Simulink基础及QPSK调制解调实验
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通信对抗原理实验(一)
Simulink基础及QPSK调制解调实验
一、实验目的
学习Simulink的使用,基于Simulink分析在加性高斯白噪声信道情况下,4PSK调制解调
系统中信道信噪比与误码率之间的关系曲线,并为以后的Simulink仿真实验奠定基础。
二、实验原理
1.QPSK调制
调制原理图:
一个正交相移键控(Quadrature Phase Shift Keying,QPSK)信号码元可以表示为:
式中:A为常数,θk为一组间隔均匀的受调制相位,其值决定
于基带码元的取值,它可以写为:
我们可以将S k(t)展开为:
再分别乘以载波和
最后相加得到QPSK信号,经信道传输。
2、QPSK解调
QPSK相干解调原理方框图如下图所示。
、
采用相干解调方法。
由上两式,经过低通滤波可分别得到及,进一步解调可得到原始数据码流。
三、实验过程
π/2,信号产生0,1,2,3共四个电平,分别对应初始相位为0,
π,3π/2,对应(ak,bk)分别为:
0-->(1,0),1-->(0,1),2-->(-1,0),3-->(0,-1)。
搭建电路图如下:
图中上半部分为发射机模块,由随机数模块生成的信号经过QPSK调制以后通过AWGN信道传输(模拟在有噪声的信道传输)。传输到下半部分的接收机模块进行解调。左边的Error Rate Calculation模块计算出误比特率并用Display模块显示。
四个离散波形发生器频率设置为100HZ,随机数发生器每秒发送一个0-3之间的整数,乘上π/2后形成ak,bk。
接收机收到调制后的信号后分别乘上本征信号,再通过一个低通滤波器,滤波器采样频率设置成1000HZ,通带截止频率为
10HZ,阻带截止频率为20HZ。
编辑MATLAB FUNCTION中的代码:
function y=fcn(u,v)
x=0;
if((u>0.5)&&(v>-0.5&&v<0.5))
x=0;
end
if((u>-0.5&&u<0.5)&&(v>0.5))
x=1;
end
if((u<-0.5)&&(v>-0.5&&v<0.5))
x=2;
end
if((u>-0.5&&u<0.5)&&(v<-0.5))
x=3;
end
y=x;
在信道SNRdb=50db时,通过在SCOPE模块前面加上相应的延时模块,可以得到如下的输入和输出图形(60s模拟时间),此时可以通过DISPLAY看到误码率为0。
(上图为信号源波形,下图为解调解后的波形)
通过更改信道的信噪比,可以获得信噪比—误码率曲线图。
四、实验总结
通过本次实验我深刻理解了QPSK的调制与解调原理,并且对信噪比和误码率之间的关系也有了更深刻的认识。