四相移相键控调制及解调实验Word文档下载推荐.docx
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我们把组成双比特码元的前一信息比特用a代表，后一信息比特用b代表。
双比特码元中两个信息比特ab通常是按格雷码排列的，它与载波相位的关系如表1-1所示，矢量关系如图1-1所示。
图1-1（a）表示A方式时QPSK信号矢量图，图1-1（b）表示B方式时QPSK信号的矢量图。
由于正弦和余弦的互补特性，对于载波相位的四种取值，在A方式中：
45°
、135°
、225°
、315°
，则数据Ik、Qk通过处理后输出的成形波形幅度有两种取值±
2/2；
B方
式中：
0°
、90°
、180°
、270°
，则数据Ik、Qk通过处理后输出的成形波形幅度有三种取值±
1、0。
表1-1双比特码元与载波相位关系
双比特码元
载波相位
A
B
A方式
B方式
225°
0°
1
315°
90°
45°
180°
135°
270°
（1,0）
（0,1）
（b）
（a）
图1-1QPSK信号的矢量图
下面以A方式的QPSK为例说明QPSK信号相位的合成方法。
串/并变换器将输入的二进制序列依次分为两个并行序列，然后通过基带成形得到的双极性序列（从D/A转换器输出，幅度为±
2/2）。
设两个双极性序列中的二进制数字分别为a和b，每一对ab称为一个双比特码元。
双极性的a和b脉冲通过两个平衡调制器分别对同相载波及正交载波进行二相调制，得到图1-2中虚线矢量，将两路输出叠加，即得到
QPSK调制信号，其相位编码关系如表1-2所示。
b（0）
b
（1）
图1-2矢量图
表1-2QPSK信号相位编码逻辑关系
图1-3QPSK调制器框图
010*********
图1-4二进制码经串并变换后码型
由图1-3可以看到，QPSK的调制器可以看作是由两个BPSK调制器构成，输入的串行二进制信息序列经过串并变换，变成两路速率减半的序列，电平发生器分别产生双极性的二电
平信号I（t）和Q（t），然后对Acost和Asint进行调制，相加后即可得到QPSK信号。
经过串并变换后形成的两个支路如图1-4所示，一路为单数码元，另外一路为偶数码元，这两个支路互为正交，一个称为同相支路，即I支路；
另外一路称为正交支路，即Q支路。
2、QPSK相干解调原理
QPSK由于QPSK可以看作是两个正交2PSK信号的合成，故它可以采用与2PSK信号类似的解调方法进行解调，即由两个2PSK信号相干解调器构成，其原理框图如图1-5所示。
3、星座图
图1-5QPSK解调原理框图
器的两个输入通道，通过示波器的“X-Y”的功能即可以很清晰地看到调制信号的星座图。
4.实验代码
clearall;
j=sqrt（-1）;
data2=randint（1,100）;
data2_out=zeros（1,100）;
data2_1=zeros（1,50）;
data2_2=zeros（1,50）;
Ia=zeros（1,200）;
Qa=zeros（1,200）;
error_rate=zeros（1,50）;
mi=;
mq=;
i=1;
whilei<
101
ifmod（i,2）==1;
data2_1（1,i/2+=data2（1,i）;
else
data2_2（1,i/2）=data2（1,i）;
end
i=i+1;
data24=data2_2+data2_1*2;
51
ifdata24（1,i）==0
Ia（1,4*i）=1;
Ia（1,4*i-1）=1;
Ia（1,4*i-2）=1;
Ia（1,4*i-3）=1;
Qa（1,4*i-0）=0;
Qa（1,4*i-1）=0;
Qa（1,4*i-2）=0;
Qa（1,4*i-3）=0;
ifdata24（1,i）==1
Ia（1,4*i）=0;
Ia（1,4*i-1）=0;
Ia（1,4*i-2）=0;
Ia（1,4*i-3）=0;
Qa（1,4*i）=-1;
Qa（1,4*i-1）=-1;
Qa（1,4*i-2）=-1;
Qa（1,4*i-3）=-1;
ifdata24（1,i）==2
Qa（1,4*i）=1;
Qa（1,4*i-1）=1;
Qa（1,4*i-2）=1;
Qa（1,4*i-3）=1;
ifdata24（1,i）==3
