基于MATLAB的数字调制_第1页
基于MATLAB的数字调制_第2页
基于MATLAB的数字调制_第3页
基于MATLAB的数字调制_第4页
基于MATLAB的数字调制_第5页
已阅读5页,还剩21页未读 继续免费阅读

下载本文档

版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领

文档简介

1、2ASK、2FSK、2PSK数字调制系统的Matlab实现及性能分析与比较引言:数字带通传输系统为了进行长距离传输,克服传输失真,传输损耗,同时保证带内特性。必须对数字信号进行载波调制,将信号频谱搬移到高频段才能在信道中传输,因而现代通信系统采取数字调制技术。通过数字基带信号对载波某些参量进行控制,使之随机带信号的变化而变化。根据控制载波参量大的不同,数字调制有调幅(ASK),调频(FSK),调相(PSK) 三种基本形式。Matlab用于仿真,分析和修改,还可以应用图形界面功能GUI能为仿真系统生成一个人机交互界面,便于仿真系统的操作,因此采用matlab对数字系统进行仿真。通过对系统的仿真,

2、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。 关键词: 数字 . 系统. 性能. ASK. FSK. PSK. Matlab. 仿真.一 .数字调制与解调原理1.1 2ASK(1)2ASK2ASK就是把频率、相位作为常量,而把振幅作为变量,信息比特是通过载波的幅度来传递的。由于调制信号只有0或1两个电平,相乘的结果相当于将载频或者关断,或者接通,它的实际意义是当调制的数字信号"1时,传输载波;当调制的数字信号为"0"时,不传输载波。公式为:1.2 2FSK2FSK可以看做是2个不同频率的2ASK的叠加,其调制

3、与解调方法与2ASK差不多,主要频率F1和F2,不同的组合产生所要求的2FSK调制信号。公式如下:1.3 2PSK2PSK以载波的相位变化为基准,载波的相位随数字基带序列信号的1或者0而改变,通常用已经调制完的载波的0或者表示数据1或者0,每种相位与之一一对应。二数字调制技术的仿真实现本课程设计需要借助MATLAB的M文件编程功能,对2ASK.2PSK.2FSK进行调制与解调的设计,并绘制出调制与解调后的波形,误码率的情况分析,软件仿真可在已有平台上实现。1.2ASK代码主函数close allclear alln=16;fc=1000000; bitRate=1000000;N=50;%no

4、ise=ti;noise=10;signal=source(n,N); %生成二进制代码transmittedSignal=askModu(signal,bitRate,fc,N);%调制后信号signal1=gussian(transmittedSignal,noise);%加噪声configueSignal=demoASK(signal1,bitRate,fc,n,N);source代码function sendSignal=source(n,N) sendSignal=randint(1,n) bit=; for i=1:length(sendSignal) if sendSignal(

5、i)=0 bit1=zeros(1,N); else bit1=ones(1,N); end bit=bit,bit1; end figure(1) plot(1:length(bit),bit),title('transmitting of binary'),grid on; axis(0,N*length(sendSignal),-2,2);endaskModu代码function transmittedSignal=askModu(signal,bitRate,fc,N)%signal为输入信号,bitrate为bit速率,fc调制信号频率,N %signal=0 0 1

6、 0 1 1 0 1;% bitRate=1000000;% fc=1000000;% N=32; t=linspace(0,1/bitRate,N); c=sin(2*pi*t*fc); transmittedSignal=; for i=1:length(signal) transmittedSignal=transmittedSignal,signal(i)*c; endfigure(2) %画调制图plot(1:length(transmittedSignal),transmittedSignal);title('Modulation of ASK');grid on;

7、figure(3)%画频谱实部m=0:length(transmittedSignal)-1;F=fft(transmittedSignal);plot(m,abs(real(F),title('ASK_frequency-domain analysis real');grid on;%figure(4) 画频谱虚部%plot(m,imag(F);title('ASK_frequency-domain analysis imag');%grid on;endCheckRatePe代码function PeWrong=CheckRatePe(signal1,sig

8、nal2,s)rights=0;wrongs=0;for ki=1:s-2 if(signal1(ki)=signal2(ki) rights=rights+1; else wrongs=wrongs+1; endendPeWrong=wrongs/(wrongs+rights);enddemoASK代码function bitstream=demoASK(receivedSignal,bitRate,fc,n,N) load num signal1=receivedSignal; signal2=abs(signal1); %ÕûÁ÷ signal3=

9、filter(num1,1,signal2); %LPF,°üÂç¼ì²¨ IN=fix(length(num1)/2); %ÑÓ³Ùʱ¼ä bitstream=; LL=fc/bitRate*N; i=IN+LL/2; while (i<=length(signal3) %Åоö bitstream=bitstream,signal3(i)>=0.5; i=i+LL; end f

10、igure(6) subplot(3,1,1); %接收波形 plot(1:length(signal1),signal1);title('Wave of receiving terminal(including noise)');grid on; subplot(3,1,2);%接收整流后波形 plot(1:length(signal2),signal2);title('Wave of commutate');grid on; subplot(3,1,3);%包络检波波形 plot(1:length(signal3),signal3);title('W

