基于MATLAB的2DPSK調(diào)制和解調(diào)仿真

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上基于MATLAB的2DPSK調(diào)制和解調(diào)仿真1. MATLAB/SIMULINK簡介美國Mathworks公司于1967年推出了矩陣實驗室“Matrix Laboratory”（縮寫為Matlab）這就是Matlab最早的雛形。開發(fā)的最早的目的是幫助學校的老師和學生更好的授課和學習。從Matlab誕生開始，由于其高度的集成性及應用的方便性，在高校中受到了極大的歡迎。由于它使用方便，能非常快的實現(xiàn)科研人員的設想，極大的節(jié)約了科研人員的時間，受到了大多數(shù)科研人員的支持，經(jīng)過一代代人的努力，目前已發(fā)展到了7.X版本。Simulink是MATLAB中的一種可視化仿真工具，也是目

2、前在動態(tài)系統(tǒng)的建模和仿真等方面應用最廣泛的工具之一 。確切的說，Simulink是一個用來對動態(tài)系統(tǒng)進行建模、仿真和分析的軟件包，它支持線性和非線性系統(tǒng)，連續(xù)、離散時間模型，或者是兩者的混合。系統(tǒng)還可以使多種采樣頻率的系統(tǒng)，而且系統(tǒng)可以是多進程的。在Simulink環(huán)境中，它為用戶提供了方框圖進行建模的圖形接口，采用這種結構畫模型圖就如同用手在紙上畫模型一樣自如、方便，故用戶只需進行簡單的點擊和拖動就能完成建模，并可直接進行系統(tǒng)的仿真，快速的得到仿真結果。2.二進制差分相位鍵控(2DPSK)在2PSK信號中,信號相位的變化是以未調(diào)正弦載波的相位作為參考,用載波相位的絕對數(shù)值表示數(shù)字信息的,所以

3、稱為絕對移相.由圖 2 - 14 所示2PSK信號的解調(diào)波形可以看出, 由于相干載波恢復中載波相位的180°相位模糊,導致解調(diào)出的二進制基帶信號出現(xiàn)反向現(xiàn)象,從而難以實際應用. 為了解決2PSK信號解調(diào)過程的反向工作問題, 提出了二進制差分相位鍵控(2DPSK). 2DPSK方式是用前后相鄰碼元的載波相對相位變化來表示數(shù)字信息.假設前后相鄰碼元的載波相位差為,可定義一種數(shù)字信息與之間的關系為 則一組二進制數(shù)字信息與其對應的2DPSK信號的載波相位關系如下所示:二進制數(shù)字信息: 1 1 0 1 0 0 1 1 1 02DPSK信號相位: 0 0 0 0 0 0或 0 0 0 0 0 數(shù)

4、字信息與之間的關系也可以定義為 可以看出,2DPSK信號的實現(xiàn)方法可以采用:首先對二進制數(shù)字基帶信號進行差分編碼,將絕對碼表示二進制信息變換為用相對碼表示二進制信息,然后再進行絕對調(diào)相,從而產(chǎn)生二進制差分相位鍵控信號。 2DPSK信號可以采用相干解調(diào)方式(極性比較法), 其解調(diào)原理是:對2DPSK信號進行相干解調(diào),恢復出相對碼,再通過碼反變換器變換為絕對碼,從而恢復出發(fā)送的二進制數(shù)字信息. 在解調(diào)過程中,若相干載波產(chǎn)生180°相位模糊, 解調(diào)出的相對碼將產(chǎn)生倒置現(xiàn)象,但是經(jīng)過碼反變換器后,輸出的絕對碼不會發(fā)生任何倒置現(xiàn)象,從而解決了載波相位模糊度的問題。2DPSK信號調(diào)制過程波形圖：

5、3.2DPSK調(diào)制和解調(diào)仿真2DPSK調(diào)制采用如圖所示方法，先對源信號進行差分編碼（碼變換），再根據(jù)相對碼絕對調(diào)相，從而產(chǎn)生二進制差分相移鍵控信號。2DPSK解調(diào)采用如圖所示方法，對2DPSK信號進行相干解調(diào)，恢復出相對碼，再經(jīng)碼反變換器變換為絕對碼，從而恢復出發(fā)送的二進制數(shù)字信息。2DPSK調(diào)制和解調(diào)各環(huán)節(jié)仿真波形如下各圖所示。圖源信號、碼變換后、載波時間波形和頻譜源信號是隨機產(chǎn)生二進制碼元，載波頻為fc=200Hz，幅度為的余弦波，源信號經(jīng)過碼變換（差分編碼）產(chǎn)生碼變換后信號，各時間波形和頻譜如圖所示。圖噪聲、未加噪聲調(diào)制、加噪聲調(diào)制時間波形和頻譜源信號經(jīng)過2DPSK調(diào)制后產(chǎn)生調(diào)制波信號，

6、從頻域上看是源信號中心頻率經(jīng)調(diào)制后搬移到了載波頻率上。調(diào)制后的信號時間波形由兩種相位不同的波形組成，當源信號為時，2DPSK信號相位反轉(zhuǎn)，當源信號為時，相位保持不變（變不變）。2DPSK信號后經(jīng)過加性高斯白噪聲信道后得到加噪聲調(diào)制信號，設信噪比為SNR=10dB，各時間波形和頻譜如圖所示，由圖可見，2DPSK信號經(jīng)過SNR=10dB加性高斯白噪聲信道后的波形有明顯的毛刺出現(xiàn)。圖相干解調(diào)后、低通后、抽樣判決后、碼反變換后及源信號時間波形和頻譜解調(diào)時加有SNR=10dB噪聲2DPSK信號與同步載波在頻域相乘后經(jīng)過70Hz低通濾波后，再經(jīng)過抽樣判決得到相對碼，然后進行碼反變換得到絕對碼，從而恢復出原始數(shù)字信號，與源信號相比是一致的，說明沒有產(chǎn)生誤碼，各時間波形和頻譜如圖所示。