基于MATLAB的數(shù)字調(diào)制方法的實(shí)現(xiàn)

1、 師大學(xué) 2012 屆學(xué)士學(xué)位論文 基于MATLAB的數(shù)字調(diào)制方法的實(shí)現(xiàn)學(xué)院、專業(yè)物理與電子信息學(xué)院 電子信息工程研究方向 信號與信息處理學(xué)生姓名 岳丹丹學(xué)號 指導(dǎo)教師 恩華指導(dǎo)教師職稱 副教 授 2012 年 4 月 26 日 II / 31基于 MATLAB 的數(shù)字調(diào)制方法的實(shí)現(xiàn)岳丹丹師大學(xué) 物理與電子信息學(xué)院 （235000）摘要 本文將著重討論數(shù)字通信系統(tǒng)中的調(diào)制解調(diào)系統(tǒng)的基本原理以與實(shí)現(xiàn)方法，并在 MATLAB 軟件平臺上仿真實(shí)現(xiàn)幾種常見的數(shù)字調(diào)制方式。最常用實(shí)現(xiàn)數(shù)字調(diào)制方法是鍵控法:可獲得振幅鍵控（Amplitude Shift Keying,ASK） 、頻移鍵控（Freqency

2、 Shift Keying,FSK）和相移鍵控（Phase Shift Keying, PSK）.數(shù)字信息有二進(jìn)制和多進(jìn)制之分。文中將對二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制方法進(jìn)行闡述，主要對二進(jìn)制幅度鍵控（2ASK） 、二進(jìn)制頻移鍵控（2FSK）和二進(jìn)制相移鍵控（2PSK）實(shí)現(xiàn)仿真分析。本文將結(jié)合 MATALB 模塊和 Simulink 工具箱的實(shí)現(xiàn)，對二進(jìn)制幅度鍵控（2ASK） 、二進(jìn)制頻移鍵控（2FSK）和二進(jìn)制相移鍵控（2PSK）實(shí)現(xiàn)進(jìn)行仿真結(jié)果進(jìn)行分析，從而更深入地掌握數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)的相關(guān)知識。關(guān)鍵詞 MATLAB；數(shù)字通信系統(tǒng)；調(diào)制；仿真 III / 31Realization of digital mo

3、dulation method based on MATLAB Yue DandanSchool of Physics and Electronic InformationHuaibei Normal UniversityAnhui Huaibei235000AbstractAbstractThis paper focuses on the basic principles and realization ways of modulation demodulation system in digital communication systems ,and achieve some commo

4、n digitalmodulation on the platform of MATLAB simulation software. The most commonly used digital modulation is the Shift Keying which includes AmplitudeShift Keying (ASK), Frequence Shift Keying(FSK), and Phrase Shift Keying (PSK) modulation. This design using MATLAB and SIMULINK Toolbox programmin

5、g in MATLAB software platform to emulation two pairs Amplitude Shift Keying(2ASK) system, binary Frequency Shift Keying(2FSK), binary Phase Shift Keying(2PSK) modulation .Digital information can be divided into binary system and multi-system.This paper will tell the way of binary system digital modu

6、lation,mainly achieve simulation and analysis of ASK,FSK,PSK.It will combine with MATALB model block and the realization ofSimulink toolbox so that we can understand the knowledge related with digital modulation system more deeply.KeywordsKeywordsMATLAB; Simulationof communication systems ; Simulati

7、on IV / 31目 次引言 11 數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)的基本原理 22MATLAB 簡介 32.1MATLAB 主要產(chǎn)品構(gòu)成 32.2 MATLAB 的特點(diǎn) 33 數(shù)字調(diào)制的基本原理 53.1 二進(jìn)制幅度調(diào)制（2ASK）53.2 二進(jìn)制頻移調(diào)制（2FSK）83.3 二進(jìn)制相位調(diào)制（2PSK）錯誤！未定義書簽。錯誤！未定義書簽。4 數(shù)字調(diào)制的 MATLAB/SIMULINK 仿真與分析 144.12ASK 的 MATLAB/Simulink 仿真與分析 144.22FSK 的 MATLAB/Simulink 仿真與分析 19總 結(jié) 24參考文獻(xiàn) 25致 26 1 / 31引 言 MATLAB 是目前

