QPSK仿真系統的設計與實現

江珊珊 東華理工大學江西撫州

QPSK仿真系統的設計與實現

江珊珊 東華理工大學江西撫州

本文簡介了QPSK技術的研究背景，構建了QPSK調制解調系統，將仿真進行的時候對噪聲進行高效分析，研究了相關誤碼率及仿真結果。

QPSK；仿真；系統

前言

隨著社會通信信息化的不斷地普及和發展，信號傳輸成為通信行業問題的重點關注。信號傳輸的根本就是調制和解調，而QPSK技術具有很高的解調速率和低誤碼率，非常廣泛的應用在CDMA領域中。

1.QPSK調制解調設計

1.1 QPSK的調制

二進制序列信息輸入，我們把2進制轉4進制數。實現了這個以后，它就可以和載波。將兩個二進制字排一塊4個排法， QPSK只要調制一次，就能傳輸兩個訊息比特。 QPSK有3種調制，我采用的主要是正交調制。

1.2 QPSK的解調

QPSK訊號能夠把2個正交訊號達到相干進行解調，相關解調器如圖1，正交路分別設立2個匹配濾波器，獲取i與q，一經電平判斷和并轉串就可回到剛開始的信息。

1.3 詳細設計步驟

（1）QPSK調制仿真模塊

了解simulink它所工作的環境，明白它的功能，特性，可以通過正交調制法組成，就能組成調制電路。如接納Unipolar 完成將單極性碼轉變成雙極性碼元，再經過緩存器(Buffer )和多端口選擇器(Multiport Selector)后分成I、 Q兩路電平，分別和載波相乘合成調節后的訊號。

（2）AWGN信道模型

它可以讓高斯白噪聲輸入信號為一個實數，也可以添加到復數，這樣復雜的多。真輸入訊號，能夠增加高斯噪聲數值，得到輸出訊號為實數。復數輸入訊號，可擴大復數的高斯噪聲，從而獲得輸出信號是發生復數。是可以采樣的輸出信號。

（3）QPSK解調仿真模塊

組成QPSK解調電路。將調制時的載波信號的載波，而且2進制是由解調后的信號，經過位定時以后斷定獲取，最后輸出會是2進制轉串。

2.設計結果及分析

設計了QPSK與仿真過程中各點時域波形，星座圖，頻譜圖，和解調后的結果。還有通過改變信噪比查看誤碼率，對這些結果進行驗證，分析。

2.1 信號調制解調形圖形

示波器仿真時t過短導致波形失真地采樣t。數據的傳輸速率低是因為信號頻率高，仿真耗費時間比較多，載波對低頻信號進行模擬仿真。

可以設計出QPSK解調時域圖，和解調時域波形圖，及輸出信號和調制前輸入信號的比較（都經過解調），剛開始地基帶信號與調制解調后輸出訊號一致，即為解調正確。

圖1 QPSK相干解調器

2.2 誤碼曲線圖

對于誤碼率曲線，我們可以使用錯誤率分析工具Bertool統計，通過對其使用的工具設置參數，你可以做一個點的誤差曲線圖工。它會自動生成誤碼曲線圖，形成QPSK誤碼的重要原因是因為噪聲作對和訊號碼間串擾，然后是位定不精確造成過錯，這樣最終的訊號與一開始的訊號不一致，有了誤碼。如果此時系統被入侵攻擊，預警系統同時還會報告出入侵攻擊的類型，不過，對不知道的入侵攻擊則成效非常有限，要克服只要知識庫能不斷更新。異樣檢測技術是沒法正確判斷出攻擊的伎倆，然而它能夠識別能力將會是更加普通，也許會是未發覺的入侵。所以，要想實驗數據準確度高，誤差大，外界條件也占很大因素。

2.3 誤碼率的統計

error rate calcula是對統計，誤碼的形式， error rte calcula模塊能夠去比對傳遞序列和接管序列，同時對結果進行統計，然后得到誤碼率。

可以擬定不一樣的信噪比數值，就能夠獲得不一樣的誤碼率。這個實驗用來記錄不同的誤碼率，先將f載波=500Hz，信號源t=0.00025s，誤碼率在無限接近于零的時候，那是理想信道。 當信噪比不停增大，其率會就會不停減小（如表1)。

表1 Es/No(dB)和誤碼率

噪聲干擾是誤碼與碼間串擾來源。然定位時不精確同樣致使部分判斷出現錯誤，使訊號和初步訊號不一樣，生成誤碼。

2.4 星座圖

在通過對兩圖即未經和經過高斯通道進行對比知道，通過高斯通道之后信號變成誤碼，可是多數能保存原有特性。

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江西省教育廳科技項目，基于壓縮域聽覺譜的音頻分類與檢索算法研究，項目編號14480。