数字频带传输系统仿真及性能分析--QPSK及循环码.pdf

《数字频带传输系统仿真及性能分析--QPSK及循环码》 本文主要探讨了数字频带传输系统中的QPSK（正交相移键控）调制技术和循环码的应用，通过系统的仿真和性能分析，揭示了这些技术在实际通信系统中的优势。 QPSK是一种数字调制方式，它通过改变载波的相位来传输信息，具有四个相位状态，每个状态代表两种可能的数据位组合，从而实现了较高的频谱效率。QPSK系统通常包括数据源、差分编码器、QPSK调制器、发送滤波器、传输信道、相位旋转、匹配滤波器、差分译码器和阈值比较等关键环节。在QPSK通信系统中，差分编码用于提高抗干扰能力，而QPSK调制器则将编码后的信号转化为相位变化的调制信号。 在QPSK通信系统框图中，随机生成的QPSK数据源经过差分编码后，通过QPSK调制器进行调制。发送滤波器的作用是优化信号形状，适应信道特性。传输信道通常模型化为加性高斯白噪声（AWGN）信道和多径Rayleigh衰落信道，这些信道模型能够模拟实际无线通信环境中的各种干扰和衰落情况。 在接收端，信号首先经过相位旋转以补偿传输过程中可能发生的相位偏移，然后通过匹配滤波器解调，再经过差分译码还原原始数据。通过比较解码后的接收信号与原始发送信号，可以计算系统的误码率，并与理论值进行对比，以评估系统的性能。 QPSK调制解调过程中，信号源一般选择伯努利二进制随机信号，这种信号的统计特性接近于实际的数字通信系统。调制过程包括串并变换、单/双极性转换、与正交载波相干等步骤，最终形成QPSK调制信号。解调过程则相反，通过相干解调、低通滤波和比较，恢复出原始的基带信号。 循环码在通信系统中用于错误检测和校正，它可以增加系统对传输错误的容忍度。循环码通过特定的编码规则，使得码字满足循环性质，这样在接收端可以通过循环冗余检查来发现错误，进一步通过译码算法进行错误校正。 QPSK调制和循环码在数字频带传输系统中的应用，既提高了频谱效率，又增强了系统的抗干扰能力和纠错能力，是现代通信系统中不可或缺的技术。通过对这些技术的仿真和性能分析，我们可以更好地理解和优化数字通信系统的性能。