8、國際上流行的進(jìn)行科學(xué)研究、工程計(jì)算的軟件。它起源于矩陣運(yùn)算，并已經(jīng)發(fā)展成為一種高度集成的計(jì)算機(jī)語言。MATLAB 具有強(qiáng)大的數(shù)學(xué)運(yùn)算能力、方便實(shí)用的繪圖功能與語言的高度集成性。除具備卓越的數(shù)值計(jì)算能力之外，它還提供了專業(yè)水平的符號計(jì)算、文字處理、可視化建模仿真、實(shí)時控制等功能?？梢灶A(yù)見，在科學(xué)運(yùn)算、自動控制、科學(xué)繪圖、通信仿真等領(lǐng)域，MATLAB 語言將長期保持其獨(dú)一無二的地位。在通信領(lǐng)域 MATLAB 更有明顯優(yōu)勢，因?yàn)橥ㄐ蓬I(lǐng)域中很多問題是研究系統(tǒng)性能的，傳統(tǒng)的方法只有構(gòu)建一個實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，采用各種方法進(jìn)行測量，才能得到所需數(shù)據(jù)，這樣不僅需要花費(fèi)大量的資金用于試驗(yàn)系統(tǒng)的構(gòu)建，而且系統(tǒng)構(gòu)建周期長，

9、系統(tǒng)參數(shù)的調(diào)整也十分困難。而 MATLAB 的出現(xiàn)使得通信系統(tǒng)的仿真能夠用于計(jì)算機(jī)模擬實(shí)現(xiàn)，免去構(gòu)建實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的不便，而且操作十分簡便，只需要輸入不同的參數(shù)就能得到不同情況下系統(tǒng)的性能，而且在結(jié)構(gòu)的觀測和數(shù)據(jù)的存儲方面也比傳統(tǒng)的方式有很多優(yōu)勢。因而 MATLAB 在通信仿真領(lǐng)域得到越來越多的應(yīng)用。 本文主要研究的是基于 MATLAB 的數(shù)字調(diào)制解調(diào)技術(shù)。介紹了幾種數(shù)字調(diào)制方法的原理，通過理論分析與 MATLAB 仿真最終得出總結(jié)。 2 / 311.數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)的基本原理在數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)中，為了使數(shù)字基帶信號能夠在信道中傳輸，要求信道應(yīng)具有低通形式的傳輸特性。然而，在實(shí)際信道中，大多數(shù)信道具有帶

10、通傳輸特性，數(shù)字基帶信號不能直接在這種帶通傳輸特性的信道中傳輸。必須用數(shù)字頻帶信號，數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)如圖 1 所示：圖 1 數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu) 數(shù)字調(diào)制與模擬調(diào)制原理是一樣的，一般可以采用模擬調(diào)制的方法實(shí)現(xiàn)數(shù)字調(diào)制。但是，數(shù)字基帶信號具有與模擬基帶信號不同的特點(diǎn)，其取值是有限的離散狀態(tài)。這樣，可以用載波的某些離散狀態(tài)來表示數(shù)字基帶信號的離散狀態(tài)。基本的三種數(shù)字調(diào)制方式是：振幅鍵控(ASK)、移頻鍵控(FSK)和移相鍵控(PSK 或DPSK)。 3 / 31 2.MATLAB 簡介MATLAB 是矩陣實(shí)驗(yàn)室（Matrix Laboratory）的簡稱，是美國 MathWorks 公司出

11、品的商業(yè)數(shù)學(xué)軟件，用于算法開發(fā)、數(shù)據(jù)可視化、數(shù)據(jù)分析以與數(shù)值計(jì)算的高級技術(shù)計(jì)算語言和交互式環(huán)境，主要包括 MATLAB 和 Simulink 兩大部分。Matlab 產(chǎn)品組是支持從概念設(shè)計(jì)、算法開發(fā)、建模仿真，到實(shí)時實(shí)現(xiàn)的理想的集成環(huán)境?？梢杂脕磉M(jìn)行：(1)數(shù)據(jù)分析；(2)數(shù)值和符號計(jì)算；(3)工程與科學(xué)繪圖；(4)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)；(5)數(shù)字圖像信號處理；(6)財(cái)務(wù)工程；(7)建模、仿真、原型開發(fā)(8)應(yīng)用開發(fā)；(9)圖形用戶界面設(shè)計(jì)。MATLAB 產(chǎn)品組被廣泛地應(yīng)用于包括信號與圖像處理、控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)、通信、系統(tǒng)仿真等諸多領(lǐng)域。開放式的結(jié)構(gòu)使 Matlab 產(chǎn)品組很容易針對特定的需求進(jìn)行擴(kuò)充，從

