移动通信原理课程设计1.2

1、 移动通信原理课程设计小组成员学号李阳2012043030001田家翼2012019030029张恩2012019070030张文谦2012019070003 题 目：BPSK/QPSK通信链路搭建与误码性能分析指导老师： 胡苏 实验时间： 2015.5 1、实验目的掌握基于simulink的BPSK、QPSK典型通信系统的链路实现，仿真BPSK/QPSK信号在AWGN信道、单径瑞利衰落信道下的误码性能。2、实验原理2.1 BPSK通信系统 相移键控系统中，有待传输的基带数字脉冲控制着载波相位的变化，从而形成振幅与频率不变，而相位取离散值变化的已调波。二进制相移键控 BPSK（Binary P

2、hase Shift Keying）方式一般是键控的载波相位按基带脉冲序列的规律而改变的数字调制方式，也就是说，二进制的数字基带信号 0 与 1 分别用相干调制的载波的 0 与相位的波形来表示。其表达式由公式（1-1）给出： （1-1）其中为双极性的二进制数字序列，的取值为± 1，为二进制的符号间隔，基带的发送成形滤波器的冲激响应，通常具有升余弦特性；是调制载波的频率，是调制载波的初始相位。用 BPSK 调制方式时，因为发送端以某一个相位作为基准，所以在接收端也一定有这样一个固定的基准相位作为参考。假如参考相位发生变化了，那么接收端恢复的信息也会出错，也就是存在“倒”现象。因此需要在

3、接收端使用载波同步，才能够正确恢复出基带的信号。BPSK信号的调制原理框图如图2-1所示，典型波形如图2-2所示。 图2-1 BPSK调制原理图 BPSK信号的解调通常都采用相干解调，解调器原理如图所示，在相干解调过程中需要用到和接收的BPSK信号同频同相的想干载波2.2 QPSK通信系统 数字基带信号的传输模型如图所示，输入信号一般认为是单极性二进制矩形脉冲序列；dn经过码型变换以后一般变形为双极性码型（归零或不归零）。在波形形成时，通常先对an进行理想抽样，变成二进制冲激脉冲序列d(t),然后送入发送滤波器以形成所需的波形 QPSK的调制有两种产生方法相乘电路法和选择法。此次课程设计涉及了

4、相乘法。输入信号是二进制不归零的双极性码元，它通过“串并变换”电路变成了两 路码元。变成并行码元后，每个码元的持续时间是输入码元的两倍。用两路正交 载波去调制并行码元。 本次实验使用的是AWGN信道、单径瑞利衰落信道信道。通过子模块建立新的封装(Mask)功能模块其中参数设置中信噪比为Es/No，Es/No为信号能量比噪声功率谱密度。AWGN信道模块可以将加性高斯白噪声加到一个实数的或复数的输入信号。现在输入信号是实数，这个模块增加了实数的高斯噪声，产生一个实数的输出信号。此块继承它的输入信号的采样时间。模块使用信号处理模块随机产生的噪声。初始种子可以是一个标量或矢量的长度

5、相匹配的输入信号通道数。 QPSK接收机由一对共输入地相关器组成。这两个相关器分别提供本地产生地相干参考信号t1和t2。相关器接收信号x(t),相关器输出地x1和x2被用来与门限值0进行比较。如果x1>0,则判决同相信道地输出为符号1；如果x1<0,则判决同相信道的输出为符号0。如果正交通道也是如此判决输出。最后同相信道和正交信道输出这两个二进制数据序列被复加器合并，重新得到原始的二进制序列。在AWGN信道中，判决结果具有最小的负号差错概率。用两路具有相互正交特性的载波来解调信号，可以分离这两路正交的2PSK信号。相干解调后，并行码元经过并/串变换后，最终得到串行的数据流 3、 实

6、验内容及步骤3.1.1 只经过AWGN的bpsk通信链路仿真电路图：调制部分：从左到右依次为信号产生、极性变换、调制，经过高斯信道。解调部分：从左往右依次为相干解调、滤波、采样、量化。分析误码率部分：由于存在延迟，需要加入delay模块。3.1.2只经过AWGN信道的QPSK调制仿真电路图：3.2.1 BPSK信号先经过瑞利信道再经过AWGN信道仿真电路图:瑞利信道参数:3.2.2 QPSK信号先经过瑞利信道再经过AWGN信道仿真电路图4、实验结果与分析4.1仿真电路中各部分信号波形调制部分波形变化（SNR为10dB）：从上往下依次为单极性二进制序列、双极性二进制序列、调制信号、经过AWGN后

7、的信号解调部分波形变化（SNR为10dB）：从上往下依次是接收信号、与本地载波相乘后信号、滤波后信号、采样后信号、量化后信号4.2.1 BPSK、QPSK调制方式经过AWGN信道的误码性能BPSK信号在AWGN信道下 010dB时（间隔：1dB）误码性能信噪比（dB）01234误码率0.0519480.0341010.020460.0107540.00495756789100.0019080.0006030.000120.0000170.0000020从0dB到10dB间隔1dB对应的误码率截图如下(注：由于存在延迟会导致差错统计多出延迟对应的错误，需减去)QPSK信号在AWGN信道下010d

8、B时（间隔：1dB）误码性能信噪比（dB）01234误码率0.0464210.0297210.0171110.0088760.00390356789100.0014450.000430.0000710.0000070.0000010从0dB到10dB间隔1dB对应的误码率截图如下(注：由于存在延迟会导致差错统计多出延迟对应的错误，需减去)信号在010dB时（间隔：1dB）误码性能曲线BPSK QPSK4.2.2 BPSK信号经过瑞利信道040dB时（间隔：5dB）误码性能信噪比（dB）051015误码率0.1130480.0457370.0164280.00527620253035400.001640.0004750.0001350.0000480.000018从0dB到40dB间隔5dB对应的误码率截图如下(注：由于存在延迟会导致差错统计多出延迟对应的错误，需减去)QPSK信号经过瑞利信道040dB时（间隔：5dB）误码性能信噪比（dB）051015误码率0.1080320.0434690.0153860.00490420253035400.0015370.0004370.0001230.0000390.000017从0dB到40dB间隔5dB对应的误码率截图如下信号在 为040dB时（间