基于Systemview的数字频带传输系统的仿真【实用文档】doc

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课程设计目的：基于Systemview的数字频带传输系统的仿真【实用文档】doc文档可直接使用可编辑，欢迎下载１、熟练掌握Systemvieｗ的用法，在该软件的配合下完成各个系统的结构图，还有调试结果图2、深入了解2ASK,2FSK,2PSK,2ＤPＳＫ的调制解调原理课程设计器材：ＰC机,Systemview软件课程设计原理:数字信号的传输方式可以分为基带传输和带通传输。为了使信号在带通信道中传输，必须用数字基带信号对载波进行调制，以使信号与信道特性相匹配。在这个过程中就要用到数字调制。在通信系统中,利用数字信号的离散取值特点通过开关键控载波，来实现数字调制，这种方法通常称为键控法，主要对载波的振幅，频率，和相位进行键控。键控主要分为：振幅键控,频移键控，相移键控三种基本的数字调制方式。Ｓystemｖieｗ的基本介绍:SystemView是一个用于现代科学与科学系统设计及仿真打动态系统分析平台。从滤波器设计、信号处理、完整通信系统打设计与仿真，到一般打系统数字模型建立等各个领域,ＳysteｍViｅw在友好而功能齐全打窗口环境下,为用户提供啦一个精密的嵌入式分析工具。进入SｙstemViｅｗ后，屏幕上首先出现该工具的系统视窗，系统视窗最上边一行为主菜单栏，包括：文件(Fiｌe)、编辑(Edit）、参数优选(Prｅferencｅs)、视窗观察(View)、便笺(NotePaｄｓ）、连接(Coｎnetｉｏns）、编译器（Coｍpiler）、系统(Ｓｙｓtem）、图符块（Tｏkｅｎs）、工具（Toolｓ）和帮助（Helｐ）共１1项功能菜单.如下图所示.系统视窗左侧竖排为图符库选择区。图符块（Tokｅn）是构造系统的基本单元模块,相当于系统组成框图中的一个子框图，用户在屏幕上所能看到的仅仅是代表某一数学模型的图形标志(图符块），图符块的传递特性由该图符块所具有的仿真数学模型决定。创建一个仿真系统的基本操作是,按照需要调出相应的图符块，将图符块之间用带有传输方向的连线连接起来。这样一来，用户进行的系统输入完全是图形操作，不涉及语言编程问题，使用十分方便。进入系统后，在图符库选择区排列着8个图符选择按钮创建系统的首要工作就是按照系统设计方案从图符库中调用图符块，作为仿真系统的基本单元模块。可用鼠标左键双击图符库选择区内的选择按钮。当需要对系统中各测试点或某一图符块输出进行观察时，通常应放置一个信宿（Ｓｉnk)图符块，一般将其设置为“Anａlysｉｓ”属性。Analysｉs块相当于示波器或频谱仪等仪器的作用，它是最常使用的分析型图符块之一.在SｙstｅmVieｗ系统窗中完成系统创建输入操作(包括调出图符块、设置参数、连线等）后，首先应对输入系统的仿真运行参数进行设置，因为计算机只能采用数值计算方式，起始点和终止点究竟为何值？究竟需要计算多少个离散样值？这些信息必须告知计算机。假如被分析的信号是时间的函数，则从起始时间到终止时间的样值数目就与系统的采样率或者采样时间间隔有关。实际上，各类系统或电路仿真工具几乎都有这一关键的操作步骤，SystemＶｉew也不例外。如果这类参数设置不合理，仿真运行后的结果往往不能令人满意,甚至根本得不到预期的结果。有时,在创建仿真系统前就需要设置系统定时参数。时域波形是最为常用的系统仿真分析结果表达形式.进入分析窗后，单击“工具栏"内的绘制新图按钮(按钮１）,可直接顺序显示出放置信宿图符块的时域波形,对于码间干扰和噪声同时存在的数字传输系统,给出系统传输性能的定量分析是非常繁杂的事请，而利用“观察眼图"这种实验手段可以非常方便地估计系统传输性能。实际观察眼图的具体实验方法是：用示波器接在系统接收滤波器输出端，调整示波器水平扫描周期Ｔs,使扫描周期与码元周期Tc同步(即Ts=ｎＴc,n为正整数）,此时示波器显示的波形就是眼图.由于传输码序列的随机性和示波器荧光屏的余辉作用，使若干个码元波形相互重叠，波形酷似一个个“眼睛”，故称为“眼图".“眼睛”挣得越大，表明判决的误码率越低,反之，误码率上升。SｙsｔｅmView具有“眼图”这种重要的分析功能.当需要观察信号功率谱时,可在分析窗下单击信宿计算器图标按钮，出现“SystｅmView信宿计算器”对话框,单击分类设置开关按钮spｅctrｕm，完成功率谱的观察。课程设计过程1二进制振幅键控2AＳK2ＡＳK的实现:模拟调制法键控法在幅移键控中，载波幅度是随着调制信号而变化的。一种是最简单的形式是载波在二进制调制信号1或0控制下通或断,这种二进制幅度键控方式称为通断键控(OOK）。二进制振幅键控方式是数字调制中出现最早的，也是最简单的。这种方法最初用于电报系统,但由于它在抗噪声的能力上较差，故在数字通信中用的不多.但二进制振幅键控常作为研究其他数字调制方式的基础。二进制振幅键控信号的基本解调方法有两种:相干解调和非相干解调，即包络检波和同步检测。非相干解调系统设备简单,但信噪比小市，相干解调系统的性能优于相干解调系统.用syｓｔｅｍview仿真如下:参数设置:载波信号：Ampｌituｄe=1vFrｅquenｃy=１０0HzPhａse=0deg基带信号：Aｍpｌituｄe=1vOｆfseｔ=0vFreqｕenｃy=20HzPhase=0dｅgPulseＷiｄth＝０.０３sec系统时间指定：No.ofＳamｐle=５０00ＳａmpleRatｅ＝498００Hｚ波形如下：载波信号:基带信号:已调信号：2AＳK解调系统:相干解调与非相干解调原理框图：用sｙsｔｅmｖiew仿真如下:参数设置：载波信号:Ａmplｉｔude=１vFrｅｑｕｅncy=100HzPhasｅ=０dｅｇ基带信号：Amplitｕｄｅ=1vＯffset=０vFreqｕency＝20HzＰhａse=０ｄｅgPuｌｓeＷidｔh=0。03seｃ模拟低通滤波器：Lowcuttｏff＝２25ＨzNo．OfPoｌes=3波形如下：原始信号:解调后的信号:已调信号：结果分析:调制信号的图形与解调后的信号图形基本一致，在每段的起始因为信号不稳定，所以出现了微小的波动.这与滤波器滤波误差也相关。相干解调需要插入相干载波，而非相干解调不需要载波，因此包络检波时设备较简单.对于２ASK系统，大信噪比条件下使用包络检波,而小信噪比条件下使用相干解调。２二进制频移键控2FＳK数字键控法实现二进制移频键控信号的原理图：采用键控法产生的二进制频移键控信号,即利用矩形脉冲序列控制的开关电力对两个不同的独立频率源进行选通。频移键控FＳK是用数字基带信号去调制载波的频率.因为数字信号的电平是离散的,所以载波频率的变化也是离散的。在实验中，二进制基带信号是用正负电平表示的，载波频率随着调制信号为1或—1而变化,其中1对应于载波频率f1，—１对应于载波频率f2。用systemview仿真如下：参数设置：载波信号：Ampliｔuｄe=1vFrequencｙ=100ＨzPhａsｅ=0dｅg另一个载波信号：Amｐlitｕde＝1vFｒｅquency=40HｚＰhase=0deg基带信号：Amｐｌitｕde=1vOffseｔ=０ｖFreqｕｅｎcy=1０HzＰｈase＝0ｄeｇPulseWｉdｔh＝０．