實(shí)驗(yàn)三Matlab的數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)仿真實(shí)驗(yàn)(參考)

1、成都理工大學(xué)實(shí)驗(yàn)報(bào)告課程名稱： 數(shù)字通信原理 姓名：_學(xué)號(hào)：_ 成績(jī)：_ _實(shí)驗(yàn)三 Matlab的數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)仿真實(shí)驗(yàn)（參考）1 數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)的相關(guān)原理數(shù)字調(diào)制可以分為二進(jìn)制調(diào)制和多進(jìn)制調(diào)制，多進(jìn)制調(diào)制是二進(jìn)制調(diào)制的推廣，主要討論二進(jìn)制的調(diào)制與解調(diào)，簡(jiǎn)單討論一下多進(jìn)制調(diào)制中的差分相位鍵控調(diào)制（M-DPSK）。最常見(jiàn)的二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制方式有二進(jìn)制振幅鍵控（2-ASK）、移頻鍵控（2-FSK）和移相鍵控（2-PSK 和2-DPSK）。下面是這幾種調(diào)制方式的相關(guān)原理。1.1 二進(jìn)制幅度鍵控（2-ASK）幅度鍵控可以通過(guò)乘法器和開(kāi)關(guān)電路來(lái)實(shí)現(xiàn)。載波在數(shù)字信號(hào)1 或0 的控制下通或斷，在信號(hào)為1 的狀態(tài)載

2、波接通，此時(shí)傳輸信道上有載波出現(xiàn)；在信號(hào)為0 的狀態(tài)下，載波被關(guān)斷，此時(shí)傳輸信道上無(wú)載波傳送。那么在接收端我們就可以根據(jù)載波的有無(wú)還原出數(shù)字信號(hào)的1 和0。幅移鍵控法(ASK)的載波幅度是隨著調(diào)制信號(hào)而變化的， 其最簡(jiǎn)單的形式是，載波在二進(jìn)制調(diào)制信號(hào)控制下通斷， 此時(shí)又可稱作開(kāi)關(guān)鍵控法(OOK)。 多電平MASK調(diào)制方式是一種比較高效的傳輸方式，但由于它的抗噪聲能力較差，尤其是抗衰落的能力不強(qiáng)，因而一般只適宜在恒參信道下采用。2-ASK 信號(hào)功率譜密度的特點(diǎn)如下：（1）由連續(xù)譜和離散譜兩部分構(gòu)成；連續(xù)譜由傳號(hào)的波形g(t)經(jīng)線性調(diào)制后決定，離散譜由載波分量決定；（2）已調(diào)信號(hào)的帶寬是基帶脈沖波

3、形帶寬的二倍。1.2 二進(jìn)制頻移鍵控（2-FSK）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(lái)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(hào)便是符號(hào)“1”對(duì)應(yīng)于載頻f1，而符號(hào)“0”對(duì)應(yīng)于載頻f2（與f1不同的另一載頻）的已調(diào)波形，而且f1與f2之間的改變是瞬間完成的。從原理上講，數(shù)字調(diào)頻可用模擬調(diào)頻法來(lái)實(shí)現(xiàn)，也可用鍵控法來(lái)實(shí)現(xiàn)。模擬調(diào)頻法是利用一個(gè)矩形脈沖序列對(duì)一個(gè)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(kāi)關(guān)電路對(duì)兩個(gè)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