12、而在不斷深化對問題認(rèn)識的同時，提高自身的競爭力。2.12.1 MATLABMATLAB 主要產(chǎn)品構(gòu)成：主要產(chǎn)品構(gòu)成：(1)Matlab:所有 MathWorks 公司產(chǎn)品的數(shù)值分析和圖形基礎(chǔ)環(huán)境；(2)MATLAB Toolbox：一系列專用的 MATLAB 函數(shù)庫，解決特定領(lǐng)域的問題；(3)MATLAB Compiler：將 MATLAB 語言編寫的 M 文件自動轉(zhuǎn)換成 C 或 C+文件，支持用戶進(jìn)行獨(dú)立應(yīng)用開發(fā)；(4)Simulink：結(jié)合了框圖界面和交互仿真能力的非線性動態(tài)系統(tǒng)仿真工具；(5)Stateflow：與 Simulink 框圖模型相結(jié)合，描述復(fù)雜事件驅(qū)動系統(tǒng)的邏輯行為，驅(qū)動系

13、統(tǒng)在不同的模式之間進(jìn)行切換；(6)RealTime Workshop：直接從 Simulink 框圖自動生成 C 或 Ada 代碼，用于快速原型和硬件在回路仿真，整個代碼生成可以根據(jù)需要完全定制；(7)Simulink Blockset：專門為特定領(lǐng)域設(shè)計(jì)的 Simulink 功能塊的集合，用戶也可以利用己有的塊或自編寫的 C 和 MATLAB 程序建立自己的塊。2.22.2 MATLABMATLAB 語言的特點(diǎn)語言的特點(diǎn)(1)編程效率高M(jìn)ATLAB 是一種面向科學(xué)與工程計(jì)算的高級語言，允許用數(shù)學(xué)形式的語言編寫程序，且比 C 語言等更加接近我們書寫計(jì)算公式的思維方式，用 MATLAB 編寫程序

14、猶如在演算紙上排列出公式與求解問題。由于它編寫簡單，所以編程效率高，易學(xué)易懂。 4 / 31(2)用戶使用方便MATLAB 語言是一種解釋執(zhí)行的語言。它可以把編輯、編譯、連接和執(zhí)行融為一體。它能在同一畫面上進(jìn)行靈活操作，快速排除輸入程序中的書寫錯誤、語法錯誤，以至語意錯誤，從而加快了用戶編寫、修改和調(diào)試程序的速度。(3)擴(kuò)充能力強(qiáng)、交互性好用戶可以根據(jù)自己的需要方便地建立和擴(kuò)充新的庫函數(shù)，以便提高 MATLAB 使用效率和擴(kuò)充它的功能。另外，通過建立 Me 調(diào)文件的形式，混合編程，方便地調(diào)用有關(guān)的 FORTRAN、C 語言的子程序，還可以在 FORTRAN、C 語言中方便地使用MATLAB 的

15、數(shù)值計(jì)算功能這樣良好的交互性使程序員可以使用以前編寫過的程序，減少重復(fù)性工作，也使現(xiàn)在編寫的程序具有重復(fù)利用的價(jià)值。(4)移植性、開放性好MATLAB 可以很方便地移植到能運(yùn)行 C 語言的操作平臺上。除了部函數(shù)外，MATLAB所有的核心文件和工具箱文件都是公開的，都是可讀可寫的源文件，用戶可以通過對源文件的修改和自己編程構(gòu)成新的工具箱。(5)語言簡單、涵豐富MATLAB 語言中最基本最重要的成分是函數(shù)。同一函數(shù)名，不同數(shù)目的輸入變量與不同數(shù)目的輸出變量，就會代表著不同的含義。這不僅使 MATLAB 的庫函數(shù)功能更豐富，而且還大大減小了需要的磁盤空間，使得 MATLAB 編寫的 M 文件簡單、短

