基于matlab的数字通信系统

....目录第一章绪论 3什么是数字通信系统？ 3数字通信系统的基本组成 3数字通信系统的特点 4第二章MATLAB软件 6MATLAB软件介绍 6MATLAB软件的应用 6第三章2ASK仿真设计和运行结果 82ASK调制和解调原理 8主要程序的介绍 9基带信号的产生 9载波的产生 9噪声的产生 102ASK的调制 102ASK的解调 10判决输出 11仿真结果 11第四章2FSK仿真设计和运行结果 122FSK调制和解调原理 12主要程序的介绍 13基带信号和的产生 13两种不同频率载波的产生 142FSK调制 142FSK解调 15判决输出 15仿真结果 16第五章2PSK仿真设计和运行结果 172PSK的调制和解调原理 17主要程序的介绍 18基带信号的产生 18双极型码的产生 18载波信号的产生 182PSK调制 192PSK的解调 19判决输出 19仿真结果 20第六章2DPSK的仿真设计和运行结果 212DPSK的调制与解调原理 21主要程序的介绍 22基带信号(绝对码)的产生 22相对码及其反码的产生 23载波信号的产生 232DPSK调制 242DPSK解调 24判决输出 25码反变换 25仿真结果 25第七章GUI界面仿真设计及结果 27GUI界面设计 27仿真结果 27第八章总结和体会 30第一章绪论什么是数字通信系统？数字通信系统是利用数字信号传输信息的系统，是构成现代通信网的基础。数字通信系统的基本组成信道)传输，最后被信宿(收信暂)接收。一个数字通信系统的基本任务就是把信1的基本框图。信息源拟信号;数字信源(如电传机、计算机等各种数字终端设备)输出离散的数字信号。变换器器，就是将语声变换成幅度连续变化的电话信号，再进一步转换后送到信道上去。信道质的固有特性和干扰直接关系到通信的质量。反变换器用信号，接收设备还具有解除多路复用和实现正确分路的功能。信宿信宿是传输信息的归宿，其作用是将复原的原始信号转换成相应的消息。噪声源噪声源是信道中的噪声以及分散在通信系统其他各处的噪声的集中表示。数字通信系统的特点数字通信系统的优点如下：1、抗干扰能力强只要噪声的大小不足以影响判决的正确性，就能正确接收（再生。而在模拟通消除它。2、差错可控数字信号在传输过程中出现的错误（差错以提高传输的可靠性。3、易加密数字信号与模拟信号相比，它容易加密和解密。因此，数字通信保密性好。4、易于与现代技术相结合接。MATLABMATLABMATLAB[1]MathWorksMATLABSimulinkMATLABmatrix&laboratory（矩阵实验室mathworks方案，并在很大程度上摆脱了传统非交互式程序设计语言（如C、Fortran）编辑模式，代表了当今国际科学计算软件的先进水平。MATLABMathematicaMapleMATLABMATLAB的基本数据单位是矩阵，它的指令表达式与数学、工程中常用的形MATLABMATLABMapleMATLABC，FORTRAN，C++，JAVAMATLABMATLAB产品族可以用来进行以下各种工作：MATLAB产品族可以用来进行以下各种工作：数值分析数值和符号计算工程与科学绘图工程与科学绘图控制系统的设计与仿真数字图像处理技术数字信号处理技术MATLAB在通讯系统设计与仿真的应用通讯系统设计与仿真财务与金融工程管理与调度优化计算（运筹学）MATLAB的应用范围非常广，包括信号和图像处理、通讯、控制系统设计、（MATLAB）MATLAB环境，以解决这些应用领域内特定类型的问题。第三章2ASK仿真设计和运行结果2ASK调制不变。在2ASK或1（OOK其表达式为Acoswe (t) ook 0

