QPSK系统设计与仿真实验指导书.docx
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2022-07-13
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QPSK 系统设计与仿真 实验指导书
QPSK 系统仿真 实验
一、实验目的
1、
了解 QPSK 工作原理。
2、
了解不同信道条件下对 QPSK 信号带来的影响，分析 QPSK 的信号特点,
找出恰当的解调方法。
3、
研究 Simulink 的仿真原理与过程。
4、
通过仿真实现 QPSK，并能通过数据及图形来分析不同信道条件下的系
统性能。
5、掌握 Matlab 软件的基本使用方法，学会 Simulink 环境的基本操作与应用。
二、实验原理
正交相移键控（ＱＰＳＫ）是一种恒包络调制技术，广泛用于无线传感器网
络、短距无线通信、移动通信以及卫星通信领域。人们常常用数学建模或使用基
于数学模块的硬件或软件来实现其仿真设计，比如用Ｍａｔｌａｂ编程或直接调
用Ｓｉｍｕｌｉｎｋ的工具箱中的ＱＰＳＫ基带调制器模块等，但这种仿真过程
或者要编写一套复杂的程序代码，或者只能调用工具库中的封装模块，不便于读
者具体地了解、修改和增强ＱＰＳＫ调制解调器的设计功能，也无法修复任何因
系统不完善而导致的错误。为此进行具有功能清晰、性能良好和实现过程简单等
优点的ＱＰＳＫ调制解调器仿真设计具有重要教学和科研意义。
ＱＰＳＫ的调制过程可以描述为：串行输入的二进制数据流被分成Ｉ路和Ｑ
路２个不同的路径传输，其中“Ｉ”是用来与数据波形“同步”的成分，“Ｑ”
是与数据波形“正交”的部分，即原始输入数据的偶数位被分配到Ｉ路，奇数位
被分配到Ｑ 路。之后，分别用Ｉ路和Ｑ路数据对载波进行调制，即用４种离散
相位变化中的１种来代表要传输的每对比特位。
其中， 为信号
一个符号(symbol)的时间， 为信号
一个符号
(symbol)的能量，传输的信息： , ) {(1,1),(1,-1),(-1,-1),(-1,1)}。
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