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本科毕业设计__基于matlab的qpsk仿真设计报告

本科毕业设计__基于matlab的qpsk仿真设计报告

西南科技大学 专业方向设计报告 课程名称: 设计名称: 通信工程专业方向设计 基于 matlab 的 QPSK 仿真 方 向 设 计 任 务 书 学生班级: 通信 0903 设计名称: 起止日期: 学生姓名: 李孟娇 学号: 20095999 胡荣春 基于 matlab 的 QPSK 仿真 2012.11.20—2012.12.20 指导教师: 设计要求: 1.构建一个理想信道基本 QPSK 仿真系统,要求仿真结果有 a. 基带输入波形及其功率谱 b. QPSK 信号及其功率谱 c. QPSK 信号星座图 2.构建一个在 AWGN(高斯白噪声)信道条件下的 QPSK 仿真系统,要求仿真结果有 a. QPSK 信号及其功率谱 b. QPSK 信号星座图 c. 高斯白噪声信道条件下的误码性能以及高斯白噪声的理论曲线,要求所有误码性 能曲线在同一坐标比例下绘制 3 构建一个先经过 Rayleigh(瑞利衰落信道) ,再通过 AWGN(高斯白噪声)信道条件下 的条件下的 QPSK 仿真系统,要求仿真结果有 a. QPSK 信号及其功率谱 b. 通过瑞利衰落信道之前和之后的信号星座图,前后进行比较 c. 在瑞利衰落信道和在高斯白噪声条件下的误码性能曲线,并和 2.c 中所要求的误 码性能曲线在同一坐标比例下绘制 2 方 向 设 计 学 生 日 志 时间 2012.12.1 2012.12.3 2012.12.5 2012.12.6 2012.12.7 2012.12.9 2012.12.10 设计总体方案 根据要求模块化编写程序 整理程序,并进行调试 检查各项指标是否符合要求,并进行分析结果 书写程序设计报告 准备答辩 设计内容 查阅相关资料,理解要求,确定方案 3 课 程 设 计 评 语 表 指导教师评语: 成绩: 指导教师: 年 月 日 4 基于 MATLAB 的 QPSK 仿真设计与实现 一、 摘要 本次方向设计根据当今现代通信技术的发展,对 QPSK 信号的工作原理进行了仿真分析。 并结合调制解调的基本性能和通信原理的基础知识,利用 MATLAB 仿真工具设计出一个 QPSK 仿真程序,以衡量 QPSK 在理想信道、高斯白噪声信道和先通过瑞利衰落信道再通过高 斯信道三种方式的调制解调得到的功率谱密度、噪声曲线、星座图及误码性能,并对仿真结果 进行了分析。 关键字:MATLAB 仿真;QPSK 调制;QPSK 解调;误码率;信噪比 Based on the modern communication technology, design of oriented major has implemented a simulated analysis in regard to the principle of QPSK signal. Associating with the performance of design of oriented major and underpinning communication knowledge, a QPSK simulate program was implemented and analysed in the aim of measuring its power spectral density, curve of noise, constellation and bit error performance under ideal channel, white Gaussian noise channel and via Rayleigh fading channel and white Gaussian noise channel respectively。 Key words:MATLAB Simulate; QPSK Modulation; QPSK Demodulation; Error Rate; Signal to Noise Ratio 二、设计目的和意义 近年来,软件无线电作为解决通信体制兼容性问题的重要方法受到各方面的注意。它的中 心思想是在通用的硬件平台上,用软件来实现各种功能,包括调制解调类型、数据格式、通信 协议等。通过软件的增加、修改或升级就可以实现新的功能,充分体现了体制的灵活性、可扩 展性等。其中软件的增加、高频谱效率的调制解调模块是移动通信系统的关键技术,它的软件 化也是实现软件无线电的重要环节。 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。了解QPSK的实现方法及数学原理。并对“通信”这 个概念有个整体的理解,学习数字调制中误码率测试的标准及计算方法。同时还要复习随机信 号中时域用自相关函数,频域用功率谱密度来描述平稳随机过程的特性等基础知识,来理解高 斯信道中噪声的表示方法,以便在编程中使用。 理解QPSK调制解调的基本原理,并使用MATLAB编程实现QPSK信号在高斯信道和瑞利衰落信 道下传输,以及该方式的误码率测试。复习MATLAB编程的基础知识和编程的常用算法以及使用 MATLAB仿真系统的注意事项, 并锻炼自己的编程能力, 通过编程完成QPSK调制解调系统的仿真, 以及误码率测试,并得出响应波形。在完成要求任务的条件下,尝试优化程序。 三、 设计原理 四相相移键控信号简称“QPSK”。它分为绝对相移和相对相移两种。由于绝对相移方式存 5 在相位模糊问题,所以在实际中主要采用相对移相方式 QDPSK。它具有一系列独特的优点,目 前已经广泛应用于无线通信中,成为现代通信中一种十分重要的调制解调方式。在数字信号 的调制方式中 QPSK 四相移键控是目前最常用的一种卫星数字信号调制方式 , 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。 数字相位调制 PSK 是角度调制、恒定幅度数字调制的一种方式,通过改

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