【MATLAB源码-第92期】基于simulink的QPSK调制解调仿真,采用相干解调对比原始信号和解调信号。

操作环境:

MATLAB 2022a

1、算法描述

QPSK,有时也称作四位元PSK、四相位PSK、4-PSK,在坐标图上看是圆上四个对称的点。通过四个相位,QPSK可以编码2位元符号。图中采用格雷码来达到最小位元错误率(BER) — 是BPSK的两倍. 这意味著可以在BPSK系统带宽不变的情况下增大一倍数据传送速率或者在BPSK数据传送速率不变的情况下将所需带宽减半。

数学分析表明,QPSK既可以在保证相同信号带宽的前提下倍增BPSK系统的数据速率,也可以在保证数据速率的前提下减半BPSK系统的带宽需求。在后一种情况下,QPSK的BER与BPSK系统的BER完全相同。

由于无线电通讯的带宽都是由FCC一类部门所事先分配规定的,QPSK较之于BPSK的优势便开始显现出来:QPSK系统在给定的带宽内可以在BER相同的情况下可以提供BPSK系统两倍的带宽。采取QPSK系统在实际工程上的代价是其接收设备要远比BPSK系统的接收设备复杂。然而,随着现代电子技术的迅猛发展,这种代价已经变得微不足道。

较之BPSK系统,QPSK系统在接收端存在相位模糊的问题,所以实际应用中经常采取差分编码QPSK的方式。

QPSK遵循如下公式:

在二维信号空间中得出的以单位基函数表示的结果为:

第一个基函数被用作信号的在相分量,第二个基函数被用作信号的正交分量。

根据上面的理论推导,QPSK的BER等同于BPSK,即:

然而,为了实现相同的BER,QPSK系统需要使用BPSK两倍的功率(假设两个比特同时传输)。错误率模型由如下公式给出:

 如果信噪比较高,则实际错误率模型可估计为:

2、仿真结果演示

3、关键代码展示

4、MATLAB 源码获取

      V

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