【MATLAB源码-第286期】基于MATLAB的根升余弦脉冲整形对 BPSK 和 QPSK 调制的影响的对比仿真，输出功率谱，误码率曲线，星座图，眼图等.

操作环境：

MATLAB 2022a

1、算法描述

在现代通信系统中，数字调制技术是信息传输的核心，而BPSK（双相位键控）和QPSK（四相位键控）作为两种常用的调制方式，因其良好的抗干扰能力和传输效率被广泛应用。为了提高这些调制方式的性能，脉冲整形技术成为重要的研究方向。特别是根升余弦脉冲整形，因其优越的频谱特性和较低的符号间干扰（ISI）而备受关注。本系统将通过MATLAB进行模拟，深入探讨根升余弦脉冲整形对BPSK和QPSK调制的影响。

首先，在系统设计阶段，设定了一系列模拟参数。这些参数包括信号的长度、每个符号的采样点数和滚落因子等。合理的参数设置能够影响信号生成和处理的效果，直接关系到系统性能。在生成基带信号时，选择随机比特流作为信息源，这为后续的调制过程奠定了基础。通过随机生成的比特流，可以确保信号的多样性，从而更好地模拟实际通信环境。

接下来的关键环节是根升余弦滤波器的设计。根升余弦滤波器的作用在于优化信号的频谱特性，减少符号间干扰。这一滤波器的设计涉及到滚落因子的选择和滤波器的延展参数，确保在频域和时域内均能达到最佳效果。通过MATLAB中的rcosdesign函数，可以方便地生成所需的根升余弦脉冲形状。这一过程不仅仅是数学计算，更是实现高效信号传输的基础。

在脉冲整形阶段，将已调制的BPSK和QPSK信号与根升余弦滤波器进行卷积处理。这一处理能够有效改善信号的时域波形，增强其抗干扰能力。整形后的信号表现出更平滑的上升沿和下降沿，这一变化显著降低了因符号突变带来的频谱扩展问题。这种时域优化为后续的接收处理提供了良好的信号质量基础。

接下来，在接收端，模拟过程必须考虑信号在传输过程中受到的噪声影响。为了真实地反映这一点，系统通过添加高斯白噪声来模拟实际通信环境中的信号接收。噪声的添加使得信号在接收时可能发生失真，这就要求在后续的处理环节中，能够有效恢复原始信号。

在接收端，首先需要对噪声影响下的信号进行下采样处理。这一步骤是为了降低信号的采样率，减少计算复杂度，同时保留信号的关键信息。经过下采样后，处理后的信号仍能有效表达原有信息，便于后续的解调过程。BPSK信号的解调通过相应的算法实现，将处理后的信号转换回比特流，而QPSK信号的解调则相对复杂，但基本流程类似。

在整个模拟过程中，功率谱密度（PSD）分析是一个重要的性能评估指标。通过对接收信号的功率谱密度进行估计，可以观察到不同调制方式在频域的特性变化。MATLAB中的pwelch函数能够对信号的功率谱密度进行准确估计，这为分析根升余弦脉冲整形的有效性提供了依据。通过绘制功率谱图，能够清楚地看到在不同信噪比条件下，BPSK和QPSK的频谱表现及其变化趋势。

为进一步评估系统性能，误比特率（BER）分析成为不可或缺的部分。通过对比仿真结果与理论结果，可以更加深入地理解根升余弦脉冲整形对BPSK和QPSK调制的影响。误比特率的高低直接反映了系统的传输质量。在不同信噪比条件下，仿真得到的BER值为我们提供了直观的数据支持，帮助我们判断系统在噪声环境下的表现。

为了使结果更加直观，系统还生成了星座图和眼图。星座图展示了接收到的信号在复平面上的分布情况，能够直观反映出信号在传输过程中受到的干扰程度。眼图则通过展示信号的时域波形，为分析信号的波形质量提供了便利。通过观察眼图的开口大小，可以判断出脉冲整形的效果，以及系统在不同条件下的表现。

综合来看，本系统通过MATLAB模拟了根升余弦脉冲整形对BPSK和QPSK调制的影响，研究了脉冲整形在优化信号质量方面的重要作用。通过对系统性能的全面分析，得出了脉冲整形在数字调制中不可或缺的地位，强调了在复杂信道环境中优化信号传输的必要性

2、仿真结果演示

3、关键代码展示

略

4、MATLAB 源码获取

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