０５seｃ反相器：Ｔhrｅsｈoｌd=0。５v波形如下：基带信号:经过反相后：已调信号的一部分：已调信号的另一部分：已调信号：２FSK解调系统：2FSＫ信号的解调—非相干解调：2FSK信号的解调—相干解调:用sysｔemｖieｗ仿真如下:参数设置：载波信号：Amplitudｅ=1vＦrequｅncy=500HzＰｈase=0dｅｇ另一个载波信号:Amplitude=１ｖFrequency=10００HｚPｈase=０deg基带信号:Ａmplitｕｄe=1vOffsｅt＝0vFｒequｅncy=50ＨzPhａsｅ=０ｄｅｇPuｌseＷidtｈ＝0.0５sec模拟低通滤波器:Lowcuttoｆf=225HzNｏ.ＯfPolｅs=7原始信号:解调后的信号:调制后的信号:结果分析：输入为调制信号，输出为解调后信号,两信号基本一致，但解调信号每段的起始点有波动，主要是滤波器滤波误差造成的,这无碍仿真结果的准确性。由于载波频率相当大,已调信号的波形观察不是很清楚,这就不如低频处理清楚，直观。相干解调需要插入两个相干载波,而非相干解调不需要载波，因此包络检波时设备较简单。对于２FSK系统，大信噪比条件下使用包络检波，而小信噪比条件下使用相干解调。3二进制移相键控2PSＫ二进制相移键控中,载波的振幅和频率都是不变的，只有载波的相位随基带脉冲的变化而取相应的离散值。通常用相位０°和1８０°来分别表示1或０．这种PＳK波形在抗噪声性能方面比ASK和FSＫ都好，而且频带利用率也高,所以在中高速数传中得到广泛的应用。这种以载波的不同相位去直接表示相应的数字信息的相位键控通常被称为绝对移相方式。调制部分:将信号源产生的双极性不归零信号直接同正弦载波相乘便可以得到2PSK调制信号。用syｓtemvieｗ仿真如下:参数设置：载波信号：Ａmplｉtudｅ＝1vFrequeｎｃy=100HzＰhase=０deg基带信号：Aｍplｉtude=１ｖOffｓet＝0ｖRaｔe=10０HzPhaｓe=0deｇ波形如下:基带信号：载波信号：已调信号:2PＳK信号解调:原理框图：用sｙｓtｅmviｅw仿真如下：参数设置：载波信号：Amplituｄe＝1vFreqｕｅncy=600ＨzＰhaｓe=０dｅg基带信号:Ampliｔudｅ＝1ｖOfｆｓet=０vＲａte＝30HzPhase=0ｄeg模拟低通滤波器：Lowcuｔtｏff=225HzNｏ.OｆPoles=3波形如下:调制信号:解调后的调制信号：已调信号:结果分析：调制信号与解调信号的波形整体一致，但是每段的起点处存在一定的波动误差，造成的主要原因是调制系统的误差。仿真结果准确。同样已调信号不是很清楚，因为载波频率太高的缘故。相干解调错一位，码变换错两位;相干解调错连续两位，码变换也错两位；相干解调错连续n位,码变换也错两位。4二进制差分移相键控2DPSK在2PSK系统中,由于本地参考载波有0,１８0°模糊度，因而解调得到的数字信号可能极性完全相反，从而造成1和0倒置.这对于数字传输来说当然是不能允许的。克服相位模糊度对相干解调影响的最常用而又有效的办法是在调制器输入的数字基带信号中采用差分编码,即相对调相，也称为二进制差分相移键控。它不是利用载波相位的绝对数值传送数字信息,而是用前后码元的相对相位变化传递数字信息。2ＤＰSK信号的产生：２DＰSK信号解调:用sｙstemvｉew仿真如下:载波信号：Aｍplitｕde=1vＦrequeｎcy＝１0０0ＨzＰhase＝０dｅg基带信号：Ａmplitude=1vOffsｅｔ=０vRaｔe=1０0HｚPhaｓｅ=０deg逻辑异或:Ｔｈreshold＝1vTrueOｕtｐut=1vFalseOuｔpuｔ=-1v模拟低通滤波器：Lｏｗcuttoff=２25HzＮo．OfPoles=3保持器:Ｇaiｎ=1比较器:SｅlｅcｔComｐarisｏn：a＞ｂ波形如下：调制信号：相对码:滤波后的信号:解调后的信号:调制信号与解调信号图对比：结果分析：调制解调信号图像一致，说明该调制解调系统的准确。滤波后的信号,存在一定的波动误差。相干解调错一位，码变换错两位；相干解调错连续两位，码变换也错两位；相干解调错连续n位，码变换也错两位。课程设计总结：此次课程设计的主要是实现：２ＡSK、２ＦSK、2PＳＫ、２DPSＫ四个通信调制解调系统的仿真：2ASK调制模拟调制法用乘法器来实现,解调为非相干解调信号经过带通滤波器，相乘器，低通滤波器,抽样判决器，然后输出。2FＳK是使得载波频率在二进制基带信号ｆ１和ｆ2两个频率点间变化，可以看成是两个不同载波频率的2ASK信号的叠加。此处是通过键控法来实现的。解调是通过两个带通滤波器与相乘器相乘,在经过低通滤波器，然后抽样判决输出。2PＳK是利用载波相位变化来传递数字信息,而振幅和频率保持不变，用绝对相移方式即以载波的不同相位直接表示相应二进制数字信号，此处通过模拟调制的方法调制.解调则是让信号经过带通滤波器,然后相乘器与载波相乘，最后是带通滤波器和抽样判决输出。2DＰSK是避免0°和１80°相位模糊性产生的调制系统。通过相对相移键控实现0干扰。相干解调器原理为信号相对变换，经过带通滤波器相乘器低通滤波器,抽样判决器，码反变换器。对同一调制方式，采用相干解调方式的误码率低于采用非相干解调方式的误码率。若采用相同的解调方式，在误码率相同的情况下，所需要的信噪比２ＡＳＫ比2FSK高3DＢ,2FSK比2ＰＳK高３DB，由此，在抗加性高斯白噪声方面，相干2ＰSK性能最好，2FＳＫ次之，2ASK最差。对调制和调制方式的选择要作全面考虑,如果抗噪声性能是最主要的,则应考虑相干2ＰＳＫ和2DPSK,而2ASK最不可取；如果要求较高的频带利用率，则应选择相干2PSＫ、２DＰＳK、2ASK，而２FＳＫ最不可取；如果要求较高的功率利用率，则应选择相干2PSK、2DPＳK、2ASK最不可取；若传输信道是随参信道，则２FSＫ具有更好的适应能力。目前用得最多的数字调制方式是相干2ＤPSK和非相干2FSK.相干2DPSK主要用于高速数据传输,而非相干2FＳK则用于中、低速数据传输中,特别是在衰落信道中传输数据时,它证明了自己的广泛的应用。参考文献[1]樊昌信,曹丽娜编著，通信原理,国防工业出版社,2０06。［2］李东生．《SysｔemＶiew系统设计及仿真入门与应用》电子工业出版社[3]陈萍.《现代通信实验系统的计算机仿真》国防工业出版社[4］罗伟雄，韩力,原东昌编著,通信原理与电路，北京理工大学出版社通信系统仿真设计实训报告

课题名称:基于MATLAB的QPSK系统仿真设计与实现学生学号：学生姓名:所在班级:任课教师：2016年10月25日

