,前后没有发生任何变化,实现了调制与解调的功能。
把调制信号当做在信道中传输的信号,此时的信道可以看成绝对理想信道,即信号在信道中的传输过程中没有受到任何干扰。
然而实际通信信道中,噪声是不可避免的一个影响信道性能的重要因素,在下一小节中将讨论加入噪声后的解调情况。
3.3叠加噪声的OQPSK解调噪声在通信系统中是一个不可忽视的元素,即使没有传输信号,通信系统中也有噪声,噪声永远存在于通信系统中,因此叠加了噪声的模拟OQPSK调制与解调结果会更加具有真实性、更有实用意义。