16、小而高效。(6)高效方便的矩陣和數(shù)組運(yùn)算MATLAB 語言規(guī)定了矩陣的算術(shù)運(yùn)算符、關(guān)系運(yùn)算符等。這些運(yùn)算符大部分可以毫無改變地照搬到數(shù)組間的運(yùn)算。另外，它不需要定義數(shù)組的維數(shù)，它可以給出矩陣函數(shù)、特殊矩陣專門的庫函數(shù)，使之在求解問題時大為高效、方便，這是其他高級語言所不能比擬的。(7)方便的繪圖功能MATLAB 的繪圖是十分方便的。它有一系列繪圖函數(shù)，只需要調(diào)用不同的繪圖函數(shù)，在圖上標(biāo)出圖題等，簡單易行。 5 / 313.數(shù)字調(diào)制方法的基本原理調(diào)制在通信系統(tǒng)中的作用至關(guān)重要。廣義的調(diào)制分為基帶調(diào)制和帶通調(diào)制（也稱載波調(diào)制） ，在無線通信中和其他大多數(shù)場合，調(diào)制一詞均指載波調(diào)制。載波調(diào)制，就是用

17、調(diào)制信號去控制載波的參數(shù)的過程，使載波的某一個或幾個參數(shù)按照調(diào)制信號的規(guī)律而變化。調(diào)制信號是指來自信源的消息信號（基帶信號） ，這些信號可以是模擬的，也可以是數(shù)字的。未受調(diào)制的周期性振蕩信號稱為載波，它可以是正弦波，也可以是非正弦波（如周期性脈沖序列） 。載波調(diào)制后稱為已調(diào)信號，它含有調(diào)制信號的全部特征。解調(diào)（也稱檢波）則是調(diào)制的逆過程，其作用是將已調(diào)信號中的調(diào)制信號恢復(fù)出來。本章主要介紹的數(shù)字調(diào)制方式是用數(shù)字頻帶傳輸系統(tǒng)的二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制和多進(jìn)制為例，在二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制中，載波的幅度、頻率或相位只有兩種變化狀態(tài),對應(yīng)于數(shù)字“0”和“1” ，而多進(jìn)制數(shù)字調(diào)制號參數(shù)（M 進(jìn)制，M2）有 M 種取值。

18、3.13.1 二進(jìn)制幅度調(diào)制（2ASK）1.一般原理與實(shí)現(xiàn)方法數(shù)字幅度調(diào)制又稱幅度鍵控（ASK） ，二進(jìn)制幅度鍵控記作 2ASK1。2ASK 是利用代表數(shù)字信息“0”或“1”的基帶矩形脈沖去鍵控一個連續(xù)的載波，使載波時斷時續(xù)地輸出。有載波輸出時表示發(fā)送“1” ，無載波輸出時表示發(fā)送“0” 。根據(jù)幅度調(diào)制的原理，2ASK 信號可表示為： (1)ttsteccos)()(0式中， 為載波角頻率，為單極性 NRZ 矩形脈沖序列c)(ts (2)nbnnTtgats)()(其中，g(t)是持續(xù)時間為 、高度為 1 的矩形脈沖，常稱為門函數(shù)；為二進(jìn)bTna制數(shù)字序列。(3)）出現(xiàn)概率為（，出現(xiàn)概率為，P

19、Pan1012.MATLAB 實(shí)現(xiàn) 以數(shù)字信號序列 10110010 為例，給出產(chǎn)生 2ASK 信號的 MATLAB 程序如下， 6 / 31波形圖如圖 2 所示。t=0:2*pi/99:2*pi; m1=;c1=;for n=1:length(s)if s(n)=0; m=zeros(1,100);else s(n)=1; m=ones(1,100);endc=sin(f*t); m1=m1 m;c1=c1 cendask=c1.*m1;subplot(211);plot(m1)title(原始信號);axis(0 100*length(s) -0.1 1.1);subplot(212);p