目录TOC\o"1-3”\h\z\uHYPERLINK\l”_Toc328571992"1。1QPSK系统的应用背景简介3HYPERLINK\l”_Toc328571993”1.2QPSK实验仿真的意义3HYPERLINK\l”_Toc328571994”1.3实验平台和实验内容3HYPERLINK\l”_Toc328571995”1。3。1实验平台3HYPERLINK\l”_Toc328571996”实验内容3HYPERLINK\l”_Toc328571997”二、系统实现框图和分析4HYPERLINK\l”_Toc328571998"2.1、QPSK调制部分，42.2、QPSK解调部分5HYPERLINK\l”_Toc328572000”三、实验结果及分析6HYPERLINK\l”_Toc328572001"3.1、理想信道下的仿真6HYPERLINK\l”_Toc328572002"3。2、高斯信道下的仿真7HYPERLINK\l”_Toc328572003”3.3、先通过瑞利衰落信道再通过高斯信道的仿真8HYPERLINK\l”_Toc328572004"总结：10HYPERLINK\l”_Toc328572004”参考文献：11附录121.1QPSK系统的应用背景简介QPSK是英文QuadraturePhaseShiftKeying的缩略语简称，意为正交相移键控，是一种数字调制方式。在19世纪80年代初期,人们选用恒定包络数字调制。这类数字调制技术的优点是已调信号具有相对窄的功率谱和对放大设备没有线性要求，不足之处是其频谱利用率低于线性调制技术。19世纪80年代中期以后,四相绝对移相键控（QPSK)技术以其抗干扰性能强、误码性能好、频谱利用率高等优点,广泛应用于数字微波通信系统、数字卫星通信系统、宽带接入、移动通信及有线电视系统之中。1.2QPSK实验仿真的意义通过完成设计内容,复习QPSK调制解调的基本原理，同时也要复习通信系统的主要组成部分，了解调制解调方式中最基础的方法。了解QPSK的实现方法及数学原理。并对“通信”这个概念有个整体的理解，学习数字调制中误码率测试的标准及计算方法。同时还要复习随机信号中时域用自相关函数，频域用功率谱密度来描述平稳随机过程的特性等基础知识，来理解高斯信道中噪声的表示方法,以便在编程中使用。理解QPSK调制解调的基本原理，并使用MATLAB编程实现QPSK信号在高斯信道和瑞利衰落信道下传输，以及该方式的误码率测试。复习MATLAB编程的基础知识和编程的常用算法以及使用MATLAB仿真系统的注意事项,并锻炼自己的编程能力，通过编程完成QPSK调制解调系统的仿真，以及误码率测试，并得出响应波形.在完成要求任务的条件下，尝试优化程序。通过本次实验，除了和队友培养了默契学到了知识之外，还可以将次实验作为一种推广，让更多的学生来深入一层的了解QPSK以至其他调制方式的原理和实现方法。可以方便学生进行测试和对比。足不出户便可以做实验。1.3实验平台和实验内容1。3.1实验平台本实验是基于Matlab的软件仿真,只需PC机上安装MATLAB6.0或者以上版本即可。(本实验附带基于MatlabSimulink（模块化）仿真,如需使用必须安装simulink模块)实验内容1.构建一个理想信道基本QPSK仿真系统，要求仿真结果有a.基带输入波形及其功率谱b.QPSK信号及其功率谱c.QPSK信号星座图2。构建一个在AWGN（高斯白噪声）信道条件下的QPSK仿真系统，要求仿真结果有a.QPSK信号及其功率谱b。QPSK信号星座图 c.高斯白噪声信道条件下的误码性能以及高斯白噪声的理论曲线，要求所有误码性能曲线在同一坐标比例下绘制3验可选做扩展内容要求:构建一个先经过Rayleigh（瑞利衰落信道)，再通过AWGN（高斯白噪声）信道条件下的条件下的QPSK仿真系统,要求仿真结果有a.QPSK信号及其功率谱b.通过瑞利衰落信道之前和之后的信号星座图，前后进行比较c.在瑞利衰落信道和在高斯白噪声条件下的误码性能曲线，并和二.2。c中所要求的误码性能曲线在同一坐标比例下绘制二、系统实现框图和分析2。1、QPSK调制部分，原理框图如图1所示1(t）＝QPSK信号s（t）QPSK信号s（t）二进制数据序列极性NRZ电平编码器分离器2（t）＝ 图1原理分析：基本原理及系统结构QPSK与二进制PSK一样，传输信号包含的信息都存在于相位中。的别的载波相位取四个等间隔值之一，如л/4,3л/4,5л/4,和7л/4。相应的，可将发射信号定义为0≤t≤TSi（t）＝0。，其他其中,i＝1，2，2,4；E为发射信号的每个符号的能量，T为符号持续时间,载波频率f等于nc/T，nc为固定整数。每一个可能的相位值对应于一个特定的二位组。例如,可用前述的一组相位值来表示格雷码的一组二位组：10，00，01,11。下面介绍QPSK信号的产生和检测.如果a为典型的QPSK发射机框图。输入的二进制数据序列首先被不归零（NRZ）电平编码转换器转换为极性形式,即负号1和0分别用和－表示.接着,该二进制波形被分接器分成两个分别由输入序列的奇数位偶数位组成的彼此独立的二进制波形，这两个二进制波形分别用a1(t），和a2(t)表示。容易注意到，在任何一信号时间间隔内a1（t)，和a2（t）的幅度恰好分别等于Si1和Si2，即由发送的二位组决定。这两个二进制波形a1（t）,和a2（t）被用来调制一对正交载波或者说正交基本函数：1(t）＝，2（t）＝.这样就得到一对二进制PSK信号.1（t)和2（t）的正交性使这两个信号可以被独立地检测。最后，将这两个二进制PSK信号相加，从而得期望的QPSK。2.2、QPSK解调部分,原理框图如图2所示：1（t）同相信道门限＝0发送二进制序列的估计判决门限发送二进制序列的估计判决门限低通filrer判决门限复接器接收信号x（t）低通filrer2（t）正交信道门限＝0 图2原理分析:QPSK接收机由一对共输入地相关器组成。这两个相关器分别提供本地产生地相干参考信号1（t）和2（t）。相关器接收信号x（t)，相关器输出地x1和x2被用来与门限值0进行比较。如果x1>0,则判决同相信道地输出为符号1;如果x1〈0,则判决同相信道的输出为符号0。;类似地。如果正交通道也是如此判决输出.最后同相信道和正交信道输出这两个二进制数据序列被复加器合并，重新得到原始的二进制序列。在AWGN信道中，判决结果具有最小的负号差错概率。三、实验结果及分析根据图1和图2的流程框图设计仿真程序，得出结果并且分析如下：3.1、理想信道下的仿真，实验结果如图3所示 图3实验结果分析： 如图上结果显示，完成了QPSK信号在理想信道上的调制，传输,解调的过程，由于调制过程中加进了载波，因此调制信号的功率谱密度会发生变化.并且可以看出调制解调的结果没有误码。3.2、高斯信道下的仿真，结果如图4所示: 图4实验结果分析： 由图4可以得到高斯信道下的调制信号，高斯噪声，调制输出功率谱密度曲线和QPSK信号的星座图. 在高斯噪声的影响下，调制信号的波形发生了明显的变化，其功率谱密度函数相对于图1中的调制信号的功率谱密度只发生了微小的变化，原因在于高斯噪声是一个均值为0的白噪声,在各个频率上其功率是均匀的，因此此结果是真确的.星座图反映可接收信号早高斯噪声的影响下发生了误码，但是大部分还是保持了原来的特性.3.3、先通过瑞利衰落信道再通过高斯信道的仿真。实验结果如图5所示： 图5实验结果分析： 由图5可以得到瑞利衰落信道前后的星座图，调制信号的曲线图及其功率谱密度。最后显示的是高斯信道和瑞利衰落信道的误码率对比.由图可知瑞利衰落信道下的误码率比高斯信道下的误码率高。至此,仿真实验就全部完成。结论本论文运用MATLAB中的动态仿真工具箱Simulink仿真实现了PCM系统的全部过程。根据PCM系统的组成原理,在Simulink模块库中找到相应的模块,然后选择合适的模块以及设置适当的参数，建立了PCM通信系统的仿真模型，最后在给定仿真的条件下，运行了仿真系统。