4、、穩(wěn)定度高且易于實(shí)現(xiàn)，故應(yīng)用廣泛。頻移鍵控是利用兩個(gè)不同頻率f1 和f2 的振蕩源來(lái)代表信號(hào)1 和0，用數(shù)字信號(hào)的1 和0 去控制兩個(gè)獨(dú)立的振蕩源交替輸出。對(duì)二進(jìn)制的頻移鍵控調(diào)制方式，其有效帶寬為B=2xF+2Fb,xF 是二進(jìn)制基帶信號(hào)的帶寬也是FSK 信號(hào)的最大頻偏，由于數(shù)字信號(hào)的帶寬即Fb 值大，所以二進(jìn)制頻移鍵控的信號(hào)帶寬B 較大，頻帶利用率小。2-FSK 功率譜密度的特點(diǎn)如下：(1) 2FSK 信號(hào)的功率譜由連續(xù)譜和離散譜兩部分構(gòu)成,離散譜出現(xiàn)在f1 和f2 位置；(2) 功率譜密度中的連續(xù)譜部分一般出現(xiàn)雙峰。若兩個(gè)載頻之差|f1 -f2|fs，則出現(xiàn)單峰。2FSK信號(hào)的產(chǎn)生方法主要

5、是兩種。第一種是用二進(jìn)制基帶矩形脈沖信號(hào)區(qū)調(diào)制一個(gè)調(diào)頻器，使其能夠輸出兩個(gè)不同的頻率的碼元，如圖1.1（1）；第二種方法是用以個(gè)受基帶脈沖控制的開(kāi)關(guān)電路去選擇兩個(gè)獨(dú)立頻率源的振蕩作為輸出，如圖1.1（2）。兩者的區(qū)別是前者的相位是連續(xù)的，后者由于兩個(gè)獨(dú)立的頻率源產(chǎn)生的兩個(gè)不同頻率的信號(hào)，故相鄰碼元的相位不一定是連續(xù)的。A(t)s(t)頻率源0頻率源1f0f1開(kāi)關(guān)電路圖1.1（2）調(diào)頻器s(t)A(t)圖1.1（1）2-FSK 信號(hào)的接受也分為相干和非相干接受兩類。最常用的解調(diào)方法是采用的相干檢測(cè)法，相干檢測(cè)的具體解調(diào)電路是同步檢波器，原理方框圖如圖8-8所示。圖中兩個(gè)帶通濾波器的作用同于包絡(luò)檢

6、波法，起分路作用。它們的輸出分別與相應(yīng)的同步相干載波相乘，再分別經(jīng)低通濾波器濾掉二倍頻信號(hào)，取出含基帶數(shù)字信息的低頻信號(hào)，抽樣判決器在抽樣脈沖到來(lái)時(shí)對(duì)兩個(gè)低頻信號(hào)的抽樣值V0（t）和V1(t)進(jìn)行比較判決（判決規(guī)則同于包絡(luò)檢波法），即可還原出基帶數(shù)字信號(hào)。如圖1.2 所示。帶通濾波f0帶通濾波f1相乘相乘低通濾波低通濾波抽樣判決輸入輸出Vo(t)V1(t)cos(t)cos(t)y(t)y(t)定時(shí)脈沖圖1.2 2FSK信號(hào)的相干接收原理方框圖1.3 二進(jìn)制相移鍵控（2-PSK）在相移鍵控中，載波相位受數(shù)字基帶信號(hào)的控制，如在二進(jìn)制基帶信號(hào)中為0 時(shí)，載波相位為0 或，為1 時(shí)載波相位為 或0

7、。載波相位和基帶信號(hào)有一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系，從而達(dá)到調(diào)制的目的。2-PSK 信號(hào)的功率密度有如下特點(diǎn)：(1) 由連續(xù)譜與離散譜兩部分組成；(2) 帶寬是絕對(duì)脈沖序列的二倍；(3) 與2ASK 功率譜的區(qū)別是當(dāng)P1/2 時(shí)，2PSK 無(wú)離散譜，而2ASK 存在離散譜。2PSK信號(hào)的產(chǎn)生方法主要也是兩種。第一種是相乘法，用二進(jìn)制不歸零矩形脈沖信號(hào)與載波相乘，得到相位反相的兩種碼元，如圖1.3（1）；第二種方法叫選擇法，是用此基帶信號(hào)控制一個(gè)開(kāi)關(guān)電路，以選擇輸入信號(hào)，開(kāi)關(guān)電路的輸入信號(hào)是相位相差的同頻載波，如圖1.3（2）。A(t)3s(t)載波移相圖1.3（2）相乘s(t)A(t)圖1.3（1）本地載波

