基于MATLAB的QPSK通信系统仿真设计毕业设计论文

基于MATLAB的QPSK通信系统仿真设计

摘要

随着移动通信技术的发展，以前在数字通信系统中采用FSK、ASK、PSK 等调制方式，逐渐被许多优秀的调制技术所替代。本文主要介绍了QPSK调制与解调的实现原理框图，用MATLAB软件中的SIMULINK仿真功能对QPSK调制与解调这一过程如何建立仿真模型，通过对仿真模型的运行，得到信号在QPSK 调制与解调过程中的信号时域变化图。通过该软件实现方式，可以大大提高设计的灵活性，节约设计时间，提高设计效率，从而缩小硬件电路设计的工作量，缩短开发周期。

关键词 QPSK，数字通信，调制，解调，SIMULINK

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Abstract

As mobile communications technology, and previously in the adoption of digital cellular system, ASK, FSK PSK modulation, etc. Gradually been many excellent mod ulation technology substitution, where four phase-shift keying QPSK technology is a wireless communications technology in a binary modulation method. This article prim arily describes QPSK modulation and demodulation of the implementation of the prin ciple of block diagrams, focuses on the MATLAB SIMULINK software emulation in on QPSK modulation and demodulation the process how to build a simulation model, through the operation of simulation model, I get signal in QPSK modulation and dem odulation adjustment process domain change figure. The software implementation, ca n dramatically improve the design flexibility, saving design time, increase efficiency, design to reduce the workload of hardware circuit design, and shorten the developmen t cycle.

Keywords QPSK, Digital Communication,modulation,demodulation,SIMULINK

-II-

目录

摘要............................................................................................................................... I Abstract ......................................................................................................................... II 第1章绪论 (1)

1.1 选题的目的和意义 (1)

1.2 课题研究现状 (1)

1.3 本文主要研究工作 (2)

第 2 章数字通信技术简介 (3)

2.1 引言 (3)

2.2 概念及其基本组成部分 (3)

2.3 数字通信的特点 (5)

2.4 数字通信发展的回顾与展望 (5)

本章小结 (6)

第3 章数字相位调制 (7)

3.1 数字基带传输系统 (7)

3.2 正弦载波数字调制系统 (8)

3.3 QPSK概述 (9)

3.4 QPSK调制和解调 (10)

3.4.1调制 (10)

3.4.2解调 (10)

3.4.3QPSK的调制原理 (11)

3.4.4QPSK解调的工作原理 (13)

本章小结 (14)

第4章 QPSK调制与解调的软件实现 (15)

4.1 SIMULINK功能介绍 (15)

4.2 SIMULINK特点 (15)

4.3 QPSK调制与解调的软件设计 (16)

4.3.1QPSK调制与解调的软件实现 (16)

4.3.2QPSK调制解调过程主要组件的功能 (17)

4.4 QPSK调制解调仿真过程及其波形图 (19)

4.4.1QPSK调制过程及其波形图 (19)

4.4.2QPSK解调过程及其波形图 (29)

4.5 QPSK调制解调仿真过程正确性的验证 (34)

本章小结 (35)

结论 (36)

-III-

致谢 (37)

参考文献 (38)

附录1 (39)

附录2 (41)

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第1章绪论

1.1 选题的目的和意义

随着经济危化的不断发展，人们对通信的要求也越来越高。本文主要研究“MATLAB的QPOSK通信系统仿真”利用MATLAB软件SUMLINK

仿真实现QPSK调制方式。QPSK调制系统目前正广泛地应用在无线通信领域，它具有较高的频谱利用率，较强的抗干扰性，在电路上实现也较为简单。使用SUMLINK对QPSK调制、解调进行模拟。具体解决了二进制信息在QPSK调制过程中的串-并变换，解调过程中对已调信号的滤波、抽样判决、并-串变换一系列问题。

通过利用MATLAB软件SUMLINK实现了QPSK通信系统的仿真，完成了QPSK通信系统的调制解调过程的仿真实现，使接收端能够准确地接收到来自发放的信息。QPSK调制方式在通信工程中的应用十分广泛，其误码率随信噪比的增加而减少并最终可能为零。在QPSK调制方式以后，还会出现进制更多的调制方式。而我们着重要解决的问题也从如何提高相位谱利用率转变为如何减少误差以及提高传送速率。阐述QPSK调制解调的实现过程，并运用软件实现手段对信号变换过程加以分析，希望有所收获。

1.2 课题研究现状

人类社会通信建立在信息交流的基础上，通信是推动人类社会文明进步与发展的巨大动力。近年来，移动通信已显著的技术特点和优越性能得以迅速发展，已经得到社会各界用户的广泛认同。随着这个通信行业向3G时代发展的同时基带调制技术也在飞速发展，目前应用的主流技术为

8PSK,16QAM和64QAM.但在建筑物较多、地形复杂的地区就必须用QPSK调制确保信噪比从而确保通信的准确性和有效性。QPSK调制全称Quadrature Phase Shift Keying意为正交相移键控，是一种数字调制方式。QPSK是一种频谱利用率高、抗干扰性强的数字调制方式，它被广泛用于各种通信系统中，适合卫星广播。目前已经广泛用于无线通信中，成为现代通信中一种十分重要的调制解调方式。随着数字技术的飞速发展与应用数字信号处理在通信系统中的应用越来越重要。数字信号传输系统分为基带传输系统和频带传输系统。频带传输系统也叫数字调制系统，该系统对基带信号进行调制，使其频谱搬移到适合信道传输的频带上数字调制信号有称为键控信

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