Ia（1,4*i）=-1;
Ia（1,4*i-1）=-1;
Ia（1,4*i-2）=-1;
Ia（1,4*i-3）=-1;
Qa（1,4*i）=0;
Fd=1;
Fs=4;
,3）;
[num,den]=rcosine（Fd,Fs,'
fir'
B=Ia;
Ia=conv（B,num）;
Ia=Ia（1,12:
211）;
C=Qa;
Qa=conv（C,num）;
Qa=Qa（1,12:
subplot（5,1,1）;
plot（1:
200,Ia）;
subplot（5,1,2）;
200,Qa）;
fc=177;
cos_c=zeros（1,200）;
sin_c=zeros（1,200）;
201
cos_c（1,i）=cos（2*pi*i*fc/4）;
sin_c（1,i）=sin（2*pi*i*fc/4）;
data_in=Ia.*cos_c+Qa.*sin_c;
forx=0:
1:
49
error_m=0;
fory=1:
100
data_out=awgn（data_in,x/5）;
data_out_c=data_out.*cos_c;
data_out_s=data_out.*sin_c;
doc_f=fft（data_out_c）;
la_f=fft（Ia）;
doc_f_mag=abs（doc_f）;
doc_f_ang=angle（doc_f）;
fori=51:
149
doc_f_mag（1,i）=doc_f_mag（1,i）/3;
endI_j=doc_f_mag.*exp（j*doc_f_ang）;
Ia_j1=ifft（I_j）;
Ia_j1=real（Ia_j1）;
fori=1:
50
sum=0;
forn=1:
4;
sum=sum+Ia_j1（1,4*（i-1）+n）;
sum=sum/4;
ifsum>
=mi
F（1,4*i-3）=1;
F（1,4*i-2）=1;
F（1,4*i-1）=1;
F（1,4*i）=1;
ifsum<
=-mi
F（1,4*i-3）=-1;
F（1,4*i-2）=-1;
F（1,4*i-1）=-1;
F（1,4*i）=-1;
F（1,4*i-3）=0;
F（1,4*i-2）=0;
F（1,4*i-1）=0;
F（1,4*i）=0;
Ia_j=F;
dos_f=fft（data_out_s）;
Qa_f=fft（Qa）;
dos_f_mag=abs（dos_f）;
fori=51:
dos_f_mag（1,i）=dos_f_mag（1,i）/3;
endQ_j=dos_f_mag.*exp（j*dos_f_ang）;
Qa_j1=ifft（Q_j）;
Qa_j1=2*real（Qa_j1）;
sum=sum+Qa_j1（1,4*（i-1）+n）;
=mq
G（1,4*i-3）=1;
G（1,4*i-2）=1;
G（1,4*i-1）=1;
G（1,4*i）=1;
=-mq
G（1,4*i-3）=-1;
G（1,4*i-2）=-1;
G（1,4*i-1）=-1;
G（1,4*i）=-1;
G（1,4*i-3）=0;
G（1,4*i-2）=0;
G（1,4*i-1）=0;
G（1,4*i）=0;
Qa_j=G;
ifIa_j（1,4*i-2）==1&
&
Qa_j（1,4*i-2）==0
data2_out（1,2*i-1）=0;
data2_out（1,2*i）=0;
ifIa_j（1,4*i-2）==0&
Qa_j（1,4*i-2）==1
data2_out（1,2*i-1）=1;
ifIa_j（1,4*i-2）==-1&
data2_out（1,2*i）=1;
Qa_j（1,4*i-2）==-1
endend
ifdata2（1,i）~=data2_out（1,i）;
error_m=error_m+1;
error_rate（1,x+1）=error_m/10000;
subplot（5,1,3）;
200,Ia_j）;
subplot（5,1,4）;
200,Qa_j）;
subplot（5,1,5）;
semilogy（0:
:
error_rate）;
5.实验结果
I,Q,误码率曲线图
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