qpsk.m

用MATLAB生成QPSK信号

clear all;
clc;
num=100;                                  %原始信息序列长度
samp=100;                                 %采样点数
delta_T=1/samp;                           %采样间隔
N=samp*num;                               %总的采样点数
msg_orig=randint(1,num);                  %序列生成
data1=2*msg_orig-1;                       %单/双极性变换

ry_I=raylrnd(0.8,1,num/2);                %以0.8为参数的瑞利衰落
ry_Q=raylrnd(0.8,1,num/2);                %以0.8为参数的瑞利衰落

for i=1:num
    data1_orig(samp*(i-1)+1:samp*i)=data1(i);%对data1进行采样
end
for i=1:2000
    data(i)=data1_orig(i);
end
%--------------------------------------------画信源及频谱图-----------------------

figure(1);
subplot(2,1,2);                              %在一个窗口里画两个图
pwelch(data1_orig,[],[],[],10);              %画信源的频谱图
subplot(2,1,1);
x1=0+0.01:0.01:100;
plot(x1,data1_orig);                          %画信源的图型
axis([0 10 -1.2 1.2]);                       %画信源图时规定两坐标轴的范围

%----------------------------------将信息源分成两路 ，并对第I路信号抽样-------------------------
data11=zeros(1,samp*num/2);              
for i1=1:num/2  
    data11(samp*(i1-1)+1:samp*i1)=data1(2*i1-1);%I路信号是信源的第奇数个码元，并对它抽样
end

%----------------------------------将信息源分成两路，并对第Q路信号抽样-------------------------
data12=zeros(1,samp*num/2);              
for i2=1:num/2  
    data12(samp*(i2-1)+1:samp*i2)=data1(2*i2);%
end

%------------------------------------------对余弦载波抽样------------------------------
for j1=1:samp*num/2                      
    a1(j1)=cos((j1-1)*2*pi/100);                 %每个余弦波每个周期采50个点
end

%------------------------------------------对正弦载波抽样------------------------------
for j2=1:samp*num/2                      
    a2(j2)=sin((j2-1)*2*pi/100);
end

%---------------------------------------------调制-------------------------------------
data21=data11.*a1;                              %I路用余弦调制                         
data22=data12.*a2;                              %Q路用正弦调制

%--------------------------------------为两路信号加上瑞利衰落--------------------------
for i=1:num/2
    data21_ray(i)=data21(i)*ry_I(i);
    data22_ray(i)=data22(i)*ry_Q(i);
end

data2_modul=data21+data22;                    %调制后总的信号
data2_ray=data21_ray+data22_ray;              %加瑞利衰落后总的信号

for i=1:1000
    data2_modul_t(i)=data2_modul(i);
end
%-----------------------------------------画调制后的信号波形和频谱图---------------
figure(2);     
subplot(2,1,2);
pwelch(data2_modul,[],[],[],10);

subplot(2,1,1);
x2=0+0.01:0.01:10;
plot(x2,data2_modul_t);


data3=awgn(data2_modul,1,'measured');           %经过AWGN信道
for i=1:1000
    data3_t(i)=data3(i);
end
%-----------------------------------画经过高斯信道后的信号波形和频谱图----------------------
figure(3);    
subplot(2,1,2);
pwelch(data3,[],[],[],10);

subplot(2,1,1);
plot(x2,data3_t);


%------------------------------------------------星座图--------------------------------------------
clear;                                         
N=1000;
s00=[1 0]; s01=[0 -1]; s11=[-1 0]; s10=[0 1];   %  信号映射
SNRindB1=8;
E=1;                                            % 码元能量
snr=10^(SNRindB1/10); 
sgma=sqrt(E/snr)/2; 
for i=1:N
    temp=rand;                                  % 生成取值在0和1之间的服从均匀分布的随机变量
    if (temp<0.25),                             % 概率为1/4的信源符号 "00"
        dsource1(i)=0; dsource2(i)=0;
        s(i)=complex(s00(1),s00(2));
    elseif (temp<0.5),                          % 概率为1/4的信源符号 "01"
        dsource1(i)=0; dsource2(i)=1;
        s(i)=complex(s01(1),s01(2));
    elseif (temp<0.75),                         % 概率为1/4的信源符号 "10"
        dsource1(i)=1; dsource2(i)=0;
        s(i)=complex(s10(1),s10(2));
    else                                        % 概率为1/4的信源符号 "11"
        dsource1(i)=1; dsource2(i)=1;
        s(i)=complex(s11(1),s11(2));
    end;
end;


for i=1:N                                       %通过Raleigh信道之前的的星座图
    
    n=sgma*randn(1,2);                          
    if ((dsource1(i)==0) & (dsource2(i)==0)), 
        r=s00+n;
    elseif ((dsource1(i)==0) & (dsource2(i)==1)), 
        r=s01+n;
    elseif ((dsource1(i)==1) & (dsource2(i)==0)), 
        r=s10+n;
    else 
        r=s11+n;
    end;
    rr(i)=complex(r(1),r(2));
end;
figure(4);
for i=1:1000
    subplot(2,1,1)
plot(rr(i),'b*');
hold on;
end;
subplot(2,1,1)
plot(s,'rd');
title('Before Rayleigh'); 
grid on;
hold off;

                                                  % 通过Raleigh信道之后的的星座图
for i=1:N
    m=raylrnd(0.7);                               % 生成服从Rayleigh分布的随机变量
    n=sgma*randn(1,2);                            % 生成两个服从N(0,sgma)的随机变量
    if ((dsource1(i)==0) & (dsource2(i)==0)), 
        r=m*s00+n;
    elseif ((dsource1(i)==0) & (dsource2(i)==1)), 
        r=m*s01+n;
    elseif ((dsource1(i)==1) & (dsource2(i)==0)), 
        r=m*s10+n;
    else 
        r=m*s11+n;
    end;
    rr(i)=complex(r(1),r(2));
end;
figure(4);
for i=1:1000
    subplot(2,1,2)
plot(rr(i),'b*');
hold on;
end;
subplot(2,1,2)
plot(s,'rd');
title('After Rayleigh'); 
grid on;
hold off;