通信2PSK系統(tǒng)仿真

沈陽理工大學(xué)通信系統(tǒng)課程設(shè)計報告沈陽理工大學(xué)通信系統(tǒng)課程設(shè)計報告摘要在數(shù)字傳輸系統(tǒng)中，數(shù)字信號對高頻載波進行調(diào)制，變?yōu)轭l帶信號，通過信道傳輸，在接收端解調(diào)后恢復(fù)成數(shù)字信號，由于大多數(shù)實際信號都是帶通型的，所以必須先用數(shù)字頻帶信號對載波進行調(diào)制，形成數(shù)字調(diào)制信號再進行傳輸，因此，調(diào)制解調(diào)技術(shù)是實現(xiàn)現(xiàn)代通信的重要手段。實現(xiàn)調(diào)試解調(diào)的方法有很多種，本文應(yīng)用了鍵控法產(chǎn)生調(diào)PSK(PhaseShiftKeying),二進制相移2PSK信號。鍵控法，如對載波的相位進行鍵控，便可獲得相移鍵控PSK2PSKMATLAB2PSK關(guān)鍵詞:數(shù)字調(diào)制 2PSK 調(diào)制與解調(diào) MATLAB仿真I目錄課程設(shè)計目的 1課程設(shè)計要求 1相關(guān)知識 1課程設(shè)計分析 5仿真 9結(jié)果分析 11參考文獻 12II沈陽理工大學(xué)通信系統(tǒng)課程設(shè)計報告沈陽理工大學(xué)通信系統(tǒng)課程設(shè)計報告PAGEPAGE12PSK系統(tǒng)仿真程序設(shè)計課程設(shè)計目的加深對二進制相移鍵控（2DPSK）基本理論知識的理解。培養(yǎng)獨立開展科研的能力和編程能力。MATLAB2DPSKMATLAB課程設(shè)計要求掌握二進制相移鍵控（2DPSK）的相關(guān)知識、概念清晰。MATLAB使用方法，利用軟件繪制圖像。程序設(shè)計合理、能夠正確運行。相關(guān)知識二進制數(shù)字調(diào)制原理用數(shù)字基帶信號控制載波，把數(shù)字基帶信號變換成數(shù)字帶通信號（已調(diào)信號）的過程稱為數(shù)字調(diào)制（digitalmodulation。一般來說，數(shù)字調(diào)制與模擬（AmplitudeShiftKeying，ASK、頻移鍵控（FrequencyShift和相移鍵控Shift數(shù)字信息有二進制和多進制之分，因此，數(shù)字調(diào)制分為二進制調(diào)制和多進01。沈陽理工大學(xué)通信系統(tǒng)課程設(shè)計報告沈陽理工大學(xué)通信系統(tǒng)課程設(shè)計報告PAGEPAGE32PSK2PSK0π分別表示二進制“1”和“0，2PSK信號的時域表達式為錯誤!未找到引用源。(t)=Acos錯誤!未找到引用源。t+錯誤!未找到引用源。)其中，錯誤!未找到引用源。表示第n個符號的絕對相位：錯誤!未找到引用源。=錯誤!未找到引用源。因此，上式可以改寫為錯誤!未找到引用源。圖2-2 2PSK信號波形這種現(xiàn)象通常稱為"倒π"2PSK1802PSKπ"現(xiàn)象,從而使得2PSK方式在實際中很少采用.圖2-3 2PSK信號相干解調(diào)各點時間波形圖2.12PSK2.22PSK碼型變換雙極性不歸零碼型變換雙極性不歸零載波2PSK圖2.12PSK調(diào)制原理框圖2PSKPSK2-32PSK1，0.2PSK信號相干解調(diào)各點時間波形如圖2-14所示.當(dāng)恢復(fù)的相干載波產(chǎn)生180°倒相時,解調(diào)出的數(shù)字基帶信號將與發(fā)送的數(shù)字基帶信號正好是相反,解調(diào)器輸出數(shù)字基帶信號全部出錯.帶通濾波器帶通濾波器低通濾波器載波抽樣判決器定時脈沖圖2.22PSK信號的解調(diào)原理框圖MATLAB簡介基本功能MATLABMATLAB用戶界面、連接接其他編程語言的程序等，主要應(yīng)用于工程計算、控制設(shè)計、信號處理與通訊、金融建模設(shè)計與分析等領(lǐng)域。沈陽理工大學(xué)通信系統(tǒng)課程設(shè)計報告沈陽理工大學(xué)通信系統(tǒng)課程設(shè)計報告PAGEPAGE4MATLAB的基本數(shù)據(jù)單位是矩陣，它的指令表達式與數(shù)學(xué)、工程中常用的形式十分相似，故用MATLAB來解算問題要比用C，F(xiàn)ORTRAN等語言完成相同的事情簡捷得多，并且mathwork也吸收了像Maple等軟件的優(yōu)點,使ATLAB成為一個強大的數(shù)學(xué)軟件。