【matlab】仿真4PSK调制信号在高斯信道下的性能,并与理论分析结果比较——理论篇

    xiaoxiao2021-12-12  2

    1.     试编写程序,仿真4PSK调制信号在高斯信道下的性能,并与理论分析结果比较。

     

    一、4PSK调制信号在高斯信道下的性能仿真

    仿真4PSK的调制以及解调的仿真图,包括已调信号的波形,解调后的信号波形,眼图和误码率。

    在仿真的基础上分析比较了各种调制方法的性能,并比较仿真模型与理论性能,证明了仿真模型是否有效。

    目前,改进的数字调制方式主要有偏置正交相移键控,π/4正交差分相移键控,最小频移键控,高斯最小频移键控,正交频分复用,网格编码调制等。

    这里我们采用最小频移键控。

    二、4PSK的调制与解调

    四进制绝对相移键控(4PSK)直接利用载波的四种不同相位来表示数字信息。如图1所示

                                    图1 4PSK信号相位量图 

    由于每一种相位代表两个比特信息,因此每个四进制码元可以用两个二进制码元的组合来表示。两个二进制码元中的前一比特用a来表示,后一比特用b表示,则双比特ab与载波相位的关系入下表1:

                                        表1  双比特ab与载波相位的关系

    双比特码元

    载波相位(φn

     a

    b

    A方式

    B方式

    0

    0

    0o

    225o

    1

    0

    90o

    315 o

    1

    1

    180o

    45 o

    0

    1

    270o

    135 o

     

     

     

     

     

     

     

    关键原理:分别对两个正交载波信号进行双边带调制—>相加—>四进制信号。

    显而易见,通过这种方法巧妙地便将数字调相和线性调制结合起来,从而为四相波形的产生提供理论支撑。

    4PSK的调制方法有正交调制方式(双路二相调制合成法或直接调相法)、相位选择法、插入脉冲法等。

    这里我们采用正交调制方式。

    4PSK的正交调制原理如图2:

                                    图2  4PSK正交调制原理方框图

    框架分析:由两个载波正交的2PSK调制器组合

    Step1:串/并变换器:将输入的二进制序列分为速度减半的两个并行双极性序列a和b(a,b码元在事件上是对齐的)

    Step2:再分别进行极性变换,把极性码变为双极性码(0→-1,1→+1)Step3:然后分别调制到cosωct和sinωct两个载波上,两路相乘器输出       的信号是相互正交的抑制载波的双边带调制(DSB)信号,其       相位与各路码元的极性有关,分别由a和b码元决定。

    Step4:两个乘法器,其中一个用于产生0o与180o两种相位状态,另一个用于产生90o与270o两种相位状态,相加后就可以得到45o,135o,225o和315o四种相位。经相加电路后输出两路的合成波形,即是4PSK信号。

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