現在常用的數字調制方式有二相移相鍵控(BPSK)、正交移相鍵控(QPSK)、偏移四項移相鍵控(OQPSK)、最小移頻鍵控(MSK)等。它們具有相同的功率效率。BPSK 頻譜利用率差,抗非線性能力差,實現簡單;
QPSK頻譜利用率好,抗非線性能力一般,實現復雜度一般;OQPSK 頻譜利用率好,抗非線性能力好,實現較復雜;MSK 頻譜利用率一般,抗非線性能力好,實現最復雜度。
QPSK調制信號是抑制載波的信號,無法用常規的鎖相環或窄帶濾波器直接提取參考載波,但它又不同于一些連續相位調制信號,其載波相位變化只能取有限的幾個離散值,這就隱含了參考載波的相位信息。
所以,可以通過非線性處理,消除信號中的調制信息,產生與原載波相位有一定關系的分量,然后再提純該信號,恢復已被抑制的載波信號,進而完成信號的相干解調。

數字信號的定時同步提取是數字通信中的關鍵環節之一,在QPSK解調器中,首先建立了載波與副載波的同步 ,進行相干解調,獲得數字基帶信號,然后建立定時同步以確定每一個數字碼元的起止時刻 ,使之能對數字信息做出正確的判決。
由于在接收到的數字基帶信號中含有定時同步信號的信息,這樣通過對數字基帶信號的適當運算,提取出定時誤差,并將此誤差用于控制數控振蕩器,就可恢復出發射端的定時信號,這種通過用鎖相環路直接從接收的數字基帶信號中提取定時同步信號的技術與平方環相比,無論從經濟性、可靠性、抗擾度等方面來看都更加有效。
在寫相干解調算法前,首先是要懂如何仿真PLL。也就是必須知道鎖相環的原理!
%%%% 鎖相環理論仿真程序 %%%%%
% File: PLL_theory_sim1.m %%%%%%%
%%% date: 2020-1-4 author: 仿真工匠 %%%
%%% 程序說明
% 本程序進行簡單二階costas鎖相環,目標信號無噪聲。
% 優化了環路濾波器的參數計算過程!
%%% 仿真環境
% 軟件版本:R2015b
clear all;
close all;
%-------------- 程序主體 -------------------%
%%%%%% 參數設置
f0 = 2e4;
fdop = 500; % doppler frequency
fs = 16e4; % sample frequency
phi0 = 30*pi/180;
% 環路濾波器參數設計
index = 0.707; % 阻尼因子
Bn = 300; % 噪聲帶寬
ts = 1/fs; % 時間周期
wn = 2*Bn/(index+1/(4*index));
para=4+4*index*wn*ts+(wn*ts)^2;
plus=10; % 環路濾波器增益
c1 = plus*8*index*wn*ts/para;
c2 = plus*4*(wn*ts)^2/para;

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原文標題:本科畢業設計課題—QPSK相干解調的MATLAB仿真(2)
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