8、由于2PSK信號(hào)實(shí)際上是以一個(gè)固定初相的末調(diào)載波為參考的，因此，解調(diào)時(shí)必須有與此同頻同相的同步載波。如果同步載波的相位發(fā)生變化，如0相位變?yōu)橄辔换蛳辔蛔優(yōu)?相位，則恢復(fù)的數(shù)字信息就會(huì)發(fā)生“0”變“1”或“1”變“0”，從而造成錯(cuò)誤的恢復(fù)。這種因?yàn)楸镜貐⒖驾d波倒相，而在接收端發(fā)生錯(cuò)誤恢復(fù)的現(xiàn)象稱為“倒”現(xiàn)象或“反向工作”現(xiàn)象。絕對(duì)移相的主要缺點(diǎn)是容易產(chǎn)生相位模糊，造成反向工作。帶通濾波相乘低通濾波抽樣判決本地載波提取V(t)圖1.4 2PSK信號(hào)相干接收原理方框圖2PSK信號(hào)的解調(diào)方法是相干接受法。由于PSK信號(hào)本身就是利用相位傳遞信息的，所以在接收端必須利用信號(hào)的相位信息來(lái)解調(diào)信號(hào)，如圖1.4

9、所示。1.4 二進(jìn)制差分相移鍵控（2DPSK）二進(jìn)制差分相移鍵控(2DPSK)二進(jìn)制差分相移鍵控常簡(jiǎn)稱為二相相對(duì)調(diào)相，記作2DPSK。它不是利用載波相位的絕對(duì)數(shù)值傳送數(shù)字信息，而是用前后碼元的相對(duì)載波相位值傳送數(shù)字信息。所謂相對(duì)載波相位是指本碼元初相與前一碼元初相之差。與2PSK的波形不同，2DPSK波形的同一相位并不對(duì)應(yīng)相同的數(shù)字信息符號(hào)，而前后碼元的相對(duì)相位才唯一確定信息符號(hào)。這說(shuō)明解調(diào)2DPSK信號(hào)時(shí)，并不依賴于某一固定的載波相位參考值，只要前后碼元的相對(duì)相位關(guān)系不破壞，則鑒別這個(gè)相位關(guān)系就可正確恢復(fù)數(shù)字信息。這就避免了2PSK方式中的“倒”現(xiàn)象發(fā)生。單從波形上看，2DPSK與2PSK是

10、無(wú)法分辯的，一方面，只有已知移相鍵控方式是絕對(duì)的還是相對(duì)的，才能正確判定原信息；另一方面，相對(duì)移相信號(hào)可以看作是把數(shù)字信息序列（絕對(duì)碼）變換成相對(duì)碼，然后再根據(jù)相對(duì)碼進(jìn)行絕對(duì)移相而形成。這就為2DPSK信號(hào)的調(diào)制與解調(diào)指出了一種借助絕對(duì)移相途徑實(shí)現(xiàn)的方法。2DPSK信號(hào)的解調(diào)有兩種解調(diào)方式，一種是差分相干解調(diào)，另一種是相干解調(diào)-碼變換法。后者又稱為極性比較碼變換法。2 數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)各個(gè)環(huán)節(jié)分析2.1 仿真框圖典型的數(shù)字通信系統(tǒng)由信源、編碼解碼、調(diào)制解調(diào)、信道及信宿等環(huán)節(jié)構(gòu)成，其框圖如圖2.1 所示：圖2.1 數(shù)字通信系統(tǒng)模型信息源編碼器調(diào)制器信 道解調(diào)器解碼器受信者噪聲源數(shù)字調(diào)制是數(shù)字通信系統(tǒng)