以概率P发送“1”时以概率1P发送“0”时2ASK信号的一般表达式为e其中

2

(t)s(t)coswtcs(t) ann

g(tnT)S二进制振幅键控信号的产生通常有两种：模拟调制法和键控法，相应的调3-1-1是一种数字键控法，其中的开关电路受s（t）键控法。图3-1-12ASK/OOK信号调制器原理框图解调ASK（络检波法）和相干解调（同步检测法。与模拟信号的接收系统相比，这里增加了一个“抽样判决器”方框，这对提高数字信号的接收性能是必要的。主要程序的介绍基带信号的产生因为（n的产生是在x=(rand(1,i)0-1取最接近的自然数。相当于在01）0’1n个数。上面代码意思是当a（n）小于1时，则令信号为1，否则为0。载波的产生y=cos（2*pi*fc*t，fcfc的值来改变载波信号的频率。噪声的产生于现实中噪声干扰。2ASK将基带信号和载波相乘，就可以得到调制波。2ASK因为我们用的是相干解调，而且通过书本知识可知当基带信号和载波相乘后，再通过低通滤波器就可以得出解调波形判决输出由可知at（1，m*500+250）是在解调波形中取点，当值在（0，0.5）之间时，就判决输出为0，当值为（0.5，1）之间时判决输出为1仿真结果第四章2FSK仿真设计和运行结果2FSK调制2FSKf1f2e2FSK

Acos((t)Acos(

t)1t1

发送“1”时发送“0”时22FSKTsf1f24-1-1图4-1-12FSK信号调制器原理框图解调2FSK4-1-2（包络检波2FSK2ASK1f1，则接收时上支路的样值较大，应判为“104-1-22FSK4-1-32FSK主要程序的介绍基带信号和的产生图1 图21FSKASK01100.51，0.50图2是求基带信号的反码。它是通过判断基带信号是否小于1，如果小于1则为1，如果不小于1则为0。两种不同频率载波的产生FSKf1f22FSK12调制信号。2FSKFSK分别进行解调，然后判决。也就是将上下路分别和相应载波相乘，再判决。判决输出根据解调原理，判断若规定“1”符号对应载波频率f1的样值较大，则判为“1“0仿真结果第五章2PSK仿真设计和运行结果2PSK调制2PSK0π分别表示二进制“1”和“0，2PSK信号的时域表达式为e2PSK

(t)Acos(wt)c2PSK5-1-12ASKs(t)2ASKs(t)2PSKs(t)是双极性的基带信号。图5-1-12PSK信号的调制原理框图解调2PSK信号的解调通常采用相干解调法：解调器原理框图如图5-1-2所示：图5-1-22PSK信号的解调原理框图主要程序的介绍基带信号的产生图1基带信号 图2基带信号反码PSK双极型码的产生将基带信号减去基带信号反码，就可以得出双极型码。载波信号的产生载波信号的产生原理ASK一样，可以通过改变fc的值来改变载波的频率2PSK2PSK的调制原理和2ASK调制原理一致，都是基带信号和载波相乘。2PSK因为我们用的是相干解调，所以需要已调波和载波相乘，再经过低通滤波器。判决输出判决规则为当已调小于‘0’时为‘0‘1仿真结果第六章2DPSK的仿真设计和运行结果2DPSK（1）调制2DPSK对相移键控。绝对码s（t）差分编码相对码e (t)2DPSK2DPSK绝对码s（t）差分编码相对码e (t)2DPSK图6-1-12DPSK信号调制器原理框图（2）解调2DPSK（极性比较法）加码反变换法，其解2DPSK倒置，但经差分译码（变换）2DPSK图6-1-22DPSK的相干解调原理框图2DPSK信号的另一种解调方法是差分相干解调（相位比较法，其原理框图6-1-3所示。用这种方法解调时不需要专门的相干载波，只需要由收到的2DPSKT，2DPSK2DPSK6-1-2图6-1-32DPSK的差分相干解调器原理框图主要程序的介绍基带信号(绝对码)的产生先是产生（0，1）的随机数，再取最接近的整数，然后将加其10等分的码中。即可得到基带信号。相对码及其反码的产生图1相对码 图2反码112，1，01就产生来相对码。反码则是由相对码判决得出，判决规则为，若相对码为1，则为0；否则为1。载波信号的产生2DPSKpi2DPSK通过相对码及其反码分别和载波1，2相乘，再相加，就可以得到已调波。2DPSK通过和载波1相乘，通过低通滤波器后得到了解调后的波形。判决输出00，1。stDPSK用。码反变换这个时候，st记忆的矩阵在这里可以排上用场了。由程序可以得知当st(n)-st(n-1))<=0&&(st(