可以直接調(diào)用,用戶也可以將自己編寫的實用程序?qū)氲組ATLAB函數(shù)庫中方便自己以后調(diào)用，此外許多的 MATLAB愛好者都編寫了一些經(jīng)典的程序，用戶可以直接進行下載就可以用。MATLAB產(chǎn)品應(yīng)用MATLAB產(chǎn)品族可以用來進行以下各種工作：(1)(2)(3)(4)(5)(6)MATLAB特點此高級語言可用于技術(shù)計算此開發(fā)環(huán)境可對代碼、文件和數(shù)據(jù)進行管理交互式工具可以按迭代的方式探查、設(shè)計及求解問題二維和三維圖形函數(shù)可用于可視化數(shù)據(jù)各種工具可用于構(gòu)建自定義的圖形用戶界面MATLAB系列工具優(yōu)勢友好的工作平臺和編程環(huán)境簡單易用的程序語言強大的科學(xué)計算機數(shù)據(jù)處理能力SIMULINKSIMULINKMATLABMATLABWindowssimulink沈陽理工大學(xué)通信系統(tǒng)課程設(shè)計報告沈陽理工大學(xué)通信系統(tǒng)課程設(shè)計報告PAGEPAGE5出系統(tǒng)模型，然后直接進行仿真。它為用戶提供了方框圖進行建模的圖形接口，采用這種結(jié)構(gòu)畫模型就像你用手和紙來畫一樣容易。課程設(shè)計分析正交振幅調(diào)制電路分析Simulink2PSK析儀觀察其基帶頻譜，示波器觀察調(diào)制信號前后的波形。2PSK調(diào)制解調(diào)仿真電路圖如4-1所示：2PSK參數(shù)設(shè)置4-24-8圖4.2載波參數(shù)基帶參數(shù)圖4.4AnalogFilterDesign參數(shù)圖4.5AnalogFilterDesign1參數(shù)圖4.6SampledQuantizerEncode參數(shù)圖4.7PowerSpectralDensity參數(shù)圖4.8PowerSpectralDensity1參數(shù)仿真2PSKMATLABclearallcloseallfs=2000;%采樣率dt=1/2000;%采樣時間T=1;%碼元寬度f=50;%信號頻率a=round(rand(1,10));%原始數(shù)字信號g1=a;g2=~a; ag1a=g11(:)';g21=(ones(1,2000))'*g2;g2a=g21(:)';t=0:dt:10-dt;t1=length(t);psk1=g1a.*cos(2*pi*f*t);%碼元0用零相位沈陽理工大學(xué)通信系統(tǒng)課程設(shè)計報告沈陽理工大學(xué)通信系統(tǒng)課程設(shè)計報告PAGEPAGE10psk2=g2a.*cos(2*pi*f*t+pi);1pisig_psk=psk1+psk2;2pskfigure(1)subplot(3,1,1);plot(t,no);title('噪聲波形');ylabel('幅度');subplot(3,1,2);plot(t,sig_psk);title('pskylabel('幅度');subplot(3,1,3);plot(t,sn);title('經(jīng)過信道后的信號');ylabel('幅度');bpf=fir1(101,[48/1000,52/1000]);%帶通濾波器設(shè)置H=filter(bpf,1,sn);%經(jīng)過帶通濾波后的信號sw=H.*cos(2*pi*f*t);%經(jīng)過乘法器lpf=fir1(101,[2/1000,52/1000]);%低通濾波器設(shè)置st=filter(lpf,1,sw);%經(jīng)過低通濾波器后的信號figure(2)subplot(2,1,1);plot(t,sw);title('ylabel('幅度');subplot(2,1,2);plot(t,st);title('低通濾波后輸出信號');ylabel('幅度');%%%抽樣判決fori=1:length(t)if(st(i)>0)sig(i)=0;elsesig(i)=1;endendfigure(3)subplot(2,1,1);plot(sig);axis([02000002]);title('抽樣判決后的波形');ylabel('幅度');subplot(2,1,2);plot(g1a);axis([02000002]);title('原始信號');ylabel('幅度');沈陽理工大學(xué)通信系統(tǒng)課程設(shè)計報告沈陽理工大學(xué)通信系統(tǒng)課程設(shè)計報告11結(jié)果分析通過理論與編程實踐，其運行結(jié)果如圖所示：圖6-1和圖6-2是帶信號和解調(diào)信