mpsk调制信号在高斯信道中传输性能仿真研究(附件)【字数：13149】
摘 要随着信息技术的发展，通信技术逐渐由模拟通信技术转化为数字通信技术，数字通信系统也由二进制向多进制发展，成为当今通信的主流。本论文主要研究数字频带系统的传输性能。一方面主要讲述，使用MATLAB软件M编程语言对QPSK和OQPSK两种多进制相位调制系统进行调制解调仿真，使接收机可以准确接收发射机的信息，得到两种信号不同信噪比下的误码率曲线，再将该系统通过高斯信道分析比较两种调制系统的传输性能。另一方面通过模拟仿真出QPSK和OQPSK调制信号经过带通滤波器后的波形，并进行非线性功率放大分析，对比这两个信号的功率谱密度曲线，分析两种系统的性能传输优劣。
目 录
第一章 前言 4
1.1通信系统概述 1
1.2数字通信系统发展 2
1.3数字频带传输系统的意义 3
第二章 MATLAB与Simulink仿真 4
2.1 MATLAB简介 4
2.1.1 MATLAB软件功能 4
2.1.2 MATLAB软件优点 5
2.2 Simulink简介 6
2.2.1 Simulink仿真模型 6
2.2.2 Simulink建模仿真方法 7
第三章 数字频带传输系统 8
3.1数字频带传输系统概述 8
3.2多进制相移键控（MPSK） 9
3.3.1 QPSK信号的调制方法 10
3.3.2 QPSK信号的解调方法 11
3.4偏移四相相移键控(OQPSK) 12
3.4.1 OQPSK信号的调制方法 13
3.4.2 OQPSK信号的解调方法 14
第四章 数字调制系统的仿真设计与结果分析 16
4.1 QPSK调制系统在MATLAB上的仿真实现 16
4.1.1理想信道下QPSK系统的调制与解调仿真 16
4.1.2高斯信道下QPSK系统的仿真实现 17
4.2 OQPSK调制系统在MATLAB上的仿真实现 19
4.2.1理想信道下OQPSK系统的调制与解调仿真 19
4.2.2高斯信道 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: #351916072#
下0QPSK系统的仿真实现 20
4.3 QPSK与OQPSK调制信号对比仿真 21
结束语 23
致谢 24
参考文献 25
附录 26
附录A QPSK调制系统程序代码 26
附录B OQPSK调制系统程序 33
附录C QPSK&OQPSK信号对比 36
第一章 前言
1.1通信系统概述
由于距离上的差距，消息从一处向另一处进行传输和交换，通信的概念便由此产生[1]。消息是一种物理信息，产生于信息源，有文字消息，语音消息，数据消息，图像消息等。其中图像、语音等是模拟消息；数据，文字等是数字消息。通常来说，消息在通信系统中传输时，需要先转换为电信号。因此，信号成为了消息传输的方式与载体。
与消息的分类相似，信号也可以分为模拟和数字信号。如果信号的自变量时间是连续的或者离散的，但是因变量振幅是连续的，那么这种信号是模拟信号，例如在电视机和传真机中传输的信号；而当信号的振幅离散时，不管信号的自变量时间是否连续还是离散，这样的信号就是数字信号，例如在移动电话，计算机等数字终端设备中传输的信号。
通信的发展，以传达消息为目的。对于消息的接收者来说，消息中包含的有效内容信息才是人们通常需要的[2]。具体的，表面的，是消息；抽象的，根本的，是信息。它们彼此联系，信息量通常用来表示消息中包含的有效内容。
今天，通信技术发展迅速，其应用领域也更加广泛。从根本上来说，通信作为一门科学技术，是为了实现信息的传输功能。对于大量的，有效的信息，优秀的通信技术不仅可以确保信息无失真，高效的传输，抑制掉传输过程中无用的，有害的信息，还实现了信息的存储，收集，加工处理等功能，在信息科技领域，通信技术有着举足轻重的地位。
通信系统是传输信息需要的所有技术设备和传输介质的总和，通常由信息源，传输信道，收发设备和受信者构成，一般模型框图如图11所示。
