标准试验报告

实验报告（二）一、实验室名称：信息对抗系统专业实验室二、实验项目名称：典型数字通信信号调制识别三、实验学时：4学时四、实验原理：BPSK、QPSK、FSK、ASK数字通信信号具有不同的频谱特征，如BPSK平方和四次方后的傅立叶变换出现单根离散谱线，QPSK四次方后才有单根离散谱线等。因此针对这些信号特征，可通过设置特征门限区分不同通信信号，达到信号调制识别目的。因此可让学生通过实际上机Matlab编程实验，对上述通信信号的特征进行仿真验证，加深理解不同通信信号的调制识别方法。五、实验目的：利用MATLAB软件编程提取数字通信信号的频谱、二次方谱、四次方谱等特征，同时使用决策树的分类方法进行调制信号的识别。让学生通过实际上机实验，加深理解不同数字通信信号的特点。六、实验内容：（1）把上次实验产生的BPSK、QPSK、2ASK、2FSK（不连续相位）信号分别画出它们的频谱、二次方谱和四次方谱，描述不同信号谱特征之间的差异。（2）编程提取这四种信号的频谱、二次方谱、四次方谱的谱峰个数（根据每种信号的特点分别提取频谱或二次方谱或四次方谱的谱峰个数）。信噪比从0dB变化至U10dB（即0：2：10），画出BPSK、QPSK、2ASK、2FSK（不连续相位）获得谱峰个数特征随每个信噪比的变化曲线，然后设定区分门限。七、实验器材（设备、元器件）：计算机、Matlab计算机仿真软件八、实验步骤：在编写的信号源基础上，根据实验内容提取信号特征并进行调制识别。BPSK、QPSK、2ASK、2FSK频谱特征提取程序BPSKclearall;clc;closeall;%1.产生信号BPSKdisp('输入BPSK信号')；M=2;N=400;fs=2000;fd=200;fc=200;r=fs/fd;filtorder=60;a=0.3;delay=filtorder/(r*2);h=rcosfir(a,delay,r,1,'sqrt');h=sqrt(r)*h/norm(h);SNR=40;s=randsrc(N,1,[0:M-1]);s_mod=pskmod(s,M);s_base=zeros(r,N);s_base(1,:)=s_mod.';s_base=s_base(:);s_base=conv(h.',s_base);y_x=s_base.*exp(j*(2*pi*fc/fs*[0:length(s_base)-1].'));noise=sqrt(1/10人(SNR/10)/2)*(randn(size(s_base))+j*randn(size(s_base)));%Generatenoisesignaly=y_x+noise;%%产生中频发射信号QPSKclearall;clc;closeall;%1.产生信号QPSKdisp('输入QPSK信号')；M=4;N=400;fs=2000;fd=200;fc=200;r=fs/fd;filtorder=60;a=0.3;delay=filtorder/(r*2);h=rcosfir(a,delay,r,1,'sqrt');h=sqrt(r)*h/norm(h);SNR=30;s=randsrc(N,1,[0:M-1]);s_mod=pskmod(s,M);s_base=zeros(r,N);s_base(1,:)=s_mod.';s_base=s_base(:);s_base=conv(h.',s_base);y_x=s_base.*exp(j*(2*pi*fc/fs*[0:length(s_base)-1].'));noise=sqrt(1/10人(SNR/10)/2)*(randn(size(s_base))+j*randn(size(s_base)));%Generatenoisesignaly=y_x+noise;%%产生中频发射信号2ASKclearall;closeall;clc;%1.产生信号2ASKdisp('输入2八5长信号')；M=2;N=200;fs=2000;fd=200;fc=300;r=fs/fd;filtorder=60;a=0.3;delay=filtorder/(r*2);h=rcosfir(a,delay,r,1,'sqrt');h=sqrt(r)*h/norm(h);SNR=30;s=randsrc(N,1,[0:M-1]);s_mod=s;s_base=zeros(r,N);s_base(1,:)=s_mod.';%赋给第一列s_base=s_base(:);sbase=conv(h.',sbase);y_x=s_base.*exp(j*(2*pi*fc/fs*[0:length(s_base)-1].'));noise=sqrt(1/10人(SNR/10)/2)*(randn(size(s_base))+j*randn(size(s_base)));%Generatenoisesignaly=y_x+noise;%%产生中频发射信号2FSKclearall;closeall;clc;%1.产生信号2FSKdisp('输入2£,长信号');M=2;N=400;fs=1200;fd=200;fc=400;m=0.6;f1=(2*fc-m*fd)/2;f2=(m*fd+2*fc)/2;r=fs/fd;filtorder=60;a=0.3;delay=filtorder/(r*2);h=rcosfir(a,delay,r,1,'sqrt');h=sqrt(r)*h/norm(h);SNR=30;s=randsrc(N,1,[0:M-1]);s_mod=s;s_base=zeros(r,N);s_base(1,:)=s_mod.';%赋给第一列s_base=s_base(:);s_base=conv(h.',s_base);y_x=s_base.*exp(j*(2*pi*f1/fs*[0:length(s_base)-1].'))+(1-s_base).*exp(j*(2*pi*f2/fs*[0:length(s_base)-1].'));noise=sqrt(1/10人(SNR/10)/2)*(randn(size(s_base))+j*randn(size(s_base)));%Generatenoisesignaly=y_x+noise;BPSK、QPSK、2ASK、2FSK数字通信信号调制识别程序%2.分别求频谱，二次法谱，四次方谱NN=length(y);FF1=linspace(-fs/2,fs/2,NN);Y_1=fftshift(abs(fft(y)));%plot(FF1,Y_1);title('频谱')；xlabel('频率')；ylabel('幅度')；%figure;NN=length(y);FF2=linspace(-fs/2,fs/2,NN);Y_2=fftshift(abs(fft(y.人2-mean(y.人2))));%plot(FF2,Y_2);title('二次频谱')；xlabel('频率')；ylabel('幅度')；%figure;NN=length(y);FF3=linspace(-fs/2,fs/2,NN);Y_3=fftshift(abs(fft(y.人4-mean(y.人4))));%plot(FF3,Y_3);title('四次频谱')；xlabel('频率')；ylabel('幅度')；%3.频谱特征提取k1=1/2;k2=1/3;k3=1/2;max=Y_1(1);forn=2:NNifmax<Y_1(n)max=Y_1(n);endendthresh_1=max*k1;flag=0;forn=1:NNifthresh_1<Y_1(n)flag=flag+1;endendifflag==1disp(该信号是2ASK');elseifflag==2disp(该信号是2FSK');elsemax=Y_2(1);forn=2:NNifmax<Y_2(n)max=Y_2(n);endendthresh_2=max*k2;flag=0;forn=1:NNifthresh_2<Y_2(n)flag=flag+1;endendifflag==1disp该信号是BPSK');elsemax=Y_3(1);forn=2:NNifmax<Y_3(n)max=Y_3(n);endendthresh_3=max*k3;flag=0;forn=1:NNifthresh_3<Y_3(n)flag=flag+1;endendifflag==1disp^4g号是QPSK');endendendend九、实验数据及结果分析根据上述实验程序得到的实验数据及结果如下:>>SigId_BPSK输入BPSK信号该信号是BPSK>>SigId_QPSK输入QPSK信号该信号是QPSK>>SigId_2ASK输入2ASK信号该信号是2ASK>>SigId_2FSK输入2FSK信号该信号是2FSK十、实验结论（1）BPSK、QPSK、2ASK、2FSK（不连续相位）信号频谱、二次方谱和四次方谱的特征：BPSK的二次方谱和四次方谱均为一根谱线，QPS