基于MATLAB的通信系统仿真课件

基于MATLAB的通信系统仿真——典型的二进制数字调制1主要内容

数字调制概述二进制数字调制原理（2ASK、2FSK、BPSK）二进制数字调制仿真实现2数字通信系统模型数字调制概述3匹配信道天线设计

FDM最小化干扰的影响数字调制概述为什么要调制？4二进制数字调制原理〔2ASK、2FSK、BPSK〕二进制幅移键控(2ASK)二进制频移键控(2FSK)二进制相移键控(BPSK)5二进制幅移键控〔2ASK〕

ASK信号的产生一个二进制的ASK信号可视为一个单极性脉冲序列与一个高频载波的乘积，即ASK的时域表达式为：

s(t)tcoscwtcos)t(s)t(ecow=NRZ乘法器法键控法电子开关tcoscweo(t)s(t)s(t)eo(t)1001振幅键控(2ASK)6二进制幅移键控〔2ASK〕〔续〕ASK信号的解调方式解调可以分成相干解调与非相干解调两类。简单说，相干解调要求接收端提供相干载波。非相干解调，就是在接收端不需要相干载波，而根据已调信号本身的特点来解调相干解调〔同步检测法〕x(t)r(t)cp(t)BPF载波同步LPF抽样判决位同步器7FSK信号的产生FSK时域表达式为：

二进制频移键控〔2FSK〕s(t)电子开关VCOs(t)直接调频法频率选择法（键控法）相位连续

相位不连续

s(t)eo(t)1001f1

f2

f2

f1移频键控(2FSK)8f二进制频移键控〔2FSK〕〔续〕FSK信号的解调方式相干解调〔同步检测法〕a(t)b(t)BPF1LPF位同步抽样判决LPF载波同步BPF2载波同步输出已调FSK信号9f二进制相移键控〔BPSK〕

PSK信号的产生

一个二进制的PSK信号可视为一个双极性脉冲序列s(t)与一个载波的乘积，即：

s(t)（BNRZ）2PSK°s(t)（NRZ）180°电子开关2PSK乘法器法相位选择法（键控法）10010110绝对码载波2PSK信号移相键控(BPSK)10f二进制相移键控〔BPSK〕〔续〕

PSK信号的解调方式一般采用相干解调，如图设收发滤波器及信道对2PSK信号波形无影响，各点波形如下a(t)cosωctr(t)cp(t)c(t)b(t)

1

0信息代码BPFLPFa

ccp(t)抽样判决抽样判决载波同步已调PSK信号br(t)11二进制数字调制仿真实现初始化定义产生二进制信源求输入信号的功率谱通过乘法器与载波信号相乘已调信号2ASK信号的功率谱2ASK信号通过带通滤波器相干解调低通滤波器抽样判决求误码率2ASK解调输出输出信道利用MATLAB编程仿真的2ASK流程图ASK调制原理图ASK相干解调原理图12仿真结果输出二进制数字调制仿真实现（续）2ASK仿真图10010000110二进制信源单极性矩形脉冲波形输入信号功率谱密度13二进制数字调制仿真实现（续）仿真结果输出2ASK仿真图20010000110二进制信源已调信号的波形已调信号功率谱密度14二进制数字调制仿真实现（续）仿真结果输出2ASK仿真图30010000110二进制信源15二进制数字调制仿真实现（续）利用MATLAB编程仿真的2FSK流程图初始化定义产生二进制信源求码元序列的反序列原序列和反序列分别与不同载波相乘两端信号叠加产生2FSK信号信道2FSK信号通过带通滤波分成两路分别与不同的载波相乘低通滤波器抽样判决求误码率2FSK解调输出2FSK调制原理图2FSK解调原理图16二进制数字调制仿真实现（续）仿真结果输出2FSK仿真图001101110117初始化定义产生二进制信源求输入信号的功率谱通过乘法器与载波信号相乘已调信号2PSK信号的功率谱转换成极性信号信道2PSK信号通过带通滤波器相干解调低通滤波器抽样判决求误码率2PSK解调输出输出二进制数字调制仿真实现（续）利用MATLAB编程仿真的2PSK流程图BPSK调制原理图BPSK解调原理图18二进制数字调制仿真实现（续）仿真结果输出BPSK仿真图11010110010二进制信源19二进制数字调制仿真实现（续）仿真结果输出BPSK仿真图21010110