第一篇：基于MATLAB的通信系統(tǒng)的仿真報(bào)告參考例文

摘要

Simulink是Mathworks公司推出的基于Matlab平臺(tái)的著名仿真環(huán)境Simulin作為一種專業(yè)和功能強(qiáng)大且操作簡(jiǎn)單的仿真工具，目前已被越來(lái)越多的工程技術(shù)人員所青睞，它搭建積木式的建模仿真方式既簡(jiǎn)單又直觀，而且已經(jīng)在各個(gè)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。

本文主要是以simulink為基礎(chǔ)平臺(tái)，對(duì)2ASK、2FSK、2PSK信號(hào)的仿真。文章第一章內(nèi)容是對(duì)simulink的簡(jiǎn)單介紹和通信技術(shù)的目前發(fā)展和未來(lái)展望；第二章是對(duì)2ASK、2FSK和2PSK信號(hào)調(diào)制及解調(diào)原理的詳細(xì)說(shuō)明；第三章是本文的主體也是這個(gè)課題所要表現(xiàn)的主要內(nèi)容，第三章是2ASK、2FSK和2PSK信號(hào)的仿真部分，調(diào)制和解調(diào)都是simulink建模的的方法，在解調(diào)部分各信號(hào)都是采用相干解調(diào)的方法，而且在解調(diào)的過(guò)程中都對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的誤碼率在display模塊中有所顯示

本文的主要目的是對(duì)simulink的熟悉和對(duì)數(shù)字通信理論的更加深化和理解。

關(guān)鍵詞：2ASK、2FSK、2PSK，simulink,調(diào)制，相干解調(diào)

目 錄

第一章 緒論...........................................................31 1.1 MATLAB/Smulink的簡(jiǎn)介...............................................31 1.2 通信發(fā)展簡(jiǎn)史.......................................錯(cuò)誤！未定義書簽。1 1.3 通信技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)...........................錯(cuò)誤！未定義書簽。4 第二章 2ASK、2FSK、2PSK和2DPSK的基本原理和實(shí)現(xiàn)......錯(cuò)誤！未定義書簽。7 2.1 2ASK的基本原理和調(diào)制解調(diào)實(shí)現(xiàn).....................錯(cuò)誤！未定義書簽。8 2.2 2FSK的基本原理和調(diào)制解調(diào)實(shí)現(xiàn)....................錯(cuò)誤！未定義書簽。11 2.3 2PSK的基本原理和調(diào)制解調(diào)實(shí)現(xiàn)

...................錯(cuò)誤！未定義書簽。14 2.2DPSK的基本原理和調(diào)制解調(diào)實(shí)現(xiàn)

...................錯(cuò)誤！未定義書簽。18 第三章 Smulink的模型建立和仿真....................錯(cuò)誤！未定義書簽。24 3.1 2ASK的仿真......................................錯(cuò)誤！未定義書簽。24 3.2 2FSK的仿真......................................錯(cuò)誤！未定義書簽。32 3.3 2PSK的仿真......................................錯(cuò)誤！未定義書簽。41 總結(jié)....................................................................46 致謝....................................................................47 參考文獻(xiàn)................................................................47