20、lot(ask)title(ASK 信號); 7 / 31圖 2 2ASK 信號波形3. 2ASK 的解調(diào)方法2ASK 信號解調(diào)的常用方法主要有兩種2：包絡(luò)檢波法和相干檢測法。包絡(luò)檢波法的原理方框圖如圖 3 所示。圖 3 2ASK 信號的包絡(luò)檢波相干檢測法原理方框圖如圖 4 所示。圖 4 2ASK 信號解調(diào)的相干檢波法 8 / 313.23.2 二進(jìn)制頻率調(diào)制（二進(jìn)制頻率調(diào)制（2FSK2FSK）1.一般原理與實(shí)現(xiàn)方法 數(shù)字頻率調(diào)制又稱頻移鍵控（FSK） ，二進(jìn)制頻移鍵控記作 2FSK。數(shù)字頻移鍵控是用載波的頻率來傳送數(shù)字消息，即用所傳送的數(shù)字消息控制載波的頻率。2FSK 信號便是符號“1”對應(yīng)

21、于載頻，而符號“0”對應(yīng)于載頻（與不同的1f2f1f另一載頻）的已調(diào)波形，而且與之間的改變是瞬間完成的34。1f2f從原理上講，數(shù)字調(diào)頻可用模擬調(diào)頻法來實(shí)現(xiàn)，也可用鍵控法來實(shí)現(xiàn)。模擬調(diào)頻法是利用一個矩形脈沖序列對一個載波進(jìn)行調(diào)頻，是頻移鍵控通信方式早期采用的實(shí)現(xiàn)方法。2FSK 鍵控法則是利用受矩形脈沖序列控制的開關(guān)電路對兩個不同的獨(dú)立頻率源進(jìn)行選通。鍵控法的特點(diǎn)是轉(zhuǎn)換速度快、波形好、穩(wěn)定度高且易于實(shí)現(xiàn)，故應(yīng)用廣泛。根據(jù)以上 2FSK 信號的產(chǎn)生原理，已調(diào)信號的數(shù)字表達(dá)式可以表示為 (4)cos()()cos()()(210nnttsttste其中，s(t)為單極性非歸零矩形脈沖序列 (5)nb

22、nnTtgats)()( (6)）概率為（概率為PPan1, 0, 1是持續(xù)時間為、高度為 1 的門函數(shù)； 為對逐碼元取反而形成的脈)(tgbT)(ts)(ts沖序列，即 9 / 31 (7)nbnnTtgats)()(是 的反碼，于是 nana (8)）概率為（概率為PPan1, 1, 0分別是第 n 個信元的初相位和相位5。一般說來，鍵控法得到的與序號 nnn、無關(guān)，反映在上， 僅表現(xiàn)出 當(dāng)改變時其相位是不連續(xù)的；而用模擬調(diào)頻法時，由于改變時的相位是連續(xù)的，故不僅與第 n 個信元有關(guān)，而且nn、之間也應(yīng)保持一定的關(guān)系。 nn、2.MATLAB 實(shí)現(xiàn) 以數(shù)字信號序列 10110010 為例，

23、給出產(chǎn)生 2FSK 信號的 MATLAB 程序如下t=0:2*pi/99:2*pi;m1=;c1=;b1=;for n=1:length(s) if s(n)=0; m=ones(1,100); c=sin(f2*t); b=zeros(1,100)else s(n)=1; m=ones(1,100); c=sin(f1*t); b=ones(1,100) end m1=m1 m; c1=c1 c; b1=b1 b;end fsk=c1.*m1; subplot(211); 10 / 31 plot(b1,r) title(原始信號); axis(0 100*length(s) -0.1 1.

24、1); grid on; subplot(212); plot(fsk) title(2FSK 信號);grid on;在命令窗口中鍵入 s 的二進(jìn)制代碼和載波頻率 f1、f2，再輸入函數(shù)名，就可以得到所對應(yīng)的 fsk 信號輸出，如輸入以下指令:s=1 0 1 1 0 0 1 0;f1=200;f2=100;fskdigital輸出波形如圖 5 所示，其中 0 信號所對應(yīng)的載波頻率與碼元速率一樣，1 信號所對應(yīng)的載波頻率為碼元速率的兩倍。 圖 5 2FSK 信號波形3. 2FSK 的解調(diào)方法數(shù)字調(diào)頻信號的解調(diào)方法很多6，下面僅就相干檢測法、非相干檢測法進(jìn)行介紹。 11 / 312FSK 信號的

