在本文中，我们将深入探讨QPSK（正交相移键控）和QAM（正交幅度调制）这两种数字调制技术，并结合MATLAB编程环境来理解它们的实现细节。MATLAB是一种强大的数学计算软件，广泛应用于信号处理、通信系统建模等领域。
QPSK调制是数字通信中常用的一种方法，它通过改变载波的两个正交相位（0°和90°）来传输信息。每个符号可以表示两个比特，因此在理想情况下，QPSK的比特速率是其波特率的一半。在MATLAB中实现QPSK调制，通常包括以下步骤：
1. **信息比特生成**：我们需要生成一串随机或预定义的信息比特序列。这可以通过`randi()`函数实现，例如，`bits = randi([0 1], N, 1);`将生成长度为N的二进制比特流。
2. **映射到复数符号**：将比特序列映射到对应的复数符号。对于QPSK，我们有四个可能的符号：`1+j`, `1-j`, `-1+j`, `-1-j`，分别对应00, 01, 11, 10四位组合。使用`mod()`和`2`的幂次方完成映射，如`symbols = 1 + 1i * (bits(:,1) - bits(:,2)) / 2;`。
3. **调制过程**：调制是将复数符号乘以一个正弦载波和一个余弦载波，形成基带信号。MATLAB中可以使用`exp()`函数来生成载波，如`carrier = cos(2*pi*fc*t) + 1i*sin(2*pi*fc*t);`，其中`fc`是载波频率，`t`是时间向量。
4. **加性高斯白噪声模拟**：为了模拟实际信道，通常会添加加性高斯白噪声（AWGN）。使用`awgn()`函数可以在信号上施加特定的信噪比（SNR）。
5. **解调与错误检测**：在接收端，进行QPSK解调，通常是通过比较接收到的复数样本与四个可能的符号中心来完成的。然后，使用硬判决或软判决方法恢复比特。计算误码率（BER）以评估系统的性能。
QAM调制是QPSK的扩展，它可以同时在幅度和相位上进行调制，从而提供更高的数据传输速率。例如，16-QAM和64-QAM分别能在一个符号中携带4和6个比特。在MATLAB中，QAM调制的实现与QPSK类似，但需要更大的符号集和更复杂的映射。
在提供的MATLAB代码库中，可能包含了这些步骤的详细实现，通过阅读和理解代码，你可以更好地掌握QPSK和QAM调制的概念以及MATLAB编程技巧。这些代码对于学习通信系统和信号处理的学生以及工程师来说是非常宝贵的资源。在实际应用中，你还可以根据具体需求调整参数，如信号带宽、SNR、调制阶数等，以研究不同条件下的系统性能。
