载波调制的数字传输

1、HUNAN UNIVERSITY通信原理实验报 告学生姓名 王少丹 学生学号 201308030104 专业班级 通信工程1301班 实验题目 载波调制的数字传输 通信原理实验指导书实验二 载波调制的数字传输一、 实验目的1. 了解数字调制的类型，理解带通信道传输信号的唯一办法是将载有信息的信号频率搬移到信道的频带之内。2. 掌握数字调制（ASK、PSK、DPSK）的基本原理并且通过仿真加深理解。二、实验内容1.ASK调制 2.PSK波形 3.DPSK通信系统仿真3、 实验原理1、载波幅度调制 2、 载波相位调制3、 差分相位调制解调四、实验方案ASK调制：载波幅度是随着调制信号而变化的。其最

2、简单的形式是，载波在二进制调制信号控制下通断， 这种方式还可称作通-断键控或开关键控(OOK) 。PSK波形：根据数字基带信号的两个电平使载波相位在两个不同的数值之间切换的一种相位调制方法。产生PSK信号的两种方法：1)、调相法：将基带数字信号（双极性）与载波信号直接相乘的方法：2)、选择法：用数字基带信号去对相位相差180度的两个载波进行选择。DPSK系统仿真;五、实验步骤1. 阅读实验原理小节，理解基本概念。2. 阅读实验方案小节中的要求。3. 根据实验内容进行解答。六、实验仪器，设备，软硬件环境硬件环境：PC软件环境：Windows XP、MATLAB、MS WORD七、实验分析与讨论1

3、. 2PSK信号和2DPSK信号可以用哪些方法产生和解调？它们是否可以采用包络检波法解调？为什么？2PSK信号和2DPSK信号可以用模拟调制法和键控调制法产生，2PSK信号可以用极性比较法，鉴相法解调，2DPSK信号通常用极性比较-码变换法，差分相干法解调。它们都不能采用包络检波法解调，因为它们是用相位而不是振幅来携带传送信息的。2.2PSK与2ASK相比有哪些优势？在相同的解调方式下，若要得到相同的误码率，2FSK需要的信噪比比2ASK小3dB。在相同的误码率情况下，2PSK需要的信噪比比2ASK小6dB，比2FSK小3dB八、实验报告报告要求实验报告中需包含实验预习、实验记录和实验报告三部

4、分。实验预习：本次实验涉及到的基本概念做相应解释。实验记录：实验过程中遇到的问题以及解决办法。实验报告：题目的解答，请参照实验方案。九、思考题1什么是数字调制，它和模拟调制有哪些异同点？ 现代通信系统中，数字调制技越来越广泛，现有的通信系统都在由模拟方式向数字方式过渡。数字通信技术采用数字技术进行加密和差错控制，便于集成，因此数字通信具有模拟通信不可比似的优势。数字调制是指用数字基带信号对载波的某些参数进行控制，使载波的这些参量随基带信号的变化的变化而变化。根据控制的载波参量的不同，数字调制有调幅，调相和调频三种基本形式，并可以派生出多种其他形式。由于传输失真，传输损耗以及保证带内特性的原因，

5、基带信号不适合在各种信道上进行长距离传输。为了进行长途传输，必须对数字信号进行载波调制，将信号频谱搬移到高频处才能在信道中传输。因此，大都分现代通信系统都使用数字调制技术。另外，由于数字通信具有建网灵活，灵活容易采用数字差错控制技术和数字加密，便于集成化，并能够进入综合业务数字网（ISDN），所以通信系统都有由模拟方式向数字方式过渡的趋势。因此，对数字通信系统的分析与研究越来越重要，数字调制作为数字通信系统的重要都分之一，对它的研究也是有必要的。通过对调制系统的仿真，我们可以更加直观的了解数字调制系统的性能及影响性能的因素，从而便于改进系统，获得更佳的传输性能。相同点：调制原理相同，调制目的相

6、同，未调载波（正弦波相同）；不同点：调制信号不同（前者为数字基带信号s（t)；后者为模拟基带信号m(t),已调载波的参量取值不同（前者离散取值，后者连续取值）2数字调制的基本方式有哪些？其时间波形上各有什么特点？ASK,FSK,PSK。ASK通过波形的有无或者极性的反转反应0或者1。FSK通过频率的变化来表示0和1，振幅不变。PSK通过相位的变化表示信号，振幅不变数字调制技术有两种方法：一是利用模拟调制方法去实现数字式调制，即把数字调制看成是模拟调制的一个特例，把数字基带信号当成模拟信号的特殊情况处理。二是利用数字信号的离散取值的特点通过开关键控载波，从而实现数字调制，这种调制方式通常有幅度键

7、控、频率键控和相位键控。其时间波形上说，有可能是不连续的。十程序代码1、% MATLAB script for Illustrated Problem 7.1. echo onT=1; delta_T=T/200; % sampling interval alpha=0.5; % rolloff factor fc=40/T; % carrier frequencyA_m=1; % amplitudet=-5*T+delta_T:delta_T:5*T; % time axisN=length(t);for i=1:N, if (abs(t(i)=T/(2*alpha), g_T(i) = s

8、inc(t(i)/T)*(cos(pi*alpha*t(i)/T)/(1-4*alpha2*t(i)2/T2); else g_T(i) = 0; % The value of g_T is 0 at t=T/(2*alpha) end; % and at t=-T/(2*alpha). echo off ;end;echo on;G_T=abs(fft(g_T); % spectrum of g_Tu_m=A_m*g_T.*cos(2*pi*fc*t); % the modulated signalU_m=abs(fft(u_m); % spectrum of the modulated s

9、ignal% actual frequency scalef=-0.5/delta_T:1/(delta_T*(N-1):0.5/delta_T;% Plotting commands follow.figure(1);plot(f,fftshift(G_T); axis(-1/T 1/T 0 max(G_T);figure(2);plot(f,fftshift(U_m);2、% MATLAB script for Illustrative Problem 7.2.echo onT=1; M=8;Es=T/2; fc=6/T; % carrier frequencyN=100; % numbe

10、r of samplesdelta_T=T/(N-1); t=0:delta_T:T;u0=sqrt(2*Es/T)*cos(2*pi*fc*t);u1=sqrt(2*Es/T)*cos(2*pi*fc*t+2*pi/M);u2=sqrt(2*Es/T)*cos(2*pi*fc*t+4*pi/M);u3=sqrt(2*Es/T)*cos(2*pi*fc*t+6*pi/M);u4=sqrt(2*Es/T)*cos(2*pi*fc*t+8*pi/M);u5=sqrt(2*Es/T)*cos(2*pi*fc*t+10*pi/M);u6=sqrt(2*Es/T)*cos(2*pi*fc*t+12*pi

11、/M);u7=sqrt(2*Es/T)*cos(2*pi*fc*t+14*pi/M);% plotting commands followsubplot(8,1,1);plot(t,u0);subplot(8,1,2);plot(t,u1);subplot(8,1,3);plot(t,u2);subplot(8,1,4);plot(t,u3);subplot(8,1,5);plot(t,u4);subplot(8,1,6);plot(t,u5);subplot(8,1,7);plot(t,u6);subplot(8,1,8);plot(t,u7);3、% MATLAB script for Illustrative Problem 7.5.echo onSNRindB1=0:2:12;SNRindB2=0:0.1:12;for i=1:length(SNRindB1), smld_err_prb(i)=Cm_sm32(SNRindB1(i); % simulated error rate echo off ;end;echo on ;for i=1:length(SNRindB2), SNR=exp(SNRindB2(i)*log(10)/10); % signal-to-noise ratio th