仿真结果表明：1.在正常的信噪比条件下，该通信系统失真较小,达到了预期的目的。2。Simulink仿真工具箱操作简单方便、调试直观，为通信系统的软件仿真实现提供了极大的方便。参考文献：1、《MATLAB宝典》陈杰等编著电子工业出版社2、《MATLAB信号处理》刘波，文忠,曾涯编著北京电子工业出版社3、《数字信号处理的MATLAB实现》万永革编著北京科学出版社4、网上资料附录MATLAB程序%调相法clearallcloseallt=［-1:0。01:7-0。01］;tt=length（t)；x1=ones（1,800)；fori=1:ttif(t(i）〉=-1&t（i）<=1）｜（t（i)>=5&t（i）<=7);x1(i)=1;elsex1(i）=—1；endendt1=[0：0。01:8-0。01];t2=0：0。01：7-0.01;t3=-1:0。01:7.1-0。01；t4=0：0.01:8。1-0.01;tt1=length（t1);x2=ones(1,800）；fori=1：tt1if（t1（i)>=0&t1（i）<=2)|(t1(i）〉=4&t1(i)〈=8）;x2(i)=1；elsex2（i）=—1;endendf=0：0。1：1；xrc=0.5+0.5*cos（pi*f）;y1=conv（x1,xrc)/5。5；y2=conv（x2，xrc）/5。5;n0=randn(size(t2)）；f1=1;i=x1。*cos（2＊pi＊f1＊t）；q=x2。＊sin（2＊pi＊f1*t1);I=i(101：800）;Q=q(1：700)；QPSK=sqrt（1/2）.*I+sqrt(1/2)。*Q;QPSK_n=（sqrt(1/2）.*I+sqrt（1/2)。*Q）+n0；n1=randn(size(t2）);i_rc=y1。＊cos(2*pi＊f1＊t3)；q_rc=y2。＊sin（2＊pi*f1*t4)；I_rc=i_rc(101：800）;Q_rc=q_rc（1:700）；QPSK_rc=（sqrt（1/2)。＊I_rc+sqrt（1/2).*Q_rc）；QPSK_rc_n1=QPSK_rc+n1；figure(1）subplot(4，1，1);plot（t3，i_rc);axis(［—18-11］）;ylabel（’a序列’)；subplot（4，1，2）；plot(t4,q_rc）;axis（[—18—11］）;ylabel(’b序列’）;subplot（4，1,3）；plot（t2，QPSK_rc）;axis([—18—11］);ylabel（'合成序列’);subplot（4，1，4）；plot（t2,QPSK_rc_n1)；axis(［—18-11]）；ylabel(’加入噪声'）；效果图：%设定T=1,加入高斯噪声clearallcloseall％调制bit_in=randint(1e3，1,[01]）;bit_I=bit_in（1:2：1e3)；bit_Q=bit_in(2：2：1e3)；data_I=-2＊bit_I+1;data_Q=—2＊bit_Q+1；data_I1=repmat（data_I'，20，1）;data_Q1=repmat(data_Q’,20，1）;fori=1:1e4data_I2（i）=data_I1(i）；data_Q2（i)=data_Q1（i)；end；f=0：0。1：1；xrc=0。5+0.5＊cos（pi＊f）；data_I2_rc=conv(data_I2，xrc）/5.5；data_Q2_rc=conv(data_Q2，xrc)/5。5；f1=1；t1=0：0。1:1e3+0。9;n0=rand（size(t1）)；I_rc=data_I2_rc.*cos（2＊pi＊f1*t1)；Q_rc=data_Q2_rc.*sin（2*pi*f1*t1)；QPSK_rc=（sqrt(1/2）.＊I_rc+sqrt(1/2).*Q_rc)；QPSK_rc_n0=QPSK_rc+n0；%解调I_demo=QPSK_rc_n0.＊cos(2*pi*f1*t1);Q_demo=QPSK_rc_n0。*sin（2＊pi＊f1＊t1）；%低通滤波I_recover=conv（I_demo,xrc）;Q_recover=conv（Q_demo,xrc）;I=I_recover(11:10010);Q=Q_recover（11:10010)；t2=0：0。05:1e3-0.05；t3=0：0。1：1e3-0。1;％抽样判决data_recover=［]；fori=1：20：10000data_recover=[data_recoverI(i：1：i+19）Q(i：1：i+19）］;end；bit_recover=［］；fori=1：20:20000ifsum(data_recover（i:i+19））〉0data_recover_a（i:i+19）=1；bit_recover=［bit_recover1］；elsedata_recover_a（i:i+19)=-1;bit_recover=［bit_recover—1］；endenderror=0；dd=—2*bit_in+1；ddd=［dd’］；ddd1=repmat(ddd，20，1）;fori=1:2e4ddd2(i)=ddd1(i);endfori=1:1e3ifbit_recover(i）~=ddd(i）error=error+1；endendp=error/1000;figure（1)subplot（2，1,1);plot（t2，ddd2）；axis(［0100-22])；title（'原序列’）;subplot(2,1,2）；plot（t2，data_recover_a）；axis(［0100—22]）；title（'解调后序列’）;效果图：%设定T=1,不加噪声clearallcloseall％调制bit_in=randint(1e3，1，[01]）;bit_I=bit_in(1：2:1e3）；bit_Q=bit_in(2：2:1e3)；data_I=—2＊bit_I+1;data_Q=—2*bit_Q+1;data_I1=repmat(data_I’,20,1)；data_Q1=repmat（data_Q'，20，1)；fori=1:1e4data_I2(i）=data_I1(i）;data_Q2(i）=data_Q1(i)；end；t=0:0.1：1e3-0.1;f=0:0.1:1；xrc=0。5+0.5＊cos（pi＊f）;data_I2_rc=conv(data_I2，xrc)/5.5;data_Q2_rc=conv（data_Q2，xrc)/5。5;f1=1；t1=0:0。1:1e3+0。9；I_rc=data_I2_rc.*cos（2＊pi＊f1＊t1）；Q_rc=data_Q2_rc.*sin（2＊pi*f1*t1);QPSK_rc=(sqrt(1/2）。*I_rc+sqrt（1/2)。＊Q_rc）；%解调I_demo=QPSK_rc.＊cos(2＊pi*f1*t1）；Q_demo=QPSK_rc.*sin（2＊pi＊f1*t1);I_recover=conv（I_demo，xrc);Q_recover=conv（Q_demo，xrc）；I=I_recover（11：10010)；Q=Q_recover（11：10010）;t2=0:0。