一、实验原理

多进制数字调制系统与二进制数字调制系统相比的最大优点在于提高了频带利用率。在多进制数字调制系统中应用较为广泛的是四进制差分相移键控（QDPSK）。QDPSK系统和2DPSK系统类似，在发送端就是将绝对码变换成相对码加QPSK调制，如图1所示，在接收端就是QPSK解调加码反变换，如图2所示。

图1  QDPSK系统调制原理方框图

图2  QDPSK极性比较法解调原理方框图

在QDPSK系统发送端，信息源产生的是二进制数字信号，经过串并转换后变为四进制的双比元ab。经过码变换器，绝对码ab转换为相对码cd。cd与载波相乘就是完成了绝对相移键控。接收端先进行相干解调（极性比较），得到相对码cd，经过逆码变换得到绝对码ab。

二、实验仪器

1．计算机一台；

2．MATLAB软件（包含SIMULNK工具包）。

三、实验目的

1．掌握QDPSK数字调制解调的基本原理；

2．掌握QDPSK数字调制的方法；

3．掌握QDPSK系统解调的方法；

4．了解QDPSK系统在高斯白噪声背景下的基本性能。

四、实验内容

1．建立QDPSK传输系统

利用MATLAB软件的SIMULINK工具包建立QDPSK传输系统，包括：数字信号信息源，串并转换，码变换器，QPSK调制器，高斯噪声，QPSK相干解调，码反变换器，并串转换，误码率计算等。QDPSK系统的仿真用SIMULINK中的模块搭建，包括：Bernoulli Binary Generator，D latch，Logical Operator，Upsample，Sine Wave，Analog Filter Design，Gaussian Noise Generator， Error Rate Calculation等。系统波形和误码率的观测用Display和Scope。系统结构如图3所示。

信源采用二进制贝努立信源发生器，数据速率为200bit/s，载波频率128000Hz。串并转换是由D latch等模块封装的子系统，码变换器是由Logical Operator，Unit delay等模块封装的子系统，调制子系统由Upsample，Digital Filter Design，Sine Wave，Product，Sum等模块封装，解调子系统由Sine Wave，Product，Analog Filter Design等模块封装。信道叠加高斯噪声，高斯噪声功率可调，使用误码率统计模块统计误码个数。

图3  QDPSK系统仿真结构图

2．QDPSK系统的波形观测 

（1）数字信号信息源的信号观测；

（2）调制器输出端信号观测；

（3）解调器输入端信号观测；

（4）码反变换输出端信号观测。

    3．QDPSK系统误码率观测 

QDPK系统误码性能指标测试。调整高斯噪声的方差，观察误码率的变化。

五、实验报告

实验报告的内容：包括实验名称、实验目的和任务、实验内容、实验过程与结果（含实验仿真模型、运行的数据结果和图形）、分析与讨论（含实验结果分析、设计与调试中出现的问题及解决方法、实验心得、改进的设想和建议等）。实验报告以文本或电子文档形式递交。实验报告要求书写规范、文字简练、语句通顺、图表清晰。并回答以下思考题：

1. 叙述QDPSK系统的原理。 

2. 叙述QDPSK系统与QPSK系统的相同点和不同点。

3. QDPSK系统的优点有哪些？

(1)串并转换

                                 （2）码变换

                                （3）极性转换

                                （4）QPSK数字调制

                                （5）码反变换

                                    （6）解调下载本文