25、包絡(luò)檢波法解調(diào)方框圖如圖 6 所示，其可視為由兩路 2ASK 解調(diào)電路組成。包絡(luò)檢波法：圖 6 2FSK 信號的包絡(luò)解調(diào)相干檢測法： 相干檢測的具體解調(diào)電路是同步檢波器，原理方框圖如圖 7 所示。圖中兩個帶通濾波器的作用同于包絡(luò)檢波法，起分路作用。 圖 7 12 / 313.33.3 二進(jìn)制相位調(diào)制（二進(jìn)制相位調(diào)制（2PSK2PSK）1.一般原理與實(shí)現(xiàn)方法 絕對相移是利用載波的相位（指初相）直接表示數(shù)字信號的相移方式。二進(jìn)制相移鍵控中，通常用相位0和來分別表示“0”或“1” 。2PSK 已調(diào)信號的時域表達(dá)式為 (9)ttstscPSKcos)()(2這里，s(t)與2ASK 與2FSK 時不同

26、，為雙極性數(shù)字基帶信號，即 (10)nbnnTtgats)()(式中，g(t)是高度為1，寬度為的門函數(shù)； (11)1 (11PPan概率為，概率為，因此，在某一個碼元持續(xù)時間觀察時，有 bT (12)cos(cos)(2iccPSKttts2.MATLAB 實(shí)現(xiàn) 以數(shù)字信號序列 10110010 為例，給出產(chǎn)生 2PSK 信號的 MATLAB 程序如下t=0:2*pi/99:2*pi;m1=;c1=; 13 / 31b1=;for n=1:length(s) if s(n)=0;m=-ones(1,100); b=zeros(1,100) else s(n)=1; m=ones(1,100)

27、; b=ones(1,100) end c=sin(f*t); m1=m1 m; c1=c1 c b1=b1 b;endpsk=c1.*m1;subplot(211);plot(b1)title(原始信號);axis(0 100*length(s) -0.2 1.1);subplot(212);plot(psk);title(PSK 信號);grid on;在命令窗口中鍵入 s 的二進(jìn)制代碼和載波頻率 f，再輸入函數(shù)名，就可以得到所對應(yīng)的 psk 信號輸出，如輸入以下指令: s=1 0 1 1 0 0 1 0; f=100; pskdigital 輸出波形如圖 8 所示，其中載波頻率與碼元速率

28、一樣 14 / 31圖8 2PSK 信號波形4.數(shù)字調(diào)制的 MATLAB/Simulink 仿真與分析4.1 2ASK 的調(diào)制與解調(diào)仿真1 1.調(diào)制仿真（1）建立模型方框圖 2ASK 信號調(diào)制的模型方框圖由 DSP 模塊中的 sinwave 信號源、方波信號源、相乘器等模塊組成，Simulink 模型圖如下圖 9 所示：圖 9 2ASK 信號調(diào)制的模型方框圖 15 / 31其中正弦信是載波信號，方波代表 S（t）序列的信號塬，正弦信號和方波相乘后就得到鍵控 2ASK 信號7。(2) 參數(shù)設(shè)置 建立好模型之后就要設(shè)置系統(tǒng)參數(shù)，以達(dá)到系統(tǒng)的最佳仿真。從正弦信號源開始依次的仿真參數(shù)設(shè)置如圖 10 所

29、示，其中 sin 函數(shù)是幅度為 2 頻率為 1Hz 采樣周期為 0.002 的雙精度 DSP 信號 (a) (b)圖 10 正弦信號參數(shù)設(shè)置(a) 方波信號源的參數(shù)設(shè)置(b)方波信號是基于采樣的，其幅度設(shè)置為 2，周期為 3，占 1 比為 2/3系統(tǒng)仿真與各點(diǎn)波形圖如圖 11 所示，經(jīng)過上面參數(shù)的設(shè)置后，就可以進(jìn)行系統(tǒng)的仿真下面是示波器顯示的各點(diǎn)的波形圖： 16 / 31圖 11 各點(diǎn)的時間波形圖 由圖 11 可以看出信息源和載波信號相乘之后就產(chǎn)生了受幅度控制的 2ASK 信號。 解調(diào)仿真：2ASK 的解調(diào)分為相干解調(diào)和非相干解調(diào)法，下面采用相干解調(diào)法對 2ASK 信號進(jìn)行解調(diào)(1) 建立 s

