前言
一个通信原理课程中使用Matlab生成QPSK波形的实验笔记。
内容
- 设发送二进制信息为10011101,码元速率为1波特,载波 sin(wt),幅值为1,初始相位为0。
- 当载波频率为2Hz,相位(或相位差)0°代表“00”,相位(或相位差)90°代表“01”,相位(或相位差)180°代表“11”,相位(或相位差)270°代表“10”
原理
QPSK称正交相移键控,利用载波的4种不同相位来表示数字信息,每一种载波相位代表两个比特。
使用正交调相法调制,由两路正交的2PSK支路信号I和Q合成,二进制信息被变换成双极性信息序列后被拆分为两路支路信息I和Q,其中I取原信息序列的奇信息,Q取原信息序列的偶信息。由于信息被拆分为两路,但传输周期没有变,所以支路信息的速率是原信息的一半,即码元周期为原来的两倍。
程序源码
N=8;%比特数
T=1;%比特周期
fc=2;%载波频率
Fs=100;%抽样频率
bitstream=[1;0;0;1;1;1;0;1];%随机产生的比特数0、1
bitstream=2*bitstream-1;%单极性变为双极性(0到-1;1到1)
I=[];Q=[];
%奇数进I路,偶数进Q路
for i=1:N
if mod(i,2)~=0
I=[I,bitstream(i)];
else
Q=[Q,bitstream(i)];
end
end
%采用绘图比较I、Q比特流
bit_data=[];
for i=1:N
bit_data=[bit_data,bitstream(i)*ones(1,T*Fs)];%在一个比特周期里面有T*Fs个1和采样点一模一样
end
I_data=[];Q_data=[];
for i=1:N/2
%I路和Q路是原来比特周期的两倍,2Tb=Ts(码元周期),因此采样点个数为T*Fs*2
I_data=[I_data,I(i)*ones(1,T*Fs*2)];
Q_data=[Q_data,Q(i)*ones(1,T*Fs*2)];
end
%绘图
figure(1);
%时间轴
t=0:1/Fs:N*T-1/Fs;
subplot(3,1,1);plot(t,bit_data);
legend('Bitstream')%比特信息
title('基波信号');grid on; axis([0,8,-2,2])
subplot(3,1,2);plot(t,I_data);
legend('I Bitstream')%I路信息
title('信号相对码');
grid on; axis([0,8,-2,2])
subplot(3,1,3);plot(t,Q_data);
legend('Q Bitstream')%Q路信息
title('基波信号');grid on; axis([0,8,-2,2])
%载波信号
bit_t=0:1/Fs:2*T-1/Fs;%载波周期为2倍比特周期,定义时间轴
%定义I路和Q路的载波
I_carrier=[];Q_carrier=[];
for i=1:N/2
I_carrier=[I_carrier,I(i)*cos(2*pi*fc*bit_t)];%I路载波信号
Q_carrier=[Q_carrier,Q(i)*cos(2*pi*fc*bit_t+pi/2)];%Q路载波信号
end
%传输信号
QPSK_signal=I_carrier+Q_carrier;
figure(2);%产生一个新图
subplot(3,1,1);plot(t,I_carrier);
legend('I signal')%I路信号
title('载波信号');grid on; axis([0,8,-2,2])
subplot(3,1,2);plot(t,Q_carrier);
legend('Q signal')%Q路信号
title('载波信号');grid on; axis([0,8,-2,2])
subplot(3,1,3);plot(t,QPSK_signal);
legend('QPSK signal')%I路、Q路和的信号
title('调制信号');grid on; axis([0,8,-2,2])
结果分析
结语
QPSK和BPSK类似,只不过用四种相移代表不同的信息。
本文内容由网友自发贡献,版权归原作者所有,本站不承担相应法律责任。如您发现有涉嫌抄袭侵权的内容,请联系:hwhale#tublm.com(使用前将#替换为@)