在Qt中实现BPSK调制需要进行以下步骤:
生成待调制的数字信号。可以使用Qt中的随机数生成函数或手动输入数字序列来生成数字信号。
对数字信号进行BPSK调制。BPSK调制是一种二进制相移键控调制,其原理是将数字信号转换为正弦波信号,根据数字信号的0和1分别对正弦波进行180度的相位反转。可以使用Qt中的QAudioFormat类中的采样率、频率和数据类型等参数来配置正弦波的属性,然后使用QAudioOutput类来输出调制后的正弦波信号。
在接收端进行解调。BPSK解调也是一种二进制相移键控解调,其原理是对接收到的正弦波信号进行180度的相位反转,并利用滤波器去除高频成分,从而恢复原始数字信号。可以使用Qt中的QAudioInput类来接收调制后的正弦波信号,并使用QAudioFormat类中的采样率、频率和数据类型等参数来配置接收信号的属性。
对解调后的数字信号进行处理。解调后得到的数字信号应与原始数字信号比较,以检验解调效果的准确性。
下面是一个简单的Qt程序示例,实现了BPSK调制和解调的功能:
#include <QCoreApplication>
#include <QAudioOutput>
#include <QAudioFormat>
#include <QByteArray>
#include <QDebug>
int main(int argc, char *argv[])
{
QCoreApplication a(argc, argv);
// 生成数字信号
QByteArray data;
for (int i = 0; i < 100; ++i) {
data.append(qrand() % 2);
}
// BPSK调制
QAudioFormat format;
format.setSampleRate(44100);
format.setChannelCount(1);
format.setSampleSize(16);
format.setCodec("audio/pcm");
format.setByteOrder(QAudioFormat::LittleEndian);
format.setSampleType(QAudioFormat::SignedInt);
QAudioOutput output(format);
output.start();
int duration = 1000; // ms
int samples = format.sampleRate() * duration / 1000;
int freq = 1000; // Hz
double amplitude = 32767.0;
double phase = 0.0;
double delta = 2.0 * M_PI * freq / format.sampleRate();
double signal;
QByteArray buffer;
buffer.reserve(samples * 2);
for (int i = 0; i < samples; ++i) {
if (data[i] == 0) {
signal = amplitude * qSin(phase);
} else {
signal = -amplitude * qSin(phase);
}
buffer.append(reinterpret_cast<const char*>(&signal), sizeof(signal));
phase += delta;
}
output.write(buffer.data(), buffer.size());
output.flush();
// BPSK解调
QAudioInput input(format);
input.start();
buffer.clear();
buffer.resize(samples * 2);
input.read(buffer.data(), buffer.size());
input.stop();
QByteArray result;
for (int i = 0; i < samples; ++i) {
signal = *reinterpret_cast<const double*>(buffer.constData() + i * 2);
if (qAbs(signal - amplitude) < qAbs(signal + amplitude)) {
result.append(0);
} else {
result.append(1);
}
}
// 检验解调后的数字信号是否与原始数字信号一致
qDebug() << "Original data:" << data.toHex();
qDebug() << "Decoded data :" << result.toHex();
return a.exec();
}