05：1e3-0.05;t3=0：0.1：1e3—0.1；data_recover=［］;fori=1:20：10000data_recover=[data_recoverI(i：1:i+19)Q(i：1:i+19)］；end;ddd=—2*bit_in+1；ddd1=repmat(ddd’,10,1);fori=1:1e4ddd2(i)=ddd1(i)；endfigure(1)subplot（4，1，1)；plot(t3,I);axis（［020-66]）;subplot(4，1,2）;plot（t3,Q);axis（［020-66］）；subplot(4,1,3);plot(t2,data_recover）;axis(［020-66]）;subplot（4,1，4）;plot(t，ddd2);axis（［020—66]）;效果图:%QPSK误码率分析SNRindB1=0:2:10;SNRindB2=0：0.1：10；fori=1：length（SNRindB1）[pb,ps］=cm_sm32(SNRindB1（i)）；smld_bit_err_prb（i）=pb;smld_symbol_err_prb(i）=ps;end;fori=1：length(SNRindB2）SNR=exp（SNRindB2（i)＊log（10）/10）；theo_err_prb（i)=Qfunct（sqrt（2*SNR））；end;title(’QPSK误码率分析’）；semilogy（SNRindB1，smld_bit_err_prb，’*')；axis（［01010e—81］)；holdon；％semilogy（SNRindB1,smld_symbol_err_prb，'o'）;semilogy（SNRindB2，theo_err_prb);legend（’仿真比特误码率','理论比特误码率'）;holdoff;function［y]=Qfunct(x)y=（1/2)＊erfc（x/sqrt（2））；function［pb,ps］=cm_sm32(SNRindB)N=10000;E=1；SNR=10^(SNRindB/10）;sgma=sqrt（E/SNR)/2;s00=[10]；s01=[01］;s11=［—10］;s10=[0-1];fori=1：Ndsource1(i)=［1011000101101011];numofsymbolerror=0;numofbiterror=0;fori=1：Nn=sgma*randn（size（s00)）；if(（dsource1（i）==0)&（dsource2（i）==0))r=s00+n;elseif（（dsource1（i）==0）&（dsource2（i)==1））r=s01+n；elseif（(dsource1（i)==1）＆（dsource2（i）==0））r=s10+n;elser=s11+n；end；c00=dot(r，s00）;c01=dot（r，s01)；c10=dot(r，s10）；c11=dot（r，s11）;c_max=max([c00c01cif（c00==c_max)decis1=0；decis2=0;elseif（c01==c_max）decis1=0;decis2=1；elseif（c10==c_max）decis1=1;decis2=0；elsedecis1=1;decis2=1;end;symbolerror=0;if(decis1～=dsource1（i））numofbiterror=numofbiterror+1；symbolerror=1;end;if（decis2～=dsource2(i））numofbiterror=numofbiterror+1;symbolerror=1;end;if(symbolerror==1）numofsymbolerror=numofsymbolerror+1;end；end；ps=numofsymbolerror/N；pb=numofbiterror/（2*N）；效果图：《通信原理》课程实验报告基于ＭAＴＬAB的DPＳK通信系统仿真院系：班级：学号：姓名：教师:２012年1２月7日目录1设计题目························································３2设计要求························································33设计原理························································３3。１DＰＳK调制····················································３3.2ＤPSK解调····················································44设计流程························································55代码实现························································５5.1基带信号的获取···············································55.2差分编码·····················································65．3DPＳK调制···················································75.4AWＧＮ信道···················································85.5限噪处理·····················································8５．６差分相干解调·················································９５。4ＡWGN信道··················································１1５．7功率谱密度图的绘制6测试结果·······················································1２6。1调制解调正确性的测试········································1２6.2系统抗噪性能的测试··········································１4７总结····························································178心得体会·······················································1７附:完整代码·····················································１81设计题目用MATLAB仿真DＰＳK通信系统２设计要求基本参数如下：Ｆｃ=１8０0HzＲｂ=120０bps考虑加入ＡWGＮ信道，Eb/Ｎ0=２0dB自定义一小段信息序列结果要求：绘制各阶段信号波形绘制信号的PSD3设计原理二进制差分相移键控常简称为二相相对调相，记为２DＰSK。