30、imulink 模型方框圖 相干解調(diào)也叫同步解調(diào)，就是用已調(diào)信號恢復(fù)出載波既同步載波。再用載波和已調(diào)信號相乘，經(jīng)過低通濾波器和抽樣判決器恢復(fù)出 S(t)信號，simulink模型圖如圖 12 所示： 17 / 31圖 12 2ASK 相干解調(diào)的 simulink 模型方框圖(2) 參數(shù)設(shè)置 建立好模型之后，開始設(shè)置各點(diǎn)的參數(shù)，由于低通濾波器是濾去高頻的載波，才能恢復(fù)出原始信號，所以為了使已調(diào)信號的頻譜有明顯的搬移，就要使載波和信息源的頻率有明顯的差別，所以載波的頻率設(shè)置為 100Hz.為了更好的恢復(fù)出信源信號，所以在此直接使用原載波信號作為同步載波信號,下面是低通濾波器的參數(shù)設(shè)置如圖 13 所

31、示： 18 / 31圖 13 低通濾波器的參數(shù)設(shè)置圖(3) 系統(tǒng)仿真與各點(diǎn)時間波形圖如圖 14 所示 19 / 31圖 14 2ASK 信號解調(diào)的各點(diǎn)時間波形圖 由 14 圖可以看出由于載波頻率的提高使的示波器在波形顯示上出現(xiàn)了一定的困難，不過要想顯示調(diào)制部分的理想波形只要調(diào)整示波器的顯示圍即可。(4) 誤碼率分析 由于在解調(diào)過程中沒有信道和噪聲，所以誤碼率相對較小，一般是由于碼間串?dāng)_或是參數(shù)設(shè)置的問題，可以讀出此系統(tǒng)的誤碼率為 0.3636。 20 / 314.2 2FSK 的調(diào)制與解調(diào)仿真1調(diào)制仿真 2FSK 信號是由頻率分別為 f1 和 f2 的兩個載波對信號源進(jìn)行頻率上的控制而形成的，

32、其中 f1 和 f2 是兩個頻率有明顯差別的且都遠(yuǎn)大于信號源頻率的載波信號，2FSK 信號產(chǎn)生的 simulink 仿真模型圖如圖 15 所示7：圖 15 2FSK 信號的 simulink 模型方框圖 其中 sin wave 和 sin wave1 是兩個頻率分別為 f1 和 f2 的載波，Pulse Generator 模塊是信號源，NOT 實(shí)現(xiàn)方波的反相，最后經(jīng)過相乘器和相加器生成2FSK 信號，各參數(shù)設(shè)置如下：載波 f1 的參設(shè) ，其中幅度為 2，f1=1Hz,采樣時間為 0.002s,如圖 16（a）所示。載波為單精度信號 f2 的參數(shù)設(shè)置如圖 16（b）所示。 21 / 31（a）

33、 （b）圖 16 載波 sin wave 的參數(shù)(a)和 sin wave1 的參數(shù)設(shè)置(b)載波是幅度為 2，f2=2,采樣時間.為 0.002 的單精度信號。 本來信號源 s(t)序列是用隨機(jī)的 0 1 信號產(chǎn)生，在此為了方便仿真就選擇了基于采樣的 Pulse Generator 信號模塊其參數(shù)設(shè)置如圖 17 所示：圖 17 Pulse Generator 信號模塊參數(shù)設(shè)置 22 / 31經(jīng)其中方波是幅度為 1，周期為 3，占 1 比為 1/3 的基于采樣的信號。 過以上參數(shù)的設(shè)置后就可以進(jìn)行系統(tǒng)的仿真，其各點(diǎn)的時間波形如圖 18 所示：圖 18 2FSK 信號調(diào)制各點(diǎn)的時間波形 由上圖可以看出經(jīng)過 f1 和 f2 兩個載波的調(diào)制，2FSK 信號有明顯的頻率上的差別。2解調(diào)仿真 解調(diào)方框圖如圖 19 所示。圖 19 2FSK 信號解調(diào)方框圖 23 / 31 其中 From File 是一個封裝模塊，就是 2FSK 信號的調(diào)制模塊，兩個帶通濾波器分別將 2FSK 信號上下分頻 f1 和 f2 ,后