【通信】基于QPSK調制和解調matlab源碼含 GUI
一、簡介
1 調制模型
與QPSK相比，OQPSk調制方式在復數(shù)通道Q通道中，插入了一個比特的時延Tb。
2.優(yōu)點
OQPSK能夠把180度的相移變化變成兩個π /2的相位變化，因此相軌道遠離了原點
3 解調
因為調制時Q路進行了延時，所以解調時I路進行延時
二、源代碼
function varargout = GUI_QPSK(varargin)
% GUI_QPSK MATLAB code for GUI_QPSK.fig
% ? ? ?GUI_QPSK, by itself, creates a new GUI_QPSK or raises the existing
% ? ? ?singleton*.
%
% ? ? ?H = GUI_QPSK returns the handle to a new GUI_QPSK or the handle to
% ? ? ?the existing singleton*.
%
% ? ? ?GUI_QPSK('CALLBACK',hObject,eventData,handles,...) calls the local
% ? ? ?function named CALLBACK in GUI_QPSK.M with the given input arguments.
%
% ? ? ?GUI_QPSK('Property','Value',...) creates a new GUI_QPSK or raises the
% ? ? ?existing singleton*. ?Starting from the left, property value pairs are
% ? ? ?applied to the GUI before GUI_QPSK_OpeningFcn gets called. ?An
% ? ? ?unrecognized property name or invalid value makes property application
% ? ? ?stop. ?All inputs are passed to GUI_QPSK_OpeningFcn via varargin.
%
% ? ? ?*See GUI Options on GUIDE's Tools menu. ?Choose "GUI allows only one
% ? ? ?instance to run (singleton)".
%
% See also: GUIDE, GUIDATA, GUIHANDLES
% Edit the above text to modify the response to help GUI_QPSK
% Last Modified by GUIDE v2.5 03-Dec-2018 20:37:56
% Begin initialization code - DO NOT EDIT
gui_Singleton = 1;
gui_State = struct('gui_Name', ? ? ? mfilename, ...
? ? ? ? ? ? ? ? ? 'gui_Singleton', ?gui_Singleton, ...
? ? ? ? ? ? ? ? ? 'gui_OpeningFcn', @GUI_QPSK_OpeningFcn, ...
? ? ? ? ? ? ? ? ? 'gui_OutputFcn', ?@GUI_QPSK_OutputFcn, ...
? ? ? ? ? ? ? ? ? 'gui_LayoutFcn', ?[] , ...
? ? ? ? ? ? ? ? ? 'gui_Callback', ? []);
if nargin && ischar(varargin{1})
? ?gui_State.gui_Callback = str2func(varargin{1});
end
if nargout
? ?[varargout{1:nargout}] = gui_mainfcn(gui_State, varargin{:});
else
? ?gui_mainfcn(gui_State, varargin{:});
end
% End initialization code - DO NOT EDIT
% --- Executes just before GUI_QPSK is made visible.
function GUI_QPSK_OpeningFcn(hObject, eventdata, handles, varargin)
% This function has no output args, see OutputFcn.
% hObject ? ?handle to figure
% eventdata ?reserved - to be defined in a future version of MATLAB
% handles ? ?structure with handles and user data (see GUIDATA)
% varargin ? command line arguments to GUI_QPSK (see VARARGIN)
% Choose default command line output for GUI_QPSK
handles.output = hObject;
s=round(rand(1,100)); ?%生成二進制基帶數(shù)據并畫出基帶信號圖
N=1:100;
%figure(1);subplot(311);stem(N,s);title('基帶信號');grid on;
Ps=1;
M=4; ? ? ? ?%QPSK星座圖
d=sqrt(Ps)*sin(pi/M);
A=[1+1*i,-1+1*i,-1-1*i,1-1*i]*d;
%subplot(312);scatter(real(A),imag(A),'filled');title('QPSK星座圖');hold on;
theta=0:pi/100:2*pi;
x=cos(theta);
y=sin(theta);
%plot(x,y);grid on; ?
Maptable=[0 0;0 1;1 1;1 0]; ? ? ? ?%QPSK格雷碼比特映射
for j=1:2:100
? ?for m=1:M
? ? ? ? if isequal(s(j:j+1),Maptable(m,:))
? ? ? ? ? ?Qu((j+1)/2)= (2*m-1)*pi/4;
? ? ? ? ? ?x((j+1)/2)=A(m);
? ? ? ? break
? ? ? ? end
? ?end
end ? ? ? ? ? ? ? %基帶數(shù)據s攜帶的信息映射到X[n]
Am=1; ? ? ? ? ? ? %載波調制
T=0.0001; ? ? ? ? ? ?fc=6/T;
Smpl=1000;
deltaT=T/Smpl; ? ?%連續(xù)時間離散化間隔
Ns=5; ? ? ? ? ? ?%畫出Ns個符號的波形
t=deltaT:deltaT:Ns*T; ?%離散時間序列
for j=1:Ns
? ?index=(j-1)*Smpl+1:j*Smpl; %第i個符號對應的離散時間序號
? ?g(index)=1; ? ? ? ? ? ? ?%矩形脈沖成型
? ?X(index)=Am*g(index).*cos(2*pi*fc*t(index)+Qu(ceil(index/100.01))); %載波調制信號
end
%subplot(313);plot(t,X);title('QPSK調制信號波形');
SNR_dB=15; ? ?%定義信噪比 ? ?
