软件实现QPSK调制与解调的研究及仿真分析
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更新于2024-03-20
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QPSK modulation and demodulation is a prominent binary modulation method in wireless communication technology, replacing traditional modulation techniques like FSK, ASK, and PSK in digital cellular systems. This paper introduces the implementation principles of QPSK modulation and demodulation, focusing on using MATLAB software with SIMULINK simulation functionality to establish a simulation model for QPSK modulation and demodulation processes. By running the simulation model, the temporal changes of signals in the QPSK modulation and demodulation process are obtained. This software implementation method significantly improves design flexibility, saves design time, enhances design efficiency, and reduces the workload of hardware circuit design, thus shortening the development cycle. Key words: digital cellular systems, quadrature phase shift keying, modulation, demodulation.
西安文理学院本科毕业设计（论文）
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第二章 QPSK 调制与解调原理及结构设计
2.1 相移键控系统概述
相移键控是目前扩频系统中大量使用的调制方式，也是和扩频技术结合最成熟
的调制技术，原则上看是一种线性调制。从基带变换到中频以及射频，中间的频谱
搬移和信号放大需要一个要求较高的线性信道，因而，设计要求较高。
相移键控系统中，有待传输的基带数字脉冲控制着载波相位的变化，从而形成
振幅与频率不变，而相位取离散值变化的己调波。
2.1.1 二进制相移键控
对于二迸制相移键控 BPSK(Binary Phase Shift Keying) 来说，就是二进制的数
字信号 0 和 1 分别用载波的 0 和π来表示。其表达式由公式(2-1)给出：
( ) [ ( )]cosBPSK n s c
n
S t a g t nT t
w
= -
å
(2-1)
式中，
na
为二进制数字，
{
1
1
na =
+
-
(2-2)
2.1.2 四相相移键控
四相相移键控 QPSK 是 MPSK 的一种特殊情况。它是利用载波四个不同的相位来
表征数字信息的调制方式。QPSK 信号可以表示为：
( ) [ ( )]cos( )QPSK s c n
n
S t g t nT t
w j
= - +
å
(2-3)
式中，
c
w
是载波的角频率，
n
j
是第 k 个码元的载波相位取值，
ST
是一个发
送码元的持续时间，它将取可能的四种相位之一，甙 t)是发送码元的波形函数。
n
j
是可以取区问(0，2x)任何离散值的随机变量，可取的个数由调制方式的进制来决定。
在 QPSK 调制系统中，发送端可取的相位值为四个。
将上式展开，得到：
( ) [ ( )cos ]cos [ ( )sin ]sin cQPSK s n c s n
n n
S t g t nT t g t nT t
j w j w
= - - -
å å
(2-4)
概率为 P
概率为 1-P
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