/
图11 通信系统一般框图
通信系统一般有模拟通信系统和数字通信系统。模拟通信系统是用模拟信号来传输消息的通信系统，其模型框图如图12所示。
/
图12 模拟通信系统框图
相似的，数字通信系统是用数字信号来传输消息的通信系统，其模型框图如图13所示。
/
图13 数字通信系统框图
数字通信系统相比于模拟通信系统，抗噪声干扰能力好，易于对信息加密，易于与计算机交互使用，从而实现系统集成等。因此，数字通信系统更加满足通信技术日益增长的需求。进入二十一世纪，数字通信技术发展迅速，在通信领域的比重越来越大，如今的大多数通信系统，数字通信逐渐取代了模拟通信，发展成为通信系统的主流。
1.2数字通信系统发展
伴随着通信系统的快速发展，数字信号处理技术广泛应用于通信系统中。 数字通信系统分为基带传输系统和频带传输系统，本论文主要讨论数字频带传输系统。
数字频带传输系统也称为数字调制系统，该系统通常需要一个正弦波作为载波，然后通过基带信号对载波信号的幅度，频率和相位进行调制，将基带信号调制到载波上，以便使载波信号携带基带信号的信息，使已调制的信号的频谱适合在信道频带上传输[3]。伴随着技术和工艺的发展，在数字通信中实现调制解调算法不再有艰难困阻。数字通信系统在未来的生活中，逐渐实现使用无线宽带网络技术和云计算技术来实施无线城市发展战略的目标。例如人们可以利用数字通信技术，在日常生活中通过移动设备观看娱乐视频，进行互动游戏，或者参与临时视频会议等。数字通信技术逐渐融入人们的生活和学习中，不仅提高了人们的生活质量，还为城市高度信息化和网络化的实现奠定了坚实基础，使我国信息现代化水平提高到一个新的台阶，搭建成一个多元化的通信网络。在未来的通信发展历程中，人们可以使用光通信技术，网络结合技术，使信息传输和接收的更加快速便捷，使网络通信技术科学化管理更好的服务于人类。与此同时，光通信技术的发展，通信质量的提高，服务范围的扩大，通信工程应用中的宽带接入和节点转换等网络技术大大加快，给人们的学习和生活带来巨大的变化。
目 录
第一章 前言 4
1.1通信系统概述 1
1.2数字通信系统发展 2
1.3数字频带传输系统的意义 3
第二章 MATLAB与Simulink仿真 4
2.1 MATLAB简介 4
2.1.1 MATLAB软件功能 4
2.1.2 MATLAB软件优点 5
2.2 Simulink简介 6
2.2.1 Simulink仿真模型 6
2.2.2 Simulink建模仿真方法 7
第三章 数字频带传输系统 8
3.1数字频带传输系统概述 8
3.2多进制相移键控（MPSK） 9
3.3.1 QPSK信号的调制方法 10
3.3.2 QPSK信号的解调方法 11
3.4偏移四相相移键控(OQPSK) 12
3.4.1 OQPSK信号的调制方法 13
3.4.2 OQPSK信号的解调方法 14
第四章 数字调制系统的仿真设计与结果分析 16
4.1 QPSK调制系统在MATLAB上的仿真实现 16
4.1.1理想信道下QPSK系统的调制与解调仿真 16
4.1.2高斯信道下QPSK系统的仿真实现 17
4.2 OQPSK调制系统在MATLAB上的仿真实现 19
4.2.1理想信道下OQPSK系统的调制与解调仿真 19
4.2.2高斯信道 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: #351916072#
下0QPSK系统的仿真实现 20
4.3 QPSK与OQPSK调制信号对比仿真 21
结束语 23
致谢 24
参考文献 25
附录 26
附录A QPSK调制系统程序代码 26
附录B OQPSK调制系统程序 33
附录C QPSK&OQPSK信号对比 36
第一章 前言
1.1通信系统概述
