1、4PSK調制信號在高斯信道下的性能仿真摘要：4PSK調制是一種具有較高頻帶利用率和良好的抗噪聲性能的調制方式，在數字移動通信中已經得到了廣泛的應用。本次設計在理解4PSK調制解調原理的基礎上應用MATLAB語言來完成仿真，仿真出了4PSK的調制、解調以及在高斯信道中傳輸、誤碼率的仿真圖。在仿真的基礎上分析比較了各種調制方法的性能。關鍵字：4PSK ；高斯信道 ；MATLAB ；分析與仿真QPSK是英文Quadrature Phase Shift Keying的縮略語簡稱，意為正交相移鍵控，是一種數字調制方式。它以其抗干擾性能強、誤碼性能好、頻譜利用率高等優點，廣泛應用于數字微波通信系統、數字衛

2、星通信系統、寬帶接人、移動通信及有線電視系統之中。1、 QPSK信號的調制原理4PSK的調制方法有正交調制方式（雙路二相調制合成法或直接調相法）、相位選擇法、插入脈沖法等。這里我們采用正交調制方式。2、 QPSK信號的解調原理4PSK信號是兩個載波正交的2PSK信號的合成。所以，可以仿照2PSK相干檢測法，用兩個正交的相干載波分別檢測兩個分量 a和b，然后還原成二進制雙比特串行數字信號。此法稱作極性比較法（相干解調加碼反變換器方式或相干正交解調發）3、QPSK解調原理及誤碼率分析 在QPSK體制中，由其矢量圖（圖2.7）可以看出，因噪聲的影響使接收端解調時發生錯誤判決，是由于信號矢量的相位發生

3、偏離造成的。例如，設發送矢量的相位為，它代表基帶信號碼元“11”，若因噪聲的影響使接收矢量的相位變成，則將誤判為“01”。當各個發送矢量以等概率出現時，合理的判決門限應該設在和相鄰矢量等距離的位置。在圖中對于矢量“11”來說，判決門限應該設在和。當發送“11”時，接收信號矢量的相位若超出這一范圍，則將發生錯判。設為接收矢量（包括信號和噪聲）相位的概率密度，則發生錯誤的概率為：省略計算和Pe的繁瑣過程，直接給出計算結果：上式計算出的是QPSK信號的誤碼率。若考慮其誤比特率，正交的兩路相干解調方法和2PSK中采用的解調方法一樣。所以其誤比特率的計算公式也和2PSK的誤碼率公式一樣。3、 程序及仿真

4、圖% 調相法clear allclose allt=-1:0.01:7-0.01;tt=length(t);x1=ones(1,800);for i=1:tt if (t(i)=-1 & t(i)=5& t(i)=0 & t1(i)=4& t1(i)0 data_recover_a(i:i+19)=1; bit_recover=bit_recover 1; else data_recover_a(i:i+19)=-1; bit_recover=bit_recover -1; endenderror=0;dd = -2*bit_in+1;ddd=dd;ddd1=repmat(ddd,20,1);

5、for i=1:2e4 ddd2(i)=ddd1(i);endfor i=1:1e3 if bit_recover(i)=ddd(i) error=error+1; endendp=error/1000;figure(1)subplot(2,1,1);plot(t2,ddd2);axis(0 100 -2 2);title(原序列);subplot(2,1,2);plot(t2,data_recover_a);axis(0 100 -2 2);title(解調后序列);效果圖：% 設定 T=1, 不加噪聲clear allclose all% 調制bit_in = randint(1e3, 1

6、, 0 1);bit_I = bit_in(1:2:1e3);bit_Q = bit_in(2:2:1e3);data_I = -2*bit_I+1;data_Q = -2*bit_Q+1;data_I1=repmat(data_I,20,1);data_Q1=repmat(data_Q,20,1);for i=1:1e4 data_I2(i)=data_I1(i); data_Q2(i)=data_Q1(i);end;t=0:0.1:1e3-0.1;f=0:0.1:1;xrc=0.5+0.5*cos(pi*f);data_I2_rc=conv(data_I2,xrc)/5.5;data_Q2