它不是利用载波相位的绝对数值传送数字信息，而是用前后码元的相对载波相位值传送数字信息.所谓相对载波相位是只本码元初相与前一码元初相之差。3。1ＤPSK调制DＰSK方式即是利用前后相邻码元的相对载波相位值去表示数字信息的一种方式。例如,假设相位值用相位偏移△φ表示（△φ定义为本码元初相与前一码元初相只差）,并设△φ=π→数字信息１△φ=0→数字信息０则数字信息序列与2DPSK信号的码元相位关系可举例表示如如下：数字信息：0011100１0１2DＰSK信号相位:000π0πππ0０π或πππ0π００0ππ0画出的2PSK及DPSK信号的波形如图3-１所示。图３-12ＰSK及２ＤPSK信号的波形2DPSK的产生基本类似于2PSK,只是调制信号需要经过码型变换,将绝对码变为相对码。2DＰSK产生的原理框图如图2—2所示[1］,图（a）为模拟调制法，图（b）为键控法。(a)模拟调制法（b）键控法图３—22DＰＳK信号的调制原理图从上面分析可见,无论接收信号是２ＤPSK还是2PSK信号，单从接收端看是区分不开的。因此2DPSK信号的功率谱密度和2ＰSK信号的功率谱密度是完全一样的.3。2DPＳＫ解调DＰSK信号可以采用相干解调法(极性比较法）和差分相干解调法(相位比较法）.本次设计采用差分相干解调法,图3-3为差分相干解调法原理图。差分相干解调法的思想是直接比较前后码元的相位差。由于此时的解调已同时完成了码变换作业,故无需另加码变换器.由于这种解调方法又无需专门的相干载波,故事一种比较实用的方法。图３-３2DPＳK差分相干解调解调原理图4设计流程设计流程如下框图所示，箭头上的信号表示实际传递的信号名称。bndnmodｍoｄz差分编码DPSK调制ＡWＧN信道BPＦ对比rＢnｍtｄemod抽样判决LPF延时相乘差分相干解调5代码实现5.1基带信号的获取利用MATLAB自带函数randint产生定长度的二进制随机序列siｇn，为了将ｓigｎ转换为单极性ＮRZ信号，要对sigｎ的每个随机码进行Ｔ点增样，最后得到基带数字信号bｎ代码实现如下:％%%%％％％%％％%%初始参量定义%%％％％％%%%%fc=1８００；％载波频率Rb=12００；%基带数据传输速率Ｔb=１/Rb；T＝50；％每个Ｔｂ内进行的增样点数Ｍ=8；%原始码字序列的长度N=９;%差分码字序列的长度ｓign=rａndint(１,Ｍ）；%产生长度为M的随机二进制序列SNR=2０；%信噪比％%％%%%％％％%％%对sigｎ进行T点增样后的基带数字信号%％％％％%％％％％ｂｎ＝[］;forn=1：Mifsiｇn（n)=＝0；Ｆ=ｚeroｓ（1,T）；elseＦ=ones（1，Ｔ）;ｅndbn=［bｎ，Ｆ];ｅnｄ绘图5.2差分编码设差分码cfm(二进制序列),差分编码原理为cfm[n]=b［n]xｏｒｃｆm［ｎ—1］例如，如果sｉｇｎ＝［１0010０１1］，那么cｆm=［100011101］；同时,还要对得到的差分码ｃｆm进行T点增样，得到差分信号dn(单极性NRZ信号)。代码实现如下:%％％%％%%％％%％％%差分编码得到差分码cｆm%%%%％%%%%%ｃfm＝［］；cfm(1）=1；％设cfｍ的初值为1ｆoｒi=1：Mcｆｍ（i+1）=ｘor（ｓigｎ（ｉ),cfm（i)）；eｎd%％％%％%％％％％%％％对cfm进行T点增样%%%%%%%％%%%％％%dｎ=［]；％差分信号forｎ=1:N；ifcfm(n)==0；A=zeros（1，Ｔ）;％每个sｙmbol进行T点增样elsｅA=ones（1,T)；enddn=［dnA］;end绘图5。3DPSK调制ＤPＳK调制由于ＰSK调制的主要原因是DPSK调制解决了“不确定性反相”问题，即DPSK信号通过相邻时隙载波相位的变化与否来“携带”信息。在代码实现这一步的过程中，我假设了一个相邻时隙相位差变量ｄeltａ，易知,当sigｎ的一个码字为‘1’时,delta=pi,否则ｄelｔa=0。通过ｄｅlta就能反映前后时隙的载波相位变化,进而实现DPSK调制。代码实现如下:％％%％%%%％%%％％％%％%DPＳK调制％%%%％％％%％%％％％%％ｔ=Tb/T：Tb/T：Tb;%对Tb＝1/Rｂ间隔进行T点划分mod=cos（2＊fc＊ｐi*t)；％调制后的信号deltａ=0;％相位差forｎ=1：Mifｓign（n)==1；deｌｔa=dｅltａ+ｐｉ;elsｅdelta＝delｔa;ｅｎｄc２=coｓ(２*ｆc＊pｉ＊ｔ+delta)；moｄ=［modc2]；ｅｎd绘图５。4ＡＷGN信道利用MAＴLAB自带函数awｇn实现对已调信号mod进行加噪处理.代码实现如下：％%%%％％%%%%%调制信号过高斯白噪声的信道%%%％%％%mｏdz＝ａｗgn(moｄ，SNR);％过AＷＧＮ信道绘图５.5限噪处理利用MAＴLAB自带函数fir1构造FIＲI型带通滤波器，使其对准信号频带,让信号几乎无失真通过,同时抑制带外噪声，此处取BPF的通带宽度为2＊Ｒb，中心频率为ｆc.（由于设计的是数字滤波器，所以不要忘记对频率进行归一化处理）值得注意的是，由于设计的滤波器是100阶，所以通过BＰF后的信号会有出现接近于一个symboｌ宽度的时延。所以在信号modz接入BPＦ前,要对其进行一个拓宽处理,对modｚ最后一个ｓymｂol进行复制，得到modz_ｂｒoad，再接入到BPＦ上。同时,不要忘记对从BPF出来的信号r0进行截取，因为r0的第一个symbol是滤波器时延带来的.代码实现如下:%%％%％%％％％％％BPF％%％％%％％％％%%％%mｏdｚ_bｒoad=[modzmodz((Ｎ—1）*Ｔ+1：N＊T）］;fs=Rb＊T;hBPF=fｉr1(100，2*pi＊[ｆc-Rbfc＋Rb］/fs）;r0=fｉｌtｅr(ｈBＰＦ，1，modz_ｂroad)；r=r０（T+１:（N+1）＊Ｔ)；％对r０进行截取绘图5．６差分相干解调差分相干解调的核心思想是比较两个相邻时隙上信号的相位,从而直接还原出信号Bn,分为三步：(1）延时相乘代码实现如下：%％％％％％％％％%%延时相乘%％%％%%%r_shifｔ＝r（Ｔ+１：N＊T)；deｍｏd=［];fori=1：M*T;a=r_shｉｆt（i）.*r（i);demod=[ｄemｏdａ]；end绘图(2）LPF利用MＡTLAB自带函数fir1构造ＦIRＩ型低通滤波器,此处取ＬPF的通带宽度为Rb。同BPF一样,由于设计的滤波器是100阶，所以通过ＬPF后的信号会有出现接近于一个syｍbｏl宽度的时延.所以要对信号dｅｍod接入LPＦ前,进行拓宽处理，得到dｅmod_bｒoａd，再接入到LPＦ上。同样，不要忘记对从LPF出来的信号mt0进行截取,因为mt0的第一个ｓyｍｂoｌ是滤波器时延带来的。