基于MatlabSimulink - 的QDPSK调制解调仿真设计与研究学位论文

天 津 理 工 大 学

通信工程专业设计报告

题目：基于Matlab/Simulink 的QDPSK调制解调仿真设计与研究

学生姓名 路真远 学 号 指 导 教 师 报告提交日期

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摘

要

QDPSK是现代数字通信系统常用的两种调制方式之一。QDPSK是四相相对相移键控，是一种宽带和功率相对高效率的信道调制技术。它具有一系列独特的有点，目前已广泛应用于无线通信中。本次设计在了解理论的同时，通过MATLAB平台对QDPSK信号通过高斯信道和瑞利信道的系统进行仿真 ，并比较在SNR=10dB，20dB，30dB的情况下传输误码率情况。

关键词：QDPSK；瑞利信道；Matlab；Simulink；仿真

目 录

第一章 前言 ............................................................................................................................... 1

1.1 现代通信的发展.............................................................................................................................1 1.2 QDPSK在通信中的运用...............................................................................................................1

第二章 QDPSK的基本原理和设计 ................................................................................... 3

2.1 QDPSK通信系统的性能指标.........................................................................................3 2.1.1可靠性指标.................................................................................................................3 2.1.2性能分析.....................................................................................................................3 2.2 QDPSK的调制解调原理 ................................................................................................ 3

2.2.1 QDPSK的调制方式 .................................................................................................. 4 2.2.2 QDPSK的解调方式 .................................................................................................. 8

第三章 MATLAB/Simulink仿真基础..............................................................................11

3.1 MATLAB简介.................................................................................................................11

3.1.1 MATLAB发展历程.....................................................................................................11 3.1.2 MATLAB 特点......................................................................................................................11

3.2 MATLAB下的Simulink简介........................................................................................11 3.2.1 Simulink建模仿真步骤 ........................................................................................... 12

3.2.2 Simulink下对通信系统的仿真...........................................................................................13

第四章 QDPSK的调制解调仿真 ...................................................................................... 16

4.1 QDPSK调制解调仿真 ................................................................................................... 16 4.1.1 Simulink调制建模 ................................................................................................... 16 4.1.2 模型文件的参数配置 .............................................................................................. 17 4.1.3 各信噪比下的Simulink仿真 .................................................................................. 22 4.2 MATLAB仿真结果........................................................................................................28

第五章 总结与心得.................................................................................................................36 参考文献......................................................................................................................................37 附 录 ....................................................................................................................................38

第一章 前言

1.1 现代通信的发展

随着通信技术的飞速发展，数字信号处理在通信系统中的应用越来越重要。数字信号传输系统分为基带传输系统和频带传输系统。频带传输系统也叫数字调制系统，该系统对基带信号进行调制，使其频谱搬移到适合信道传输的频带上。数字调制信号又称为键控信号，在调制的过程中可用键控的方法由基带信号对载频信号的振幅，频率及相位进行调制。在技术和工艺进步的基础上，数字通信中调制解调算法的实现已不再是一件可望不可及的事情。与此同时，人们对通信的要求越来越高，各种技术不断地应用于通信领域，各种新的通信业务将不断地被开发出来。可以说，无论是通信系统的内在要求 （算法复杂性决定接收的质量），还是外在条件（技术和工艺）都在促使通信系统的调制解调向数字化发展。通信工程在未来的发展，要运用无线宽带网络技术和云电技术实现无线的城市发展战略。如人们可以应用通信技术，实现自身网络通信的需求，可以在日常生活中通过手机来观看电视节目，在手机上进行游戏互动，以及用手机来参加临时的视频会议等。将通信技术充分地应用到人们的生活和学习中，不但可以有效地改善人们的生活质量，还可以实现城市的高度信息化和网络化，将我国的信息现代化水平提升到新的层次，构建全方位、立体化的通信网络。在通信工程未来的发展过程中，人们可以实现利用光来进行通讯的技术，并将其应用到网络技术中，使信息的传递和接收更加快速和便捷，而且更容易对网络通信技术进行科学的管理和规范，使之更好地为人们服务。同时光通信技术的发展和应用，以及通信工程质量的提高和服务范围的扩大，都可以使宽带的接入和节点的转换等网络技术在通信工程的应用中大大加快，从而为人们的生活和学习带来翻天覆地的变化。

1.2 QDPSK在通信中的应用

QPSK正交相移键控分为绝对相移和相对相移两种。由于绝对相移方式存在相位模糊问题，所以在实际中主要采用相对移相方式QDPSK。目前已经广泛应用于无线通信中，成为现代通信中一种十分重要的调制解调方式。中国的3G制式（CDMA2000，WCDMA,TD-SCDMA）均在下行链路上采用QPSK调制。在建筑物较多、地形复杂的地区就必须用QDPSK来确保信噪

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