BPSK和QPSK调制解调原理及MATLAB程序

"BPSK和QPSK调制解调原理及MATLAB程序" 本文将详细介绍BPSK（Binary Phase Shift Keying）和QPSK（Quadrature Phase Shift Keying）调制解调原理，并提供MATLAB程序。 BPSK调制原理 BPSK调制是一种数字相位调制方式，利用载波的相位来表示数字信号的相移方式。二进制移相键控（2PSK）是BPSK调制的一种实现方式，通常用相位0和π分别表示“0”或“1”。2PSK信号的时域表达式为： s2psk(t) = s(t)cosωct 其中，s(t)是基带信号，ωc是载波频率。 BPSK调制方法 BPSK调制可以通过模拟调制和数字键控两种方法实现。模拟调制方法是通过对载波进行模拟调制来实现，而数字键控方法是通过对基带信号进行数字处理来实现。 BPSK解调原理 BPSK信号的解调通常采用的相干解调。在相干解调过程中，需要用到与接收的2PSK信号同频同相的相干载波。解调器原理如图10所示。 QPSK调制原理 QPSK调制是BPSK调制的一种扩展，通过合成两个正交的2PSK信号来实现。QPSK调制可以看作是由两个BPSK调制器构成。 QPSK调制方法 QPSK调制方法如图12所示。输入的串行二进制信息序列经过串并变换，变成两路速率减半的序列，然后对cosAtω和sinAtω进行调制，相加后即可得到QPSK信号。 QPSK解调原理 QPSK信号的解调原理如图3-5所示。解调是从已调信号中提取信号的过程，在某种意义上解调是调制的逆过程。由于QPSK信号可以看作是两正交2PSK信号的叠加，故用两路正交的相干载波去解调，这样能够很容易地分离出这两路正交的信号。 MATLAB程序 以下是BPSK和QPSK调制解调的MATLAB程序： （BPSK调制） ```matlab % BPSK调制 fs = 1000; % 采样频率 t = 0:1/fs:1; % 时间序列 s = randi([0 1], 1, length(t)); % 基带信号 wc = 2 * pi * 10; % 载波频率 s2psk = s .* cos(wc * t); ``` （BPSK解调） ```matlab % BPSK解调 r = s2psk + 0.1 * randn(size(s2psk)); % 接收信号 wc = 2 * pi * 10; % 载波频率 s_recovery = r .* cos(wc * t); ``` （QPSK调制） ```matlab % QPSK调制 fs = 1000; % 采样频率 t = 0:1/fs:1; % 时间序列 s = randi([0 1], 1, length(t)); % 基带信号 wc = 2 * pi * 10; % 载波频率 I = s(:, 1:2:end); % EVEN bits Q = s(:, 2:2:end); % ODD bits I_mod = I .* cos(wc * t); Q_mod = Q .* sin(wc * t); qpsk = I_mod + Q_mod; ``` （QPSK解调） ```matlab % QPSK解调 r = qpsk + 0.1 * randn(size(qpsk)); % 接收信号 wc = 2 * pi * 10; % 载波频率 I_recovery = r .* cos(wc * t); Q_recovery = r .* sin(wc * t); ``` 这些MATLAB程序可以用来模拟BPSK和QPSK调制解调过程，并可以根据需要进行修改和优化。