【Matlab】QPSK四进制绝对相移调制波形生成
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。
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