通信2PSK系统仿真

沈阳理工大学通信系统课程设计报告沈阳理工大学通信系统课程设计报告摘要在数字传输系统中，数字信号对高频载波进行调制，变为频带信号，通过信道传输，在接收端解调后恢复成数字信号，由于大多数实际信号都是带通型的，所以必须先用数字频带信号对载波进行调制，形成数字调制信号再进行传输，因此，调制解调技术是实现现代通信的重要手段。实现调试解调的方法有很多种，本文应用了键控法产生调PSK(PhaseShiftKeying),二进制相移2PSK信号。键控法，如对载波的相位进行键控，便可获得相移键控PSK2PSKMATLAB2PSK关键词:数字调制 2PSK 调制与解调 MATLAB仿真I目录课程设计目的 1课程设计要求 1相关知识 1课程设计分析 5仿真 9结果分析 11参考文献 12II沈阳理工大学通信系统课程设计报告沈阳理工大学通信系统课程设计报告PAGEPAGE12PSK系统仿真程序设计课程设计目的加深对二进制相移键控（2DPSK）基本理论知识的理解。培养独立开展科研的能力和编程能力。MATLAB2DPSKMATLAB课程设计要求掌握二进制相移键控（2DPSK）的相关知识、概念清晰。MATLAB使用方法，利用软件绘制图像。程序设计合理、能够正确运行。相关知识二进制数字调制原理用数字基带信号控制载波，把数字基带信号变换成数字带通信号（已调信号）的过程称为数字调制（digitalmodulation。一般来说，数字调制与模拟（AmplitudeShiftKeying，ASK、频移键控（FrequencyShift和相移键控Shift数字信息有二进制和多进制之分，因此，数字调制分为二进制调制和多进01。沈阳理工大学通信系统课程设计报告沈阳理工大学通信系统课程设计报告PAGEPAGE32PSK2PSK0π分别表示二进制“1”和“0，2PSK信号的时域表达式为错误!未找到引用源。(t)=Acos错误!未找到引用源。t+错误!未找到引用源。)其中，错误!未找到引用源。表示第n个符号的绝对相位：错误!未找到引用源。=错误!未找到引用源。因此，上式可以改写为错误!未找到引用源。图2-2 2PSK信号波形这种现象通常称为"倒π"2PSK1802PSKπ"现象,从而使得2PSK方式在实际中很少采用.图2-3 2PSK信号相干解调各点时间波形图2.12PSK2.22PSK码型变换双极性不归零码型变换双极性不归零载波2PSK图2.12PSK调制原理框图2PSKPSK2-32PSK1，0.2PSK信号相干解调各点时间波形如图2-14所示.当恢复的相干载波产生180°倒相时,解调出的数字基带信号将与发送的数字基带信号正好是相反,解调器输出数字基带信号全部出错.带通滤波器带通滤波器低通滤波器载波抽样判决器定时脉冲图2.22PSK信号的解调原理框图MATLAB简介基本功能MATLABMATLAB用户界面、连接接其他编程语言的程序等，主要应用于工程计算、控制设计、信号处理与通讯、金融建模设计与分析等领域。沈阳理工大学通信系统课程设计报告沈阳理工大学通信系统课程设计报告PAGEPAGE4MATLAB的基本数据单位是矩阵，它的指令表达式与数学、工程中常用的形式十分相似，故用MATLAB来解算问题要比用C，FORTRAN等语言完成相同的事情简捷得多，并且mathwork也吸收了像Maple等软件的优点,使ATLAB成为一个强大的数学软件。可以直接调用,用户也可以将自己编写的实用程序导入到MATLAB函数库中方便自己以后调用，此外许多的 MATLAB爱好者都编写了一些经典的程序，用户可以直接进行下载就可以用。MATLAB产品应用MATLAB产品族可以用来进行以下各种工作：(1)(2)(3)(4)(5)(6)MATLAB特点此高级语言可用于技术计算此开发环境可对代码、文件和数据进行管理交互式工具可以按迭代的方式探查、设计及求解问题二维和三维图形函数可用于可视化数据各种工具可用于构建自定义的图形用户界面MATLAB系列工具优势友好的工作平台和编程环境简单易用的程序语言强大的科学计算机数据处理能力SIMULINKSIMULINKMATLABMATLABWindowssimulink沈阳理工大学通信系统课程设计报告沈阳理工大学通信系统课程设计报告PAGEPAGE5出系统模型，然后直接进行仿真。它为用户提供了方框图进行建模的图形接口，采用这种结构画模型就像你用手和纸来画一样容易。课程设计分析正交振幅调制电路分析Simulink2PSK析仪观察其基带频谱，示波器观察调制信号前后的波形。2PSK调制解调仿真电路图如4-1所示：2PSK参数设置4-24-8图4.2载波参数基带参数图4.4AnalogFilterDesign参数图4.5AnalogFilterDesign1参数图4.6SampledQuantizerEncode参数图4.7PowerSpectralDensity参数图4.8PowerSpectralDensity1参数仿真2PSKMATLABclearallcloseallfs=2000;%采样率dt=1/2000;%采样时间T=1;%码元宽度f=50;%信号频率a=round(rand(1,10));%原始数字信号g1=a;g2=~a; ag1a=g11(:)';g21=(ones(1,2000))'*g2;g2a=g21(:)';t=0:dt:10-dt;t1=length(t);psk1=g1a.*cos(2*pi*f*t);%码元0用零相位沈阳理工大学通信系统课程设计报告沈阳理工大学通信系统课程设计报告PAGEPAGE10psk2=g2a.*cos(2*pi*f*t+pi);1pisig_psk=psk1+psk2;2pskfigure(1)subplot(3,1,1);plot(t,no);title('噪声波形');ylabel('幅度');subplot(3,1,2);plot(t,sig_psk);title('pskylabel('幅度');subplot(3,1,3);plot(t,sn);title('经过信道后的信号');ylabel('幅度');bpf=fir1(101,[48/1000,52/1000]);%带通滤波器设置H=filter(bpf,1,sn);%经过带通滤波后的信号sw=H.*cos(2*pi*f*t);%经过乘法器lpf=fir1(101,[2/1000,52/1000]);%低通滤波器设置st=filter(lpf,1,sw);%经过低通滤波器后的信号figure(2)subplot(2,1,1);plot(t,sw);title('ylabel('幅度');subplot(2,1,2);plot(t,st);title('低通滤波后输出信号');ylabel('幅度');%%%抽样判决fori=1:length(t)if(st(i)>0)sig(i)=0;elsesig(i)=1;endendfigure(3)subplot(2,1,1);plot(sig);axis([02000002]);title('抽样判决后的波形');ylabel('幅度');subplot(2,1,2);plot(g1a);axis([02000002]);title('原始信号');ylabel('幅度');沈阳理工大学通信系统课程设计报告沈阳理工大学通信系统课程设计报告11结果分析通过理论与编程实践，其运行结果如图所示：图6-1和图6-2是带信号和解调信