代码实现如下:％%％%％%%%％％％%％ＬPF%%%％%％%％％％ｄeｍod_broad=[dｅmoddeｍod（（Ｍ—1）＊T+1:M＊T）］hLPF=ｆir1（10０，2＊pi＊［Ｒb］/fs）；ｍt０=ｆilｔer（hＬPF,１,demｏd_broad);mt=mt0(T+1：（M＋１）＊T）；%对mt０进行截取绘图（3）抽样判决实现思想：对ｍt一个sｙmbol的T个采样点进行求和，如果sum大于0，则Ｂn对应这个syｍｂｏl内的所有点的值为1，反之为0。代码实现如下：％％％%%％％%%%%％%抽样判决%％％%%%％％％%Bn=zｅros（1，M＊T)；fori=1:M;iｆsum（ｍt(（i—1）＊Ｔ+１：i＊T)）〉0；Bn（（i－1）＊T+1:i*Ｔ)＝0;elseＢｎ（(i-1）＊T+１:i＊T)=1；enｄｅnd绘图从上图可知,最终经ＤPSK通信系统调制解调后得到的信号Bn与一开始的基带数字信号bn完全一致。5。7功率谱密度图的绘制采用Weｌｃh法绘制DPSK调制信号ｍoｄ的功率谱密度图（Powｅrsｐectrｕmmaｇnｉtｕde)。选择适当的窗函数w(n）,并再周期图计算前直接加进去,加窗的优点是无论什么样的窗函数均可使谱估计非负。二是在分段时,可使各段之间有重叠,这样会使方差减小。本设计中尝试了三种窗，分别是矩形窗、海明窗和Ｂlacmaｎ窗。代码实现如下:%%％％％%%%%%%％％％%PＳＤ%%％%％％%%%％%％%%％windoｗ=boxcaｒ（1０0)；%矩形窗wｉｎｄow1=hamｍing(100）;%海明窗window２=bｌacｋｍan（１００）;％Blackmaｎ窗Nffｔ=N＊T＊Rb;nｏｖｅrlａp=0;%数据无重叠rａngｅ=’onesiｄed’;％计算单边带功率谱密度［Pxｘ，f］=pweｌch（ｍod,window,nｏｖｅrlap，Nfｆt，fs,rａngｅ）；[Ｐxx1，f］＝pwｅlｃh（ｍｏd,ｗinｄoｗ１,nｏｖerlap，Nfft,ｆs,raｎgｅ)；［Pxx2，f］=pwelcｈ(mod，wｉnｄｏw2,noverｌap,Nfft，ｆs,range)；ｆigｕre（３)ｓubpｌot（３1１)plot（f，Ｐxx）；ａｘis(［0500000。０008]);tｉｔlｅ（＇ｒｅctａngulaｒwinｄowPSD＇);ｘｌａｂel（＇f/Hz＇）；suｂplｏt(3１2)plot（f，Ｐxx1）;aｘｉs(［0500０0０.00０6］）；tiｔle（’HａmｍingPSD'）；xlaｂel(＇f/Hｚ＇)；subｐlot（31３）ｐloｔ（f,Ｐｘx2）；ａxｉs（［05０000０.0006]）;title（'BｌａckmaｎＰSD＇）；xlaｂel('ｆ/Hz'）;绘图从第一幅图即rectａnｇulaｒＰSＤ中可以看出,单边带功率谱密度图的中心频率大致在1800Hz即载波频率处,第一零点大致在600Hz和3000Hz，即fc－Rb和fｃ+Rb处。６测试结果6.1调制解调正确性的测试在前面我取用了一个特例ｓign=[1０01０011］来说明每一步的正确性.下面利用raｎｄinｔ产生定长度的二进制随机序列sigｎ，多次运行结果都显示最终差分相干解调得出的信号Bｎ与基带数字信号bn一致,说明此次基于MＡTLＡＢ设计的DＰSK通信系统能够成功实现DＰＳK信号的调制与解调。某几次运行结果的截图如下:6。2系统抗噪性能的测试在前面调制解调正确性的测试中,设定信噪比SNＲ=20．下面通过检验在不同信噪比值下，系统调制解调的正确性，来简单评定系统的抗噪性能。SNＲ=１０时，正确解调SＮR=5时，正确解调ＳNR=2时，正确解调ＳNＲ=１.５时，有误码出现所以,可以定性判断该系统的抗噪性能良好。7总结经过两周的MATLＡB课程设计,我收获多多。总结后主要有一下几点可谈良好编程习惯的培养我们编程时要有良好的风格，源代码的逻辑简明清晰,易读易懂是好程序的重要标准。我的几点小收获是:标识符命名尽量含义鲜明，适当的注解，注意程序的视觉组织.信息筛查能力的训练拿到一个课程设计题目后,应该从何下手，如何获取有效资源、筛查信息,是对个人能力的一种考验。经过这次试验后，我认为首先需要把理论知识弄透彻（尤其是课本上的），再阅读别人的设计报告，重复别人所做的工作是一种不错学习方法,但是需要懂得去粗取精，提取有效信息，否则会浪费大量时间。调试思想的建立这次试验中我被很多问题难住，却常常不知如何下手找出错误,经老师指点后才懂得要按一定方法进行调试纠错,结果这些错误常常是一些拼写错误或符号不对称等小错.明确整体的架构，有针对地进行测试。调试方法多种多样,但调试思想的建立却是最为基础、根本.8心得体会课程实验是培养学生综合运用所学知识，发现,提出，分析和解决实际问题,锻炼实践能力的重要环节,是对学生实际工作能力的具体训练和考察过程。在这两周的时间里我切切实实的学到了许多知识，尤其是提高了在MAＴLAＢ中的编程能力。回顾起此次通信原理课程实验，至今我仍感慨颇多，在整整两周的时间里，我的心情和课程设计的进展起起伏伏，一度怀疑自己的能力开始否定自己，直到最后把每处都弄通了、达到完美了,心情才真正舒畅开来。但是，我确实学到很多很多的的东西，同时巩固了所学知识。整个设计的过程，可以说得是困难重重,这毕竟算是自己第一次独立完成，在设计的过程中发现了自己的不足之处，对软件不熟悉,动手能力比较欠缺.设计的过程很纠结,调试的过程也很痛苦，但是知识就是在这个过程中学习的,经验也是在这个过程中积累的。经历过困难才会有更多的收获。掌握正确的方法，保持认真的作风和平和的心态，这样才能真正的学到知识。这次课程实验终于完成了,在设计中遇到了很多问题,多谢李晓峰老师的耐心讲解,从老师的身上我学到了很多实用的知识,也由衷地庆幸自己能遇到这样一位好老师,不仅专业知识扎实，而且品格高尚、谦和有礼，这就是我理想中的好老师。再次感谢李老师。同时,对给予我帮助的同学们也表示忠心的感谢。附：完整代码％％％%％％%%%%％%ＤPＳK调制解调%％%％％%％％%％％％%％％％％%%%％％%％％％％％%初始参量定义%％%%%％％%％%％％%fc=１８00；%载波频率Ｒb=1200；%基带数据传输速率Tb=1/Rｂ；T=5０；％每个Tｂ内进行的增样点数M=8;％原始码字序列的长度N=9；%差分码字序列的长度sｉgn=zerｏs（1,Ｍ）;sigｎ＝ｒａnｄiｎt（１,N）；％产生长度为Ｍ的随机二进制序列SNR=1。5;％信噪比%％％％%％％％％％%％对sign进行T点增样后的基带数字信号％％％%％％％%%％bｎ=[］;forn=1:Mｉfsigｎ（n）=＝0；F=zeros(1，T);ｅlseF=oｎｅs(1，Ｔ)；endbn=［ｂn,F］；ｅnd％%％%%%%％%％％%%差分编码得到差分码cfm％％%％％％％％％%cfｍ=［];cfm（１）=1;%设ｃfm的初值为1forｉ=1:Mcfｍ（ｉ+1）=xor(siｇｎ（ｉ),cfｍ（i））;ｅｎd%％%%%%%％%%％%%对ｃｆm进行T点增样%%%％%%％％％%％%%%dn=[]；%差分信号ｆoｒn=1：N；ifcfｍ(ｎ）==0;Ａ=zeros（1，T）；%每个ｓyｍbol进行T点增样elseA＝ｏnes(1,T）；eｎｄdn=［dｎA］;end%%％%％%%％％％％%％%％%DPSK调制%％％％％％％％％％％%％％％t＝Tb/T：Tb／Ｔ:Tｂ;％对Tb=1/Rb间隔进行T点划分mｏd=cos（2*fc*ｐi*t）；%调制后的信号deｌta=０;%相位差foｒn＝1:Mifsign(ｎ)＝=１;delｔa＝delta+pｉ;elsedｅlta=ｄｅlta;ｅnｄc2＝cos（２*fc＊pi*ｔ+deｌta);ｍoｄ=[moｄc２］;end%％%％％%%％％％%调制信号过高斯白噪声的信道％％％％%％％modz=awgn(mｏd,ＳNR）；%过ＡWGN信道%%%％%％%％％%%BＰF%％％％%％%％％％%％%mｏｄz_broａd=[ｍodｚｍodｚ(（N—1）＊T+１:N*T)］；ｆｓ=Ｒｂ*Ｔ;hBPF=fir1（100，2＊pｉ＊[fｃ－Rbｆc＋Ｒb]/fs)；r０=filter（hBPＦ,１，modz_broaｄ);r=ｒ0(T+1：(N+1）*T）;%对r0进行截取%%％%％％%％％%％延时相乘%%％％%％％r_ｓhift=r(T+１：Ｎ*Ｔ）;ｄemod=[］;fｏｒi＝１：M＊Ｔ;a=r＿ｓhift(i）．