SNR=10^(SNR_dB/10); %定義線性信噪比
Ps=1; ? ? %發(fā)射功率
Pn=Ps/SNR; ?%噪聲方差
x=x(1:50);
z=sqrt(Pn/2)*(randn(size(x))+randn(size(x))*i); %生成白噪聲
h=1; ?%AWGN信道下，信道增益h=1
y=h*x+z; ? %基帶接受信號
%figure(2);subplot(211);scatter(real(y(1:10)),imag(y(1:10)),'filled'); %y的星座圖title('QPSK接收星座圖');
for j=1:length(y) ?
? ?Dist=abs(y(j)-A); ? ? ? ? ? ? ? ? ?%第j個接受信號與各星座圖點的距離
? ?[~,Index]=min(Dist); ? ? ? ? ? ? ? %找到距離最近的點
? ?x_est(j)=A(Index); ? ? ? ? ? ? ? ? %得到發(fā)射調制信號的估計
? ?s_est(2*j-1:2*j)=Maptable(Index,:); ? %得到比特數(shù)據的估計
end
W=1:100;
%subplot(212);stem(W,s_est);title('QPSK解調后信號');
for n=1:25
?Pe_t(n)=2*sqrt(2)/4*erfc(sqrt(2*n)*sin(pi/M))-sqrt(2)/4*erfc(sqrt(2*n)*sin(pi/M))* sqrt(2)/4*erfc(sqrt(2*n)*sin(pi/M));
?Pb_t(n)=0.5*Pe_t(n);
end
PESUM=0;
PBSUM=0
for n=1:25
for m=1:1000
? ? ? ?SNR=n;
? ? ? ?Ps=1; ?
? ? ? ?Pn=Ps/SNR;
? ? ? ?z=sqrt(Pn/2)*(randn(size(x))+randn(size(x))*i);
? ? ? ?h=1;
? ? ? ?y=h*x+z;
? ? ? ?for j=1:length(y)
? ? ? ? ? ?Dist=abs(y(j)-A);
? ? ? ? ? ?[~,Index]=min(Dist);
? ? ? ? ? ?x_est(j)=A(Index);
? ? ? ? ? ?s_est(2*j-1:2*j)=Maptable(Index,:);
? ? ? ?end
for ?k=1:100
if(s(k)+s_est(k)==1)
? ? ? ? PBSUM=PBSUM+1;
end
? ? ? ?end
for k1=1:50
if isequal(x(k1),x_est(k1))
? ? ? ? ? ? ? PESUM=PESUM+0;
? ? ? ? ? else
? ? ? ? ? ? ? PESUM=PESUM+1;
end
end
end
Pb(n)=PBSUM/1000/100;
Pe(n)=PESUM/1000/50;
PBSUM=0;
PESUM=0;
end
SNRX=1:25;
%figure(3);plot(SNRX,Pb); hold on;plot(SNRX,Pe);scatter(SNRX,Pe_t);scatter(SNRX,Pb_t, 'filled');
%xlabel('信噪比 SNR(r/dB)');title('AWGN信道下誤碼率與誤符號率曲線'); axis([1 25 0 1])；grid on;hold off;
H=sqrt(1/2)*(randn+i*randn);
Y=H*x+z;
%figure(4);subplot(211);scatter(real(Y(1:10)),imag(Y(1:10)),'filled');title('4PSK信道均衡前星座圖');
Y1=Y/H;
%subplot(212);scatter(real(Y1(1:10)),imag(Y1(1:10)),'filled');title('4PSK信道均衡后星座圖');
PESUM1=0;
PBSUM1=0
for n=1:25
?for m=1:1000
? ? ? ? SNR=n;
? ? ? ?Ps=1; ?
? ? ? ? ? ?Pn=Ps/SNR;
? ? ? ?z=sqrt(Pn/2)*(randn(size(x))+randn(size(x))*i);
Y1=(H*x+z)/H;
? ? ? ?for j=1:length(Y1)
? ? ? ? ? ?Dist=abs(Y1(j)-A);
? ? ? ? ? ?[~,Index]=min(Dist);
? ? ? ? ? ?x_est1(j)=A(Index);
? ? ? ? ? ?s_est1(2*j-1:2*j)=Maptable(Index,:);
? ? ? ?end
for ?k=1:100
if(s(k)+s_est1(k)==1)
? ? ? PBSUM1=PBSUM1+1;
end
end
for k1=1:50
if isequal(x(k1),x_est1(k1))
? ? ? ? ? ? ? PESUM1=PESUM1+0;
? ? ? ? ? else
? ? ? ? ? ? ? PESUM1=PESUM1+1;
end
三、運行結果
?
