MATLAB模拟QPSK在瑞利衰落信道的性能分析

该实验文件主要探讨了QPSK调制信号在瑞利衰落信道下的性能表现，包括实验目的、实验原理、上机实验内容以及方案设计和步骤。 在移动通信中，QPSK（四相相移键控）调制是一种常见的数字调制技术，它能有效地传输信息。然而，信号在传播过程中会受到多种因素的影响，如建筑物的遮挡、多径传播等，这导致信号强度变化，形成所谓的瑞利衰落信道。瑞利衰落信道是描述这种信道特性的统计模型，其中信号的幅度随机变化，遵循瑞利分布。这种模型特别适用于没有直达路径的传播环境，如城市环境或短波通信。 实验主要涉及两个信道模型：CLARK(ex2.m) 和 Jakes(Rayleigh.m)。CLARK模型用于模拟多径传播中的信号合成，通过设定路径数量(N)和多普勒频移(fd)，产生随机幅度和相位，进而计算出合成信号的包络。Jakes模型则更专注于多普勒效应，即由于移动物体引起的频率偏移。 实验的目的是学习如何使用MATLAB仿真QPSK信号在经过瑞利衰落信道后，其误比特率（BER）和误符号率（SER）的性能。实验内容分为四个部分： 1. 验证CLARK信道模型，模拟信号在多径环境下的衰落。 2. 验证Jakes信道模型，考虑多普勒频移对信号的影响。 3. 分析QPSK信号通过矩形脉冲成形滤波器后再经过瑞利衰落信道的误比特和误符号性能。这里设定了每符号的采样点数(nSamp)、传输的符号总数(numSymb)、调制阶数(M，这里是QPSK的4)、信噪比(SNR)范围以及格雷码编码方式(grayencod)。 4. 同样的分析，但这次使用根升余弦滚降脉冲成形滤波器，这种方法可以改善信号质量，降低误码率。 实验步骤中，首先通过rayleigh函数生成瑞利衰落信道，然后通过awgn函数加入噪声，模拟实际信道条件。最后，使用intdump进行匹配滤波解调，评估误码性能。 这个实验旨在让学生理解瑞利衰落信道对QPSK调制的影响，掌握如何在MATLAB环境下进行信道建模和性能分析，这对于理解和优化无线通信系统的性能至关重要。