11、的重要組成部分，數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)的輸入端是經(jīng)編碼器編碼后適合在信道中傳輸?shù)幕鶐盘?hào)。對(duì)數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)進(jìn)行仿真時(shí)，我們并不關(guān)心基帶信號(hào)的碼型，因此，我們?cè)诜抡娴臅r(shí)候可以給數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)直接輸入數(shù)字基帶信號(hào)，不用在經(jīng)過(guò)編碼器。MATLAB 提供的圖形界面仿真工具Simulink 由一系列模型庫(kù)組成,包括Sources(信源模塊)，Sinks(顯示模塊)，Discrete(離散系統(tǒng)模塊)，Linear(線性環(huán)節(jié))，Nonlinear(非線性環(huán)節(jié))，Connections(連接),Blocksets&Toolboxes(其他環(huán)節(jié))。特別是在Blocksets&Toolboxes 中還提供了用于通信系統(tǒng)分析設(shè)計(jì)

12、和仿真的專業(yè)化模型庫(kù)CommTbxLibrary。在這里，整個(gè)通信系統(tǒng)的流程被概括為：信號(hào)的產(chǎn)生與輸出、編碼與解碼、調(diào)制與解調(diào)、濾波器以及傳輸介質(zhì)的模型。在每個(gè)設(shè)計(jì)模塊中還包含有大量的子模塊，它們基本上覆蓋了目前通信系統(tǒng)中所應(yīng)用到的各種模塊模型。通信系統(tǒng)一般都可以建立數(shù)學(xué)模型。根據(jù)所需仿真的通信系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型(或數(shù)學(xué)表達(dá)式)，用戶只要從上述各個(gè)模型庫(kù)中找出所需的模塊,用鼠標(biāo)器拖到模型窗口中組合在一起,并設(shè)定好各個(gè)模塊參數(shù), 就可方便地進(jìn)行動(dòng)態(tài)仿真.從輸出模塊可實(shí)時(shí)看到仿真結(jié)果,如時(shí)域波形圖、頻譜圖等。每次仿真結(jié)束后還可以更改各參數(shù),以便觀察仿真結(jié)果的變化情況。另外，對(duì)Simulink 中沒(méi)有的

13、模塊，可運(yùn)用S 函數(shù)生成所需的子模塊，并且可以封裝和自定義模塊庫(kù)，以便隨時(shí)調(diào)用。根據(jù)Simulink 提供的仿真模塊，數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)的仿真可以簡(jiǎn)化成如圖2.2 所示的模型：基帶信號(hào)調(diào)制器信 道調(diào)制器基帶信號(hào)噪聲源圖2.2 數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)仿真框圖2.2 信號(hào)源仿真及參數(shù)設(shè)置Simulink通信工具箱中的Comm Sources/Data Sources提供了數(shù)字信號(hào)源Bernoulli Binary Generator，這是一個(gè)按Bernoulli分布提供隨機(jī)二進(jìn)制數(shù)字信號(hào)的通用信號(hào)發(fā)生器。在現(xiàn)實(shí)中，對(duì)受信者而言，發(fā)送端的信號(hào)是不可預(yù)測(cè)的隨機(jī)信號(hào)。因此，我們?cè)诜抡嬷锌梢杂肂ernoulli Bina

14、ry Generator來(lái)模擬基帶信號(hào)發(fā)生器。其中主要參數(shù)的含義為：Probability of a zero ：產(chǎn)生的信號(hào)中0 符號(hào)的概率，在仿真的時(shí)候一般設(shè)成0.5，這樣便于頻譜的計(jì)算；Initial seed ：控制隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生的參數(shù)，要求不小于30，而且與后面信道中的Initial seed 設(shè)置不同的值；Sample time：抽樣時(shí)間，這里指一個(gè)二進(jìn)制符號(hào)所占的時(shí)間，用來(lái)控制號(hào)發(fā)生的速率，這個(gè)參數(shù)必須與后面調(diào)制和解調(diào)模塊的Symbol period 保持一致。2.3 調(diào)制與解調(diào)模塊Simulink 通信工具箱中提供了數(shù)字信號(hào)各種調(diào)制方式的模塊，如AM、CPM、FM 及PM 等。雖然不

