一種基于MATLAB的QPSK調(diào)制仿真方法

董華彪+楊玥

摘 要：本文根據(jù)QPSK的正交相移鍵控方式的調(diào)制原理，利用此種調(diào)制方式效率高、速率快和抗干擾能力強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)，在MATLAB的平臺(tái)上編寫(xiě)了相應(yīng)具體的調(diào)制仿真程序，對(duì)隨機(jī)抽取的基帶信號(hào)進(jìn)行調(diào)制，并進(jìn)行編譯和仿真，得到正確的仿真圖像，以便對(duì)其進(jìn)行分析和觀察。

關(guān)鍵詞：MATLAB QPSK 調(diào)制 仿真

中圖分類號(hào)：TN921 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2017）07（a）-0164-02

1 QPSK調(diào)制的優(yōu)勢(shì)

正交相移鍵控（Quadrature Phase Shift Keying， QPSK），也叫做四進(jìn)制相移鍵控，是一種數(shù)字調(diào)制方式，具有調(diào)制效率高、傳輸速率快和抗干擾能力強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)。

2 QPSK的調(diào)制原理

QPSK規(guī)定了四種載波相位，調(diào)制原理框圖如圖1所示[1]。

在調(diào)制過(guò)程中，把用二進(jìn)制基帶信號(hào)A（t）經(jīng)過(guò)串/并轉(zhuǎn)換，分為兩路速率減半的序列，電平交換器分別產(chǎn)生長(zhǎng)度相同的雙極性二電平信號(hào)I（t）和Q（t），然后分別對(duì)同相載波和正交載波進(jìn)行調(diào)制，相加后即得到QPSK信號(hào)，表達(dá)式如下：

I（t）和Q（t）表示經(jīng)過(guò)電平轉(zhuǎn)換后產(chǎn)生的兩路雙極性電平信號(hào)，s（t）表示經(jīng)過(guò)矢量和相加得到的QPSK調(diào)制信號(hào)。

3 基于MATLAB的QPSK調(diào)制仿真方法的流程圖

本文提出的QPSK調(diào)制仿真方法的流程圖如圖2所示。

如圖2所示，首先調(diào)用textread函數(shù)讀取基帶信號(hào)，再將基帶信號(hào)轉(zhuǎn)換成極性碼，然后經(jīng)過(guò)串并轉(zhuǎn)換把信號(hào)分成兩路I和Q，再對(duì)兩路信號(hào)分別進(jìn)行調(diào)制，調(diào)制完成后把兩路信號(hào)進(jìn)行矢量和相加，就得到了QPSK調(diào)制信號(hào)，最后在MATLAB平臺(tái)上[2]進(jìn)行編譯和仿真，得到相應(yīng)的仿真結(jié)果圖。

4 二進(jìn)制格式的基帶信號(hào)和調(diào)制仿真結(jié)果

圖3為選取的二進(jìn)制格式的基帶信號(hào)，利用本文提出的方法對(duì)其進(jìn)行調(diào)制仿真，如圖4所示是調(diào)制過(guò)程中I路、Q路和最終得到的QPSK調(diào)制信號(hào)s（t）的仿真結(jié)果，注意該圖中表示的是第一個(gè)8bit的前兩位”11”的調(diào)制圖像。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，本文提出了一種QPSK調(diào)制方式的仿真實(shí)現(xiàn)方法：在基于MATLAB的QPSK調(diào)制平臺(tái)上，經(jīng)過(guò)對(duì)程序的編譯和仿真，對(duì)選取的基帶信號(hào)進(jìn)行調(diào)制驗(yàn)證，此種調(diào)制仿真的方案可行。本文提出的仿真方案具有仿真效率高、編譯過(guò)程簡(jiǎn)潔等優(yōu)勢(shì)。

參考文獻(xiàn)

[1] 樊昌信，曹麗娜.通信原理[M].6版.北京：國(guó)防工業(yè)出版社，2009.

[2] 鄧華.MATLAB通信仿真及應(yīng)用實(shí)例講解[M].北京：人民郵電出版社，2003.endprint