11、ave of LPF');grid on; bit=; for i=1:length(bitstream) if bitstream(i)=0 bit1=zeros(1,N); else bit1=ones(1,N); end bit=bit,bit1; end figure(7)%解调后的二进制波形 plot(bit),title('binary of receiving terminal'),grid on; axis(0,N*length(bitstream),-2.5,2.5);endgussian代码 %加高斯白噪声function signal=gussia

12、n(transmittedSignal,noise) signal=sqrt(2)*transmittedSignal; signal=awgn(signal,noise); figure(5) plot(1:length(signal),signal); title('Wave including noise'),grid on;end/ fsk主函数代码close allclear alln=16;%二进制代码长度f1=18000000;%频率1f2=6000000;%频率2bitRate=1000000;%bit速率N=50;%码元宽度%noise=ti;noise=10

13、;%家性噪声大小signal=source(n,N);%产生二进制代码transmittedSignal=fskModu(signal,bitRate,f1,f2,N);%调制signal1=gussian(transmittedSignal,noise);%加噪声configueSignal=demoFSK(signal1,bitRate,f1,f2,N);%解调source代码%二进制信号产生函数function sendSignal=source(n,N) sendSignal=randint(1,n) bit=; for i=1:length(sendSignal) if sendSi

14、gnal(i)=0 bit1=zeros(1,N); else bit1=ones(1,N); end bit=bit,bit1; end figure(1) plot(bit),title('transmitting of binary'),grid on; axis(0,N*length(sendSignal),-2.5,2.5);endfskModu代码%频率调制函数function transmittedSignal=fskModu(signal,bitRate,f1,f2,N) t=linspace(0,1/bitRate,N); c1=sin(2*pi*t*f1);

15、%调制信号1 c2=sin(2*pi*t*f2);%调制信号2 transmittedSignal=; for i=1:length(signal)%调制 if signal(i)=1 transmittedSignal=transmittedSignal,c1; else transmittedSignal=transmittedSignal,c2; end endfigure(2) %画调制后波形图 plot(1:length(transmittedSignal),transmittedSignal);title('Modulation of FSK');grid on;f

16、igure(3) %画调制后频谱图m=0:length(transmittedSignal)-1;F=fft(transmittedSignal);plot(m,abs(real(F),title('ASK_frequency-domain analysis real');grid on;enddemoFSK代码function bitstream=demoFSK(receivedSignal,bitRate,f1,f2,N) load num signal1=receivedSignal; signal2=filter(gaotong,1,signal1); %通过HPF,得

17、到高通分量 signal3=abs(signal2); %整流 signal3=filter(lowpass,1,signal3); %通过低通,形成包络 bitstream=; IN1=fix(length(lowpass)/2)+fix(length(gaotong)/2); %延迟时间 bitstream1=; LL=N; %每个bit的抽样点数 i=IN1 +LL/2; while (i<=length(signal3) %判决 bitstream1=bitstream1,signal3(i)>=0.5; i=i+LL; end bitstream1 figure(5) s

18、ubplot(3,1,1); plot(1:length(signal1),signal1);title('Wave of receiving terminal(including noise)');grid on; subplot(3,1,2); plot(1:length(signal2),signal2);title('After Passing HPF');grid on; subplot(3,1,3); plot(1:length(signal3),signal3);title('After Passing LPF');grid on;

19、 signal4=filter(daitong,1,signal1); %通过BPF得到低频分量 signal5=abs(signal4); %整流 signal5=filter(lowpass,1,signal5); %通过LPF,形成包络 IN2=fix(length(lowpass)/2)+fix(length(daitong)/2); %延迟时间 bitstream2=; LL=N; %每个bit的的抽样点数 i=IN2 +LL/2; while (i<=length(signal5) %判决 bitstream2=bitstream2,signal5(i)>=0.5; i

20、=i+LL; end bitstream2 figure(6) subplot(3,1,1); plot(1:length(signal1),signal1);title('Wave of receiving terminal(including noise)');grid on; subplot(3,1,2); plot(1:length(signal4),signal4);title('After Passing BPF');grid on; subplot(3,1,3); plot(1:length(signal5),signal5);title('

21、;After Passing LPF');grid on; for i=1:min(length(bitstream1),length(bitstream2) %判决 if(bitstream1(i)>bitstream2(i) bitstream(i)=1; else bitstream(i)=0; end end bitstream bit=; %接收端波形 for i=1:length(bitstream) if bitstream(i)=0 bit1=zeros(1,N); else bit1=ones(1,N); end bit=bit,bit1; end figure

22、(7) plot(bit),title('binary of receiving terminal'),grid on; axis(0,N*length(bitstream),-2.5,2.5); end CheckRatePe代码function PeWrong=CheckRatePe(signal1,signal2,s)rights=0;wrongs=0;for ki=1:s-2 if(signal1(ki)=signal2(ki) rights=rights+1; else wrongs=wrongs+1; endendPeWrong=wrongs/(wrongs+rig