15、同的調(diào)制模塊，參數(shù)設(shè)置有所不同，但很多參數(shù)在各種調(diào)制中是一致的，下面我們以DPSK 調(diào)制模塊為例介紹一下調(diào)制模塊的參數(shù)及其設(shè)置，其余模塊將在下面仿真模型的建立過(guò)程中詳細(xì)介紹。M-DPSK Modulator Baseband和M-DPSK Demodulator Baseband 分別是數(shù)字信號(hào)DPSK調(diào)制和解調(diào)的專用模塊，其中主要參數(shù)有：M-ary number：輸入信號(hào)的階次數(shù)，比如2-DPSK就是2階的；Symbol period：符號(hào)周期，即，一個(gè)符號(hào)所占的時(shí)間，這必須與信號(hào)源的Sample time保持一致；Carrier frequency：載波頻率；Carrier initial

16、 phase：載波的初始相位；Input sample time： 輸入信號(hào)的抽樣時(shí)間；Output sample time：輸出信號(hào)的抽樣時(shí)間。其中，各參數(shù)要滿足以下關(guān)系：Symbol period 1/(Carrier frequency)Input sample time 1/2*Carrier frequency + 2/(Symbol period)Output sample time 1/2*Carrier frequency + 2/(Symbol period)2.4 信道在分析通信系統(tǒng)時(shí)通常選擇高斯噪聲作為系統(tǒng)的噪聲來(lái)考查，因?yàn)檫@種噪聲在現(xiàn)實(shí)中比較常見(jiàn)而且容易分析。Simul

17、ink 中提供了帶有加性高斯白噪聲的信道：AWGN Channe。仿真時(shí)可以用該模塊模擬現(xiàn)實(shí)中的信道，該模塊的主要參數(shù)有：Initial seed：控制隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生的參數(shù)，要求不小于30，且與前面信號(hào)源中的Initial seed 設(shè)置不同的值；Es/No (dB)：信號(hào)每個(gè)符號(hào)的能量與噪聲的功率譜密度的比值；SNR (dB)： 信號(hào)功率與噪聲功率的比值；注：Es/No (dB) 和SNR (dB)是表征信號(hào)與噪聲關(guān)系的兩種方法，在一次仿真中只能選擇其中一個(gè)。2.5 誤碼計(jì)算儀信號(hào)經(jīng)過(guò)信道后，由于噪聲的干擾，在接收端可能出現(xiàn)誤碼，Simulink中提供了Error Rate Calculatio

18、n 模塊來(lái)計(jì)算誤碼率，其主要參數(shù)的設(shè)置為：Receive delay：接收延遲，表明在計(jì)算誤碼率時(shí)接收到的信號(hào)比源信號(hào)延遲的碼元數(shù)，便于準(zhǔn)確計(jì)算Output data：數(shù)據(jù)輸出，將誤碼率、誤碼數(shù)及碼元總數(shù)輸出，有兩個(gè)選項(xiàng)可選擇：Work space 和 Port。將數(shù)據(jù)輸出到Work space就是將誤碼率等數(shù)據(jù)存在內(nèi)存中，以便下一步使用，而輸出到Port中，則是在誤碼計(jì)算儀后面再接一個(gè)模塊（比如結(jié)果顯示模塊），將數(shù)據(jù)傳到該模塊中（顯示出來(lái)）；Variable name：變量名稱，該參數(shù)只有在前面選擇了Work space后才有用，它決定數(shù)據(jù)輸出到Wok space后的名稱，默認(rèn)值為Error

