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高性能QPSK软件解调技术的研究与实现

范慧娟  
【摘要】:近年来,QPSK(四相相移键控)调制由于具有频谱利用率高、抗干扰性强、适合高速数据传输等优点,已经成为通信系统中最常用的一种数字调制方式。在通信系统的工程实现上,调制解调多采用FPGA、DSP或DSP+FPGA为软/硬件平台。基于该平台的通信系统性能优良,但也有成本高、设计复杂、开发周期长等缺点。随着通用计算机性能的迅速提高,利用通用计算机来构建QPSK调制解调系统将具有很大的优越性:低成本、设计简单、可移植性好、开发周期短。因此,利用C语言在通用计算机平台上实现QPSK调制解调器是一次很有意义的探索。 论文首先介绍了QPSK调制解调基本原理,并对解调中载波同步和符号同步的三种实现方法进行了分析比较,最终选用性能最好的Costas环和Gardner环来实现解调系统中的同步。然后在MATLAB/Simulink平台上对QPSK软件调制解调算法进行了仿真验证,通过给系统加频偏和时偏分析了同步偏差对系统性能的影响。最后,根据MATLAB/Simulink仿真结果在VS2005环境下利用C语言实现QPSK调制解调器,给出了具体模块的算法实现方式和软件设计流程,并通过多次实际测试验证了QPSK软件调制解调系统的功能,得出了系统在不同信噪比情况下的误比特率曲线。 论文进行了大量地实际测试,结果表明论文设计的QPSK软件调制解调系统相比同类产品解调性能高、实现结构简单、可移植性好,达到了预期研究目标。


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