各类数字调制系统仿真与误码率分析

1、第 贞共12贞第 #贞共12贞各类数字调制系统仿真与误码率分析4.1 2ASK调制系统仿真分析4.1.1理论分析振幅键控(也称幅移键控)，记做ASK,或称其为开关键控(通断键控)，记做OOK o二 进制数字振幅键控通常记做2ASKo对于振幅键控这样的线性调制来说，在二进制里，2ASK是利用代表数字信息“0”或“1” 的基带矩形脉冲去键控一个连续的载波，使载波时断时续的输出，有载波输出时表示发送“1”, 无载波输岀时表示发送“0”。根据线性调制的原理，一个二进制的振幅调制信号可以表示完成 一个单极性矩形脉冲序列与一个正弦型载波的乘积。2ASK信号可表示为eQ(t) = s(t) cos a)ct

2、式中，为载波角频率，s(t)为单极性NRZ矩形脉冲序列。s(r)- “人)/I其中，g(t)是持续时间为7；、高度为1的矩形脉冲，常称为门函数；为二进制数字出现概率为P/o,出现概率为(1-P)4.1.2基于MATLAB的系统实现调制解调e_2ask=st.*sl;at=e_2ask. *cos(2 *pi *fc *t);subplot(423);at=at-mean(at);plot(t,e_2ask);subplot(425);山IE已调信号)；plot(t,at);noise =rand(Lj);titled相乘后信号);e_2ask=e_2ask+noise;% 加入噪声f,af=T

3、2F(t,at);%通过低通滤波器subplot(424);t,at = lpf(f,af,2*fm);plot(t,e_2ask);subplot(426);titleCijn入噪声的信号)；plot(t,at);mix解调后波形)；第 贞共12页第 贞共12贞4.1.3设计仿真基帝信号2载波恬号20123451o抽样判快佰液形1012345图4J2ASK调制解调仿真图4.2 2FSK调制系统仿真分析4.2.1理论分析在二进制频移键控(2FSK)中，当传送“1”码时对应于载波频率，传送0”码时对应 于载波频率。其中wi = 2/zfi, wo = 2fo, 为频率为f i的载波的初始相位，0

4、为频率为fO的载波的初始相位。令氏为Dn的反码,即则有：当Dn二1时，页=0;当Dn二0时，瓦=1。则2FSK信号可表示为：其中，我们在分析中假设g(t)为单个矩形脉冲序列，其表达式为:gW= 0.0 /1 | -0 IIIIII1 0 01234501235图4-7 2DPSK调制以后的信号4.4 MDPSK调制系统仿真分析 4.4.1理论分析第 页共12页第 页共12页本系统我们以M=4为例，即DQPSKo其在应用上就相当于2个BPSK,因此这里我们 对其不做详细介绍了。4.4.2基于MATLAB的系统实现调制解调dl=stl.*sl;d2=st2.*(-sl);% 相移 180d3=st

5、l.*s2;d4=st2.*(-s2);% 相移 180figure(2);subplot(421);plot(t.dl);subplot(422);plot(t.d3);e_dpsk=(d 1 +d2)+(d3+d4);subplot(423);plot(tx_dpsk);titleC调制后波形);noise=rand(lj);dpsk=e_dpsk+noise;% 加入噪声 subplot(424);plot(t.dpsk);titleCljn噪声信号)；dpsk=dpsk. *sin(2 *pi *fc * t);%与载波相乘subplot(425);plot(t.dpsk);title

6、(与载波相乘后波);f.af=T2F(t,dpsk);%通过低通滤波器t.dpsk = lpf(f,af,B);subplot(426);plot(t.dpsk);title(通过低通滤波器波形);4.4.3设计仿真图48 DQPSK调制解调系统仿貞波形4.5各类主要调制系统的误码率分析%计算理论的比特误差，并绘制曲线 expBERl_coherent=0.5*erfc(sqrt(r)/2); %2ASK 相干检测 expBERl_incoherent=0.5*exp(-r/4); %2ASK 非相干检测 expBER2_coherent=0.5*erfc(sqrt(r/2); %2FSK 相

7、干检测 expBER2_incoherent=0.5*exp(-r/2); %2FSK 非相干检测 expBER3_difference=O.5*exp(-r); %2DPSK 差分相干检测 expBER3_coherent=erfc(sqrt(r).*(l-0.5*erfc(sqrt(r); %2DPSK 相干检测 %绘制理论的BER关于信噪比的曲线 semilogy(SNRpBit(:),expBER Incoherent Jr:1); hold on;semilogy(SNRpBit(:),expBERl_incoherent/r-,);hold on; semilogy(SNRpBit

8、(:),expBER2_coherent/k:,);hold on; semilogy(SNRpBit(:),expBER2_incoherent/k-,);hold on;semilogy(SNRpBit(:),expBER3_coherent/b:);hold on; semilogy(SNRpBit(:),expBER3_difference/b-,);hold on; %计算各次迭代后的平均BERratio 1 (idx2,1 )=mean(ratBit 1);ratio2(idx2,1 )=mean(ratBit2);ratio4(idx2,1 )=mean(ratBit4);%绘制仿真BER关于信噪比的曲线semilogy(SNRpBit( 1:size(ratio 1(: J) J),ratio 1(: J)/rov); semilogy(