19、Vec。2.6 示波器在仿真過(guò)程中，可以觀察各個(gè)環(huán)節(jié)的時(shí)域和頻域波形，因此，在各個(gè)環(huán)節(jié)加上示波器以觀察波形。另外，還可將示波器的數(shù)據(jù)輸出到Work space 中存儲(chǔ)，以便對(duì)仿真結(jié)果做進(jìn)一步處理，比如將各個(gè)環(huán)節(jié)的波形對(duì)比顯示和做頻域變換等。3 數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)仿真及結(jié)果分析3.1 仿真模型的設(shè)計(jì)及結(jié)果分析了解了仿真所需的主要模塊后，下一步就是設(shè)計(jì)和仿真各種數(shù)字調(diào)制模型，并對(duì)仿真結(jié)果在時(shí)域和頻域進(jìn)行分析。運(yùn)用Matlab/Simulink軟件進(jìn)行各種數(shù)字通信系統(tǒng)的仿真，并對(duì)結(jié)果進(jìn)行分析比較。Matlab/Simulink中有各種調(diào)制解調(diào)方式的現(xiàn)成模塊可以直接應(yīng)用，但是必須得設(shè)定正確的參數(shù)才能取得理想

20、的仿真結(jié)果。通過(guò)仿真比較各種系統(tǒng)的占用帶寬和誤碼率等性能指標(biāo)。為了正確比較誤碼率，必須保證誤碼率比較器中比較的為發(fā)送碼元和對(duì)應(yīng)的接收碼元，因此根據(jù)系統(tǒng)不同需要進(jìn)行不同的延時(shí)；為了便于比較，建立了三個(gè)條件基本一致的仿真系統(tǒng)，即相同的信號(hào)源（伯努利隨機(jī)二進(jìn)制發(fā)生器），相同的傳輸環(huán)境（加性高斯白噪聲環(huán)境信噪比為-5dB），都是基帶調(diào)制、解調(diào)模塊，最后顯示出誤碼率、傳輸錯(cuò)誤個(gè)數(shù)、傳輸總數(shù)。3.2 二進(jìn)制頻移鍵控（2FSK）利用伯努利二進(jìn)制信號(hào)發(fā)生器（Bernoulli Binary Generator）成生數(shù)字信號(hào)，利用Simulink 通信工具箱中提供了專門的FSK 調(diào)制和解調(diào)模塊應(yīng)用FSK 調(diào)制模

21、塊能可方便地產(chǎn)生2FSK 信號(hào)，根據(jù)圖3.1所示仿真框圖。圖3.1 2FSK仿真模型模型中運(yùn)用了Simulink 工具箱中的現(xiàn)成調(diào)制解調(diào)模塊和信道模塊，然后用示波器觀察各環(huán)節(jié)波形，最后由誤碼計(jì)算儀計(jì)算誤碼。重要模塊參數(shù)設(shè)置如下：信源：probability of a zero : 0.5 Initial seed : 12345 Sample time : 0.001調(diào)制解調(diào)器：m-ary number：2 Frequency separation(hz) : 1000;2000;4000 Sample per symbol : 16信道：initial seed : 12345 Mode :

22、 SNR SNR : -5 Input signal power : 1誤碼器：receive delay : 0 Computation delay : 0 Mode : entire frame Output data : port延時(shí)器：initial condition : 0 Sample time : -1頻譜：buffer input buffer size : 1024 buffer overlap : 512 window type : boxcar Fft length : 1024 number of spectral average : 64 Frequency uni

23、ts : herts frequency range : -fs/2fs/2 Amplitude acaling : db minimum y-limit : -30 maximum y-limit : 30 y-axis title : madnitude-squared,db根據(jù)上述參數(shù)設(shè)置各模塊，運(yùn)行后，得出如下結(jié)果，分別設(shè)置FSK調(diào)制解調(diào)器的頻率設(shè)為1kHz、2kHz、4kHz。系統(tǒng)的功率譜密度曲線如圖3.2至圖3.4所示。圖3.2 時(shí)2FSK功率譜密度曲線圖圖3.3 時(shí)2FSK功率譜密度曲線理方框圖圖3.4 時(shí)2FSK功率譜密度信源的碼元速率為1000Baud，對(duì)于2FSK已調(diào)信號(hào)功

