dqpsk调制解调原理matlab

DQPSK调制解调是数字通信领域中常用的一种调制解调方式，其原理比较简单，主要是将数据信号进行二进制差分编码，然后进行相位调制，以达到提高频谱利用率和抗噪性能的目的。下面介绍一下DQPSK调制解调的原理及matlab实现方法。

一、DQPSK调制原理

DQPSK调制的原理是将原始的数字信号进行二进制差分编码，然后将差分编码后的数据进行相位调制，最后输出连续的相位变化序列。

1. 二进制差分编码

二进制差分编码的原理是将相邻两个二进制数据进行异或运算，得到的结果作为差分编码后的数据。例如，对于一个二进制序列10110100，其差分编码序列为：

1 0 1 0 0 1 0 0

差分编码的目的是为了减小传输过程中的误码率，因为相邻的差分编码只有一位变化，所以即使出现了一些误码，也不会对整个数据序列造成太大的影响。

2. 相位调制

相位调制的原理是将差分编码后的数据映射到一个相位变化序列中。通常采用4个相位值来表示差分编码的4种可能情况，如下表所示：

差分编码 相位值

00 0
01 pi/2
11 pi
10 3*pi/2

根据上表，可以将差分编码序列10100100映射为相位变化序列：

0 pi/2 pi/2 pi 3*pi/2 pi/2 pi/2 pi

上述过程就是DQPSK调制的原理，将差分编码后的数据作为相位变化序列输出。

二、DQPSK解调原理

DQPSK解调的原理与调制原理相反，主要是将接收到的相位变化序列转换为差分编码序列，然后进行差分解码，得到原始的数字信号。

1. 相位差检测

相位差检测的原理是比较相邻两个相位值的差值，根据差值的正负来判断差分编码的值。具体实现方法是使用相位差检测器，将接收到的相位变化序列作为输入，输出差分编码序列。

2. 差分解码

差分解码的原理与差分编码相反，主要是将相邻两个差分编码进行异或运算，得到原始的数字信号。例如，对于差分编码序列10101001，其原始的数字信号序列为：

1 0 1 1 0 1 1 0

上述过程就是DQPSK解调的原理，将接收到的相位变化序列转换为原始的数字信号输出。

三、DQPSK调制解调matlab实现

下面给出DQPSK调制解调的matlab实现代码，其中，调制部分使用了matlab自带的comm.DifferentialEncoder和comm.QPSKModulator函数，解调部分使用了matlab自带的comm.QPSKDemodulator和comm.DifferentialDecoder函数。

调制部分代码：

% 生成随机数据
data = randi([0 1],100,1);
% 差分编码
diff_data = diff_encode(data);
% DQPSK调制
mod_data = dqpsk_mod(diff_data);
% 绘制调制后的信号
scatterplot(mod_data);

解调部分代码：

% 接收信号
rx_data = mod_data;
% DQPSK解调
demod_data = dqpsk_demod(rx_data);
% 差分解码
decode_data = diff_decode(demod_data);
% 比较解码前后的数据是否一致
isequal(data,decode_data)

其中，diff_encode、dqpsk_mod、dqpsk_demod和diff_decode四个函数分别实现了差分编码、DQPSK调制、DQPSK解调和差分解码的功能。

完整代码如下：

% 生成随机数据
data = randi([0 1],100,1);

% 差分编码
function diff_data = diff_encode(data)
diff_data = xor(data,[0;data(1:end-1)]);
end

% 差分解码
function data = diff_decode(diff_data)
data = xor(diff_data,[0;diff_data(1:end-1)]);
end

% DQPSK调制
function mod_data = dqpsk_mod(diff_data)
mod = comm.DifferentialEncoder;
diff_data = logical(diff_data);
diff_data = mod(diff_data);
mod = comm.QPSKModulator;
mod_data = mod(diff_data);
end

% DQPSK解调
function demod_data = dqpsk_demod(rx_data)
demod = comm.QPSKDemodulator;
demod_data = demod(rx_data);
demod = comm.DifferentialDecoder;
demod_data = demod(demod_data);
end

% 接收信号
rx_data = mod_data;
% DQPSK解调
demod_data = dqpsk_demod(rx_data);
% 差分解码
decode_data = diff_decode(demod_data);
% 比较解码前后的数据是否一致
isequal(data,decode_data)