基于matlabDQPSK_基带调制解调系统(瑞利信道).docVIP

一、课程设计的主要内容和基本要求 1．主要内容： 通过本课程设计巩固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。学习使用MATLAB编程,实现DQPSK基带信号调制解调系统的仿真。 2. 基本要求： 构建一个在瑞利信道条件下的DQPSK仿真系统, 观察记录各部分波形，功率谱、眼图、星座图 二、课程设计图纸内容及张数 由于本设计没有特殊要求的图纸，为方便介绍在文中插入多图。 三、课程设计应完成的软硬件的名称、内容及主要技术指标 MATLAB 四、主要参考资料 [1] 庞沁华 续大我 杨鸿文《通信原理》[M]. 北京邮电大学出版社2008 [2] 樊昌信. 通信原理[M]. 北京: 国防工业出版社, 2003. [3] 郭文彬 桑林.《通信原理—基于Matlab的计算机仿真》[M]北京邮电大学出版社2006 一．课程设计目的： 1. 通过本课程设计巩固并扩展通信课程的基本概念、基本理论、分析方法和 实现方法。 2.复习DQPSK调制解调的基本原理，同时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DQPSK的实现方法及数学原理。 3.通过本课程设计巩固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。学习使用MATLAB编程,实现DQPSK信号在瑞利信道下传输。 二．课程设计原理： 1.调制原理 多进制数字相位调制又称多相制，它利用载波的多种不同相位或相位差来表征数字信息的调制方式。QPSK信号的相干解调中，同样需要使用平方环法或是科斯塔斯环法提取相干载波，这两种方法因为存在相位模糊问题，在相干解调时会造成误码，因此可以模仿DPSK调制方法，先对基带信号进行差分编码再进行QPSK调制，这种调制方法称为DQPSK。 DQPSK（四相相对移相调制）信号是利用前后码元之间的相对相位变化来表示数字信息。若以前一双比特码元相位作为参考，Δφn为当前双比特码元与前一双比特码元初相差，相对码变换的逻辑关系如表一所示。 表一 DQPSK编码与载波相位变化关系 本课程设计采用A方式。DQPSK信号的调制框图如下图所示： DQPSK信号的调制框图 图中，串/并变换器将输入的二进制序列分为速率减半的两个并行序列Cn,dn。差分编码的作用是将绝对码变换为相对码。编码的规则是：（均采用模二加法）当en-1+fn-1=0，en-1+Cn=en；fn-1+dn=fn；当en-1+fn-1=1，fn-1+Cn=en；en-1+dn=fn。在进行形成双极性不归零脉冲序列之后，上下支路分别与coswt和-sinwt相乘，相加以后形成DQPSK信号。相位与码元对应关系如下图： 2解调原理 DQPSK信号的解调通常采用码反变换加相干解调法。DQPSK信号可以看作两个载波正交2DPSK信号的合成，因此对DQPSK信号的解调可以采用与2DPSK信号类似的解调方法进行解调。解调原理如下图所示，它可以看成是由信号解调器和码反变换器组成，同相支路和正交支路采用相干解调方式解调，经抽样判决，码元形成，差分解码和并/串变换器，将上、下支路得到的并行数据恢复成串行数据，如此即可完成DQPSK信号的解调。 DQPSK信号的解调框图 三.课程设计步骤 图三为基于MATLAB/SIMULINK的DQPSK通信系统仿真模型 1.利用matlab的randn及sign函数产生一个随机序列（1或者0）； 2.利用for循环,将随机序列分成两个并行序列； 3.利用for循环和xor函数进行差分编码； 4.进行电平映射0映射为+1；1映射为-1（为了符合设计原理）；利用conv函数将其形成双极性不归零脉冲序列 5. 上下支路分别与coswt和-sinwt相乘，相乘后相加即可得到DQPSK； 6．信号通过瑞利信道并且加入高斯白噪声的干扰 7.将接受端的信号分别与coswt,和-sinwt相乘，并让其通过低通滤波器LPF； 8.在每个码元的中间利用sign函数进行抽样判决，并将其转换成对应的码。 9.对其进行解码和并串转换即可得到输出码元。（调制的逆过程） 四．实验程序： clear all; clc; close all; M=4; fc=10; % 载波频率 N_sample=32; % 基带码元抽样点数 N=200; % 码元数 Ts=1;% 码元宽度 A=1; % 载波幅度 dt=Ts/fc/N_sample;% 抽样时间间隔 t=0:dt:N*Ts-dt; % 时间向量 %产生信源 d=sign(randn(1,N)); d1=(d+1)/2; d=d*(-1); dd1=sigexpand(d1,fc*