24、率譜密度曲線來(lái)說(shuō)，當(dāng)時(shí)為單峰；當(dāng)時(shí)剛剛分離為雙峰；當(dāng)為完全分離的雙峰。即，當(dāng)小于碼元速率兩倍時(shí)，2FSK已調(diào)信號(hào)功率譜密度曲線為單峰，出現(xiàn)混疊現(xiàn)象；當(dāng)?shù)扔趦杀洞a元速率時(shí)，恰好出現(xiàn)雙峰；當(dāng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于兩倍碼元速率時(shí)，功率譜密度曲線為雙峰，頻譜基本不再混疊。3.3 最小頻移鍵控（MSK）最小頻移鍵控MSK二進(jìn)制頻移鍵控（2FSK）的改進(jìn)，其Simulink 仿真模型如圖3.5所示圖3.5 MSK的仿真模型將信號(hào)源的Sample time 設(shè)為1/2，其余參數(shù)可參照2-FSK，兩者參數(shù)類似。圖3.6 MSK的仿真模型從上圖可以看出，與2FSK調(diào)制頻譜相比，MSK 信號(hào)的頻譜比較緊湊，在主瓣之外，頻譜旁瓣

25、的下降非常迅速。這說(shuō)明MSK 信號(hào)的功率主要包含在主瓣之內(nèi)。因此，MSK 信號(hào)比較適合在窄帶信道中傳輸，對(duì)鄰道的干擾也較小。3.4 二進(jìn)制相移鍵控（2PSK）利用隨機(jī)整數(shù)信號(hào)發(fā)生器（Random Integer Generator）成生數(shù)字信號(hào)，利用Simulink 通信工具箱中提供了專門的BPSK 調(diào)制和解調(diào)模塊，應(yīng)用BPSK 調(diào)制模塊能可方便地產(chǎn)生2PSK 信號(hào)，根據(jù)圖3.7所示仿真框圖。圖3.7 2PSK仿真模型重要模塊參數(shù)設(shè)置如下：信源：m-ary number：2 Initial seed :12345 Sample time : 0.001調(diào)制解調(diào)器：m-ary number：2I

26、nputtype：integerPhase rotation :pi/4 Output data type :double信道、誤碼器、延時(shí)器、頻譜器參數(shù)設(shè)置參考2FSK。根據(jù)上述參數(shù)設(shè)置各模塊，運(yùn)行后，得出如下結(jié)果，系統(tǒng)的功率譜密度曲線如圖3.8所示。圖3.8 2PSK功率譜密度曲線在數(shù)字調(diào)制中，2PSK（后面將會(huì)看到2DPSK也同樣）的頻譜特性與2ASK十分相似。相位調(diào)制和頻率調(diào)制一樣，本質(zhì)上是一種非線性調(diào)制，但在數(shù)字調(diào)相中，由于表征信息的相位變化只有有限的離散取值，因此，可以把相位變化歸結(jié)為幅度變化。這樣一來(lái)，數(shù)字調(diào)相同線性調(diào)制的數(shù)字調(diào)幅就聯(lián)系起來(lái)了，為此可以把數(shù)字調(diào)相信號(hào)當(dāng)作線性調(diào)制信號(hào)來(lái)處理了。但是不能把上述概念推廣到所有調(diào)相信號(hào)中去。3.5 二進(jìn)制差分相移鍵控（2DPSK）利用隨機(jī)整數(shù)信號(hào)發(fā)生器（Random Integer Generator）成生數(shù)字信號(hào)，利用Simulink 通信工具箱中提供了專門的DBPSK 調(diào)制和解調(diào)模塊，應(yīng)用DBPSK 調(diào)制模塊能可方便地產(chǎn)生2DPSK 信號(hào)，根據(jù)圖3.9所示仿真框圖。圖3.9 2DPSK仿真模型重要模塊參數(shù)設(shè)置：調(diào)制解調(diào)器：Phase rotation :pi/4 Output data type :double其余參