7、_rc=conv(data_Q2,xrc)/5.5;f1=1;t1=0:0.1:1e3+0.9;I_rc=data_I2_rc.*cos(2*pi*f1*t1);Q_rc=data_Q2_rc.*sin(2*pi*f1*t1);QPSK_rc=(sqrt(1/2).*I_rc+sqrt(1/2).*Q_rc);% 解調I_demo=QPSK_rc.*cos(2*pi*f1*t1);Q_demo=QPSK_rc.*sin(2*pi*f1*t1);I_recover=conv(I_demo,xrc);Q_recover=conv(Q_demo,xrc);I=I_recover(11:10010);

8、Q=Q_recover(11:10010);t2=0:0.05:1e3-0.05;t3=0:0.1:1e3-0.1;data_recover=;for i=1:20:10000 data_recover=data_recover I(i:1:i+19) Q(i:1:i+19);end;ddd = -2*bit_in+1;ddd1=repmat(ddd,10,1);for i=1:1e4 ddd2(i)=ddd1(i);endfigure(1)subplot(4,1,1);plot(t3,I);axis(0 20 -6 6);subplot(4,1,2);plot(t3,Q);axis(0 20

9、 -6 6);subplot(4,1,3);plot(t2,data_recover);axis(0 20 -6 6);subplot(4,1,4);plot(t,ddd2);axis(0 20 -6 6);效果圖：% QPSK誤碼率分析SNRindB1=0:2:10;SNRindB2=0:0.1:10;for i=1:length(SNRindB1) pb,ps=cm_sm32(SNRindB1(i); smld_bit_err_prb(i)=pb; smld_symbol_err_prb(i)=ps;end;for i=1:length(SNRindB2) SNR=exp(SNRindB2

10、(i)*log(10)/10); theo_err_prb(i)=Qfunct(sqrt(2*SNR);end;title(QPSK誤碼率分析);semilogy(SNRindB1,smld_bit_err_prb,*);axis(0 10 10e-8 1);hold on;% semilogy(SNRindB1,smld_symbol_err_prb,o);semilogy(SNRindB2,theo_err_prb);legend(仿真比特誤碼率,理論比特誤碼率);hold off;functiony=Qfunct(x)y=(1/2)*erfc(x/sqrt(2);functionpb,p

11、s=cm_sm32(SNRindB)N=10000;E=1;SNR=10(SNRindB/10);sgma=sqrt(E/SNR)/2;s00=1 0;s01=0 1;s11=-1 0;s10=0 -1;for i=1:N temp=rand; if (temp0.25) dsource1(i)=0; dsource2(i)=0; elseif (temp0.5) dsource1(i)=0; dsource2(i)=1; elseif (temp0.75) dsource1(i)=1; dsource2(i)=0; else dsource1(i)=1; dsource2(i)=1; end

12、;end;numofsymbolerror=0;numofbiterror=0;for i=1:N n=sgma*randn(size(s00); if(dsource1(i)=0)&(dsource2(i)=0) r=s00+n; elseif(dsource1(i)=0)&(dsource2(i)=1) r=s01+n; elseif(dsource1(i)=1)&(dsource2(i)=0) r=s10+n; else r=s11+n; end; c00=dot(r,s00); c01=dot(r,s01); c10=dot(r,s10); c11=dot(r,s11); c_max=max(c00 c01 c10 c11); if (c00=c_max) decis1=0;decis2=0; elseif(c01=c_max) decis1=0;decis2=1; elseif(c10=c_max) decis1=1;decis2=0; else decis1=1;decis2=1; end; symbolerror=0; if(decis1=dsource1(i) numofbiterror=numofbiterror+1; symb