MATLAB/Simulink实现的基于Costas环载波恢复的QPSK通信系统仿真平台

资 源 简 介

本MATLAB项目利用Simulink搭建完整的QPSK通信系统仿真平台，实现信号调制、信道传输和Costas环载波同步解调全流程，有效解决接收端频偏问题，为通信系统设计提供直观仿真环境。

详 情 说 明

基于Costas环载波恢复的QPSK通信系统Simulink仿真平台

项目介绍

本项目利用MATLAB/Simulink构建了一个完整的QPSK（正交相移键控）数字通信系统仿真平台。该平台实现了从信号生成、调制、信道传输到接收端同步与解调的全链路仿真。系统的核心在于采用Costas环载波同步技术，有效解决了接收端因频率偏移和相位偏差导致的解调性能恶化问题，为通信系统同步算法的研究与性能评估提供了可靠的仿真环境。

功能特性

• 完整通信链路：包含二进制信源生成、QPSK调制、带限信道（AWGN）、Costas环载波恢复以及QPSK解调等完整模块。
• 先进的载波同步：集成Costas环算法，能够自动跟踪并补偿载波频率和相位偏差，确保解调稳定性。
• 灵活的参数配置：支持用户自定义调整载波频率、符号速率、信噪比(SNR)、频偏、相位偏移以及Costas环关键参数（如环路滤波器带宽）。
• 全面的性能分析：提供误码率(BER)计算、信号时域波形与频谱图、解调眼图以及Costas环相位误差收敛过程等多种可视化分析工具，便于系统性能评估。

使用方法

1. 打开项目：启动MATLAB，将当前工作目录设置为项目文件夹。
2. 配置参数：运行主脚本文件，在弹出的参数配置界面或脚本内修改通信系统与信道参数，以适应不同的仿真场景。
3. 运行仿真：执行脚本，它将自动调用并运行预置的Simulink模型。仿真过程将展示系统关键节点的信号变化。
4. 查看结果：仿真结束后，程序会自动生成并显示性能分析图表，包括误码率曲线、眼图、频谱和时域波形等。

系统要求

• 操作系统：Windows / Linux / macOS
• 软件环境：MATLAB R2018b或更高版本，需安装Simulink组件。
• 推荐配置：为保障流畅仿真，建议使用具有充足内存（≥8GB）的计算机。

文件说明

主脚本文件作为整个仿真平台的统一控制入口，其核心功能涵盖：初始化仿真环境与全局变量、定义并管理用户可调整的系统参数、负责调用和运行核心的Simulink仿真模型，并在仿真结束后执行数据后处理与可视化分析，自动绘制并呈现误码率性能曲线、系统眼图、信号频谱等一系列关键结果图表。