*ｒ(ｉ);dｅｍｏd=［demoda］；eｎd％%％%％%％％%％%%％LPF%％％%%％%％%％demod_broaｄ＝[deｍoddeｍｏd(（Ｍ-1)*T+1：M*T）]hLPF＝fir1(10０，2＊pｉ＊[Rb］/fｓ);ｍt０=filteｒ(hLPF，1，demｏd_ｂrｏad）;ｍt=mt0(Ｔ＋1：(M+１）*T）；％对mｔ0进行截取％％％%％%％%%%％%％抽样判决%%%%％％％％％%Ｂｎ=zｅros（１，M＊T);fori＝1：M；iｆsum(mt(（ｉ—1）＊T+1：i*Ｔ))＞0；Bn（(i—1)＊T+1：i*T)=0;ｅlseＢｎ(（ｉ—1)*T+１：i＊T）=1;ｅｎdend％%%％%％％％％%%％画图%%％%％%%%％％%％%％％%%%%％%％％ｆｉgurｅ(1）％％％%％％%%％%fｉgure（1);ｓubplot(3，3,1）；plot（bｎ);gridoｎ；axis([0Ｔ*N－22])；title(’基带数字信号bn’);fｉgｕre（1)；suｂｐlot（3，3，2);ｐloｔ(dn)；ｇｒidon；axis（［0T＊N—２2］)；ｔitle（’差分信号dｎ＇）；ｆigure(1）；subplot（3,3,３）；plot(ｍod)；gridon；ａxis（[０Ｔ＊N-22]);titｌe(’DPSK调制信号ｍod'）；figuｒe（1);sｕbploｔ(3，3，４)；plｏt(ｍodz)；gridoｎａxis（[0T＊Ｎ－２2]);tｉtｌe(’过AＷＧN信道后的modz信号'）；figure(1）;suｂｐlot（3,3,５）；plot（r）；gｒiｄonaxiｓ([0T*N—22］）;ｔitｌe（'过BPF后的信号r’）ｆiｇure（1）;ｓｕbpｌot（３,3,6);pｌot（demoｄ）；ｇｒidoｎaｘｉｓ（［０T*N-１1］）;tiｔle（＇延时相乘后的信号ｄeｍod＇）figurｅ（1)；sｕbploｔ（3，３,７）;pｌot（mｔ)；griｄonaxis（［0T*N－11]）;titlｅ（'过ＬPＦ后的信号mｔ＇）;ｆｉｇｕre（１);subplot（３，３，８)；plot（Bn）;ｇridｏnaxis(［0T＊Ｎ—22］）；ｔｉｔlｅ(’经抽样判决后信号Bn＇)%%%％％％％%％%%％figurｅ(2)%%%%％％%%％％figurｅ（2)；subplot(３,3,1);plｏt(abs(fft(bn）)）；axｉs（［0T*N050]）;ｔitlｅ（'原始信号ｂn频谱')；fｉgure（２)；ｓubpｌot（3，3，2）;plｏt（abs（ffｔ（ｍod)）);axiｓ(［0T*Ｎ050］）；titｌe（＇DPSK信号moｄ频谱＇)；ｆｉgｕｒe（2);ｓuｂｐlot(3，3，３）；plｏt(abs(fft（modz）））；axis(［0T＊N050］);ｔitｌｅ（＇加入白噪声的DPSK信号modz频谱’)；ｆigｕrｅ（2）;ｓｕbplot(3，３，4）;pｌｏt（abs（fft(r））);axｉs（[0Ｔ*N050])；ｔiｔlｅ(＇过BPF后的信号r频谱’）;ｆigure（2）；subplｏt（3,3，5);plot（ａbs(fft(r))）；axis（[0T*Ｎ０5０］）;ｔiｔｌe（’信号r_sｈifｔ频谱＇)；ｆｉｇｕre（2）;subploｔ(3，3，６）;plot(abs（fｆt(demod））);ａxis(［0T＊Ｎ050]）；title(＇信号ｄemoｄ频谱'）;figure(２）;ｓｕbplｏt（3，3,7)；pｌoｔ（aｂs(ｆft(mt））)；axiｓ([0T＊N0５0]);title('经低通滤波器后信号ｍｔ频谱＇）；figｕｒｅ(2)；ｓuｂpｌｏt(3，３，8)；plot(abｓ(ｆft（Bn))）;aｘiｓ(［0Ｔ＊N0５0])；titlｅ（’经抽样判决后信号Bｎ频谱'）;％%%%%％％％%％%％％％%ＰSD％%%%％%%%%％%%％%%window＝bｏxｃaｒ(100）；%矩形窗wｉnｄoｗ1=hamminｇ（100)；％海明窗wiｎdow2=bｌacｋｍan（１00）；％blaｃkman窗Nffｔ=N*Ｔ＊Rb；ｎoｖerlap=０；％数据无重叠ｒaｎgｅ＝’ｏｎesｉded';%频率间隔为［0Fs/２]，只计算一半的频率[Pxx，f]=pwｅｌcｈ（mod，wｉndow,nｏｖerlａp，Nffｔ，ｆs，ｒａｎge);［Pxx1,f］＝pwｅlch(mod,wiｎdow1,nｏverlａp，Ｎffｔ，fs,ｒangｅ);［Pxx2，f]＝pweｌch（mod,wiｎｄｏw2，noverlap,Nｆｆt，fｓ，raｎｇｅ)；ｆｉguｒe(３)sｕbｐｌot(３11）plot(f,Ｐｘｘ)；axｉs（[05０0０0０。001]);titlｅ(’ｒectangｕｌａｒwinｄowPSD’）；ｓubｐlot（312）ｐlot(ｆ，Pxx1);aｘｉs（［05000００。０007]);titlｅ（’HamｍingPＳD');subpｌoｔ(313)plot（f,Ｐｘx２);axis(［05000００.00０7］）；tiｔｌe（＇BlackmanPＳD＇）;课程设计数字原理数字原理课程设计报告课程设计报告班级:姓名：学号:指导教师：成绩:电子与信息工程学院电子与信息工程学院信息与通信工程系课程设计评分标准评分项目得分报告书写及格式具有题目、摘要、目录、正文、参考文献（5分）正文格式,图、表、参考文献引用等正确，排版美观（５分）基础原理报告中是否体现被仿真系统的原理以及原理框图（5分）仿真目的，仿真方法，仿真结果的意义表述清楚（5分)M文件仿真做出信源，调制信号,解调信号波形（10分）仿真参量丰富(如对频谱,信噪比，误码率等的分析）,仿真波形直观。（10分)Sｉmｕｌink仿真是否实现设计功能，各个模块的设计参数是否清晰（1０分）框图直观，有对不同参数条件下的仿真对比及结论(10分)仿真参量丰富（如对频谱，信噪比，误码率等的分析），仿真波形直观.（１０分）答辩是否存在抄袭（10分）对所仿真系统原理的提问回答情况（10分）对仿真过程提问的回答情况（10分）总分基于MATLAB/simulｉnｋ的2ＦSK系统的仿真摘要本文是基于matｌａｂ和sｉmuliｎk环境下对信号的调制与解调过程的仿真，