由于距离上的差距，消息从一处向另一处进行传输和交换，通信的概念便由此产生[1]。消息是一种物理信息，产生于信息源，有文字消息，语音消息，数据消息，图像消息等。其中图像、语音等是模拟消息；数据，文字等是数字消息。通常来说，消息在通信系统中传输时，需要先转换为电信号。因此，信号成为了消息传输的方式与载体。
与消息的分类相似，信号也可以分为模拟和数字信号。如果信号的自变量时间是连续的或者离散的，但是因变量振幅是连续的，那么这种信号是模拟信号，例如在电视机和传真机中传输的信号；而当信号的振幅离散时，不管信号的自变量时间是否连续还是离散，这样的信号就是数字信号，例如在移动电话，计算机等数字终端设备中传输的信号。
通信的发展，以传达消息为目的。对于消息的接收者来说，消息中包含的有效内容信息才是人们通常需要的[2]。具体的，表面的，是消息；抽象的，根本的，是信息。它们彼此联系，信息量通常用来表示消息中包含的有效内容。
今天，通信技术发展迅速，其应用领域也更加广泛。从根本上来说，通信作为一门科学技术，是为了实现信息的传输功能。对于大量的，有效的信息，优秀的通信技术不仅可以确保信息无失真，高效的传输，抑制掉传输过程中无用的，有害的信息，还实现了信息的存储，收集，加工处理等功能，在信息科技领域，通信技术有着举足轻重的地位。
通信系统是传输信息需要的所有技术设备和传输介质的总和，通常由信息源，传输信道，收发设备和受信者构成，一般模型框图如图11所示。
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图11 通信系统一般框图
通信系统一般有模拟通信系统和数字通信系统。模拟通信系统是用模拟信号来传输消息的通信系统，其模型框图如图12所示。
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图12 模拟通信系统框图
相似的，数字通信系统是用数字信号来传输消息的通信系统，其模型框图如图13所示。
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图13 数字通信系统框图
数字通信系统相比于模拟通信系统，抗噪声干扰能力好，易于对信息加密，易于与计算机交互使用，从而实现系统集成等。因此，数字通信系统更加满足通信技术日益增长的需求。进入二十一世纪，数字通信技术发展迅速，在通信领域的比重越来越大，如今的大多数通信系统，数字通信逐渐取代了模拟通信，发展成为通信系统的主流。
1.2数字通信系统发展
伴随着通信系统的快速发展，数字信号处理技术广泛应用于通信系统中。 数字通信系统分为基带传输系统和频带传输系统，本论文主要讨论数字频带传输系统。
数字频带传输系统也称为数字调制系统，该系统通常需要一个正弦波作为载波，然后通过基带信号对载波信号的幅度，频率和相位进行调制，将基带信号调制到载波上，以便使载波信号携带基带信号的信息，使已调制的信号的频谱适合在信道频带上传输[3]。伴随着技术和工艺的发展，在数字通信中实现调制解调算法不再有艰难困阻。数字通信系统在未来的生活中，逐渐实现使用无线宽带网络技术和云计算技术来实施无线城市发展战略的目标。例如人们可以利用数字通信技术，在日常生活中通过移动设备观看娱乐视频，进行互动游戏，或者参与临时视频会议等。数字通信技术逐渐融入人们的生活和学习中，不仅提高了人们的生活质量，还为城市高度信息化和网络化的实现奠定了坚实基础，使我国信息现代化水平提高到一个新的台阶，搭建成一个多元化的通信网络。在未来的通信发展历程中，人们可以使用光通信技术，网络结合技术，使信息传输和接收的更加快速便捷，使网络通信技术科学化管理更好的服务于人类。与此同时，光通信技术的发展，通信质量的提高，服务范围的扩大，通信工程应用中的宽带接入和节点转换等网络技术大大加快，给人们的学习和生活带来巨大的变化。
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