23、hts);endgussian代码function signal=gussian(transmittedSignal,noise) signal=sqrt(2)*transmittedSignal; signal=awgn(signal,noise); figure(4) plot(1:length(signal),signal),title('Adding Noise'); grid on;end2psk主函数代码close allclear alln=16;%二进制码长fc=1000000;%载波频率bitRate=1000000;%信息频率N=50;%码宽noise=10

24、;%信道加性噪声大小signal=source(n,N);%生成二进制代码transmittedSignal=bpskModu(signal,bitRate,fc,N);%对信号进行调制并进行频%谱分析signal1=gussian(transmittedSignal,noise)%加信道噪声configueSignal=demoBPSK(signal1,bitRate,fc,n,N);%信号解调source代码function sendSignal=source(n,N) sendSignal=randint(1,n) bit=; for i=1:length(sendSignal) if

25、sendSignal(i)=0 bit1=zeros(1,N); else bit1=ones(1,N); end bit=bit,bit1; end figure(1) plot(bit),title('transmitting of binary'),grid on; axis(0,N*length(sendSignal),-2.5,2.5);endbpskModu代码function transmittedSignal=bpskModu(signal,bitRate,fc,N) t=linspace(0,1/bitRate,N); c1=sin(2*pi*t*fc); c

26、2=sin(2*pi*t*fc + pi); transmittedSignal=; for i=1:length(signal) if signal(i)=1 transmittedSignal=transmittedSignal,c1; else transmittedSignal=transmittedSignal,c2; end endfigure(2) % 画调制图plot(1:length(transmittedSignal),transmittedSignal);title('Modulation of BPSK');grid on;figure(3)%画频谱图m

27、=0:length(transmittedSignal)-1;F=fft(transmittedSignal);plot(m,abs(real(F),title('BPSK_frequency-domain analysis real');grid on;endCheckRatePe代码function PeWrong=CheckRatePe(signal1,signal2,s)rights=0;wrongs=0;for ki=1:s-2 if(signal1(ki)=signal2(ki) rights=rights+1; else wrongs=wrongs+1; ende

28、ndPeWrong=wrongs/(wrongs+rights);enddemoBPSK代码function bitstream=demoBPSK(receivedSignal,bitRate,fc,n,N) load num %读取num存储的低通滤波用的数据 signal1=receivedSignal; t=linspace(0,1/bitRate,N); c=sin(2*pi*t*fc); signal=; for i=1:n signal=signal,c; end signal2=signal1.*signal; %乘同频同相sin signal3=filter(num1,1,si

29、gnal2); %LPF,包络检波3 IN=fix(length(num1)/2); %Ñ延迟时间 bitstream=; LL=fc/bitRate*N; i=IN+LL/2; while (i<=length(signal3) %判决 bitstream=bitstream,signal3(i)>=0; i=i+LL; end figure(5) subplot(3,1,1);%画接收的包含噪声的波形 plot(1:length(signal1),signal1);title('Wave of receiving terminal(including nois

30、e)');grid on; subplot(3,1,2);%相干解调波形 plot(1:length(signal2),signal2);title('After Multipling sin Fuction');grid on; subplot(3,1,3);%包络检波波形 plot(1:length(signal3),signal3);title('Wave of LPF');grid on; bit=; for i=1:length(bitstream) if bitstream(i)=0 bit1=zeros(1,N); else bit1=on

31、es(1,N); end bit=bit,bit1; end figure(6)二进制接收信号波形 plot(bit);title('binary of receiving terminal');grid on; axis(0,N*length(bitstream),-2.5,2.5);endgussian代码function signal=gussian(transmittedSignal,noise) signal=sqrt(2)*transmittedSignal; signal=awgn(signal,noise); figure(4) plot(1:length(si

32、gnal),signal),grid on; title('Adding noise')end三种调制方式的性能比较:load PeRate;load PeRatep;%补偿误差fpeask(15)=1e-3;fpefsk(9)=1e-3;fpepsk(24)=0.002;fpepsk(26)=1e-3;figure(1)semilogy(-6:length(fpeask)-7,fpeask,-6:length(fpefsk)-7,fpefsk,-30:length(fpepsk)-31,fpepsk),grid on;title('Analysis Of Bit Er

33、ror Rate');legend('ASK','FSK','PSK');xlabel('r/dB');ylabel('Pe'); figure(2)semilogy(-6:length(fpefsk)-7,fpeask);grid on;title('Bit Error Rate Of ASK');xlabel('r/dB');ylabel('PeASK');figure(3)semilogy(-6:length(fpefsk)-7,fpefsk);grid on;title('Bit Error Rate Of FSK');xlabel('r/dB');ylabel('PeFSK');figure(4)semilogy(-16:length(fpepsk)-17,fpepsk);grid on;title('Bit Error

温馨提示

  • 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
  • 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
  • 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
  • 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
  • 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
  • 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
  • 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。

最新文档

评论

0/150

提交评论