目录

1.本系统整体构架

2.各个模块基本原理

2.1QPSK调制原理

2.2 QPSK解调原理

2.3 扩频技术原理

2.4 FFT频偏估计模块

3.仿真结果

4.完整程序下载

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1.本系统整体构架

整个程序，我们采用如下的流程图实现：

2.各个模块基本原理

2.1QPSK调制原理

       正交相移键控（Quadrature Phase Shift Keying，QPSK）是一种数字调制方式。它分为绝对相移和相对相移两种。由于绝对相移方式存在相位模糊问题，所以在实际中主要采用相对移相方式DQPSK。QPSK是一种四进制相位调制，具有良好的抗噪特性和频带利用率，广泛应用 于卫星链路、数字集群等通信业务。

       QPSK是一种利用载波的四种不同相位来表示数字信息的调制方式。在QPSK中，每个码元周期内载波的相位有四种可能取值，通常分别为0、π/2、π、3π/2，或者可以表示为±π/4、±3π/4。由于每种相位状态可以代表2个比特的信息，因此QPSK可以在相同的带宽下传输比BPSK更多的数据，从而提高了频谱利用率。 

调制的结构框图如下图所示：

2.2 QPSK解调原理

QPSK解调原理:

      四相相移调制是利用载波的四种不同相位差来表征输入的数字信息，是四进制移相键控。QPSK是在M=4时的调相技术，它规定了四种载波相位，分别为45°，135°，225°，315°，调制器输入的数据是二进制数字序列，为了能和四进制的载波相位配合起来，则需要把二进制数据变换为四进制数据，这就是说需要把二进制数字序列中每两个比特分成一组，共有四种组合，即00，01，10，11，其中每一组称为双比特码元。每一个双比特码元是由两位二进制信息比特组成，它们分别代表四进制四个符号中的一个符号。

2.3 扩频技术原理

       将基带信号的能量分散到更宽的频带中，使得信号的功率谱密度降低（低于噪声和干扰的功率谱密度），接收端通过与发射端同步的扩频码进行相关解扩，将信号能量集中回原始窄带，而干扰和噪声的能量仍分散在宽带中，从而实现抗干扰。

扩频技术的关键参数：

扩频码生成

扩频处理

       扩频处理是将QPSK基带调制信号与扩频码序列相乘，实现频谱扩展。由于QPSK信号分为I路和Q路，扩频处理需分别对两路信号进行。

解扩处理

      将基带接收信号与本地扩频码相乘或进行相关运算，实现解扩。解扩过程分别对I路和Q路信号进行：

2.4 FFT频偏估计模块

频偏Δf会导致接收信号相位随时间线性变化：

这种相位旋转会导致解调时相位估计错误，增加误码率。

FFT频偏估计的核心思想是利用信号的周期性特性，通过频域分析找出频偏对应的峰值。

基本步骤：

1.对接收信号进行分段相关处理

2.对相关结果进行FFT变换

3.在FFT频谱中找到峰值，峰值位置对应频偏估计值

FFT频谱的峰值位置kₘₐₓ对应的频率为：

3.仿真结果

QPSK加频偏不扩频（绿色方块）：误码率始终维持在很高水平（接近10−0），说明频偏会严重恶化 QPSK 的解调性能。

QPSK不加频偏不扩频（蓝色圆圈）：误码率随SNR上升而下降，但整体性能不如带扩频/频偏估计的方案。

QPSK加FFT频偏估计不扩频（红色三角）：相比“加频偏不扩频”，误码率显著降低，说明FFT频偏估计能有效补偿频偏带来的性能损失。

扩频（4倍/8倍）+FFT频偏估计的方案（粉色圆圈、紫色圆点等）：误码率下降最快，在相同 SNR下性能远优于其他方案；其中8倍扩频+FFT频偏估计（紫色圆点）的性能最优（误码率能降到
10−5级别）。

4.完整程序下载

完整可运行代码，博主已上传至CSDN，使用版本为matlab2022a/matlab2024b：

（本程序包含程序操作步骤视频）

https://download.csdn.net/download/ccsss22/92400621