第一章

緒論

1.1 MATLAB/Simulink的簡(jiǎn)介

美國(guó)Mathworks公司于1967年推出了矩陣實(shí)驗(yàn)室“Matrix Laboratory”（縮寫為Matlab）這就是Matlab最早的雛形。開發(fā)的最早的目的是幫助學(xué)校的老師和學(xué)生更好的授課和學(xué)習(xí)。從Matlab誕生開始，由于其高度的集成性及應(yīng)用的方便性，在高校中受到了極大的歡迎。由于它使用方便，能非?？斓膶?shí)現(xiàn)科研人員的設(shè)想，極大的節(jié)約了科研人員的時(shí)間，受到了大多數(shù)科研人員的支持，經(jīng)過(guò)一代代人的努力，目前已發(fā)展到了7.X版本。Matlab是一種解釋性執(zhí)行語(yǔ)言，具有強(qiáng)大的計(jì)算、仿真、繪圖等功能。由于它使用簡(jiǎn)單，擴(kuò)充方便，尤其是世界上有成千上萬(wàn)的不同領(lǐng)域的科研工作者不停的在自己的科研過(guò)程中擴(kuò)充Matlab的功能，使其成為了巨大的知識(shí)寶庫(kù)?？梢院敛豢鋸埖恼f(shuō)，哪怕是你真正理解了一個(gè)工具箱，那么就是理解了一門非常重要的科學(xué)知識(shí)?？蒲泄ぷ髡咄ǔ？梢酝ㄟ^(guò)Matlab來(lái)學(xué)習(xí)某個(gè)領(lǐng)域的科學(xué)知識(shí)，這就是Matlab真正在全世界推廣開來(lái)的原因。目前的Matlab版本已經(jīng)可以方便的設(shè)計(jì)漂亮的界面，它可以像VB等語(yǔ)言一樣設(shè)計(jì)漂亮的用戶接口，同時(shí)因?yàn)橛凶钬S富的函數(shù)庫(kù)（工具箱），所以計(jì)算的功能實(shí)現(xiàn)也很簡(jiǎn)單，進(jìn)一步受到了科研工作者的歡迎。另外，,Matlab和其他高級(jí)語(yǔ)言也具有良好的接口，可以方便的實(shí)現(xiàn)與其他語(yǔ)言的混合編程，進(jìn)一步拓寬了Matlab的應(yīng)用潛力?？梢哉f(shuō)，Matlab已經(jīng)也很有必要成為大學(xué)生的必修課之一，掌握這門工具對(duì)學(xué)習(xí)各門學(xué)科有非常重要的推進(jìn)作用。

Simulink是MATLAB中的一種可視化仿真工具，也是目前在動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的建模和仿真等方面應(yīng)用最廣泛的工具之一。確切的說(shuō)，Simulink是一個(gè)用來(lái)對(duì)動(dòng)態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行建模、仿真和分析的軟件包，它支持線性和非線性系統(tǒng)，連續(xù)、離散時(shí)間模型，或者是兩者的混合。系統(tǒng)還可以使多種采樣頻率的系統(tǒng)，而且系統(tǒng)可以是多進(jìn)程的。Simulink工作環(huán)境進(jìn)過(guò)幾年的發(fā)展，已經(jīng)成為學(xué)術(shù)和工業(yè)界用來(lái)建模和仿真的主流工具包。在Simulink環(huán)境中，它為用戶提供了方框圖進(jìn)行建模的圖形接口，采用這種結(jié)構(gòu)畫模型圖就如同用手在紙上畫模型一樣自如、方便，故用戶只需進(jìn)行簡(jiǎn)單的點(diǎn)擊和拖動(dòng)就能完成建模，并可直接進(jìn)行系統(tǒng)的仿真，快速的得到仿真結(jié)果。它的主要特點(diǎn)在于：

1、建模方便、快捷；

2、易于進(jìn)行模型分析；

3、優(yōu)越的仿真性能。它與傳統(tǒng)的仿真軟件包微分方程和差分方程建模相比，具有更直觀、方便、靈活的優(yōu)點(diǎn)。Simulink模塊庫(kù)（或函數(shù)庫(kù)）包含有Sinks（輸出方式）、Sources（輸入源）、Linear（線性環(huán)節(jié)）、Nonlinear（非線性環(huán)節(jié)）、Connection（連接與接口）和Extra（其他環(huán)節(jié)）等具有不同功能或函數(shù)運(yùn)算的Simulink庫(kù)模塊（或庫(kù)函數(shù)），而且每個(gè)子模型庫(kù)中包含有相應(yīng)的功能模塊，用戶還可以根據(jù)需要定制和創(chuàng)建自己的模塊。用Simulink創(chuàng)建的模型可以具有遞階結(jié)構(gòu)，因此用戶可以采用從上到下或從下到上的結(jié)構(gòu)創(chuàng)建模型。

用戶可以從最高級(jí)開始觀看模型，然后用鼠標(biāo)雙擊其中的子系統(tǒng)模塊，來(lái)查看其下一級(jí)的內(nèi)容，以此類推，從而可以看到整個(gè)模型的細(xì)節(jié)，幫助用戶理解模型的結(jié)構(gòu)和各模塊之間的相互關(guān)系。在定義完一個(gè)模型后，用戶可以通過(guò)Simulink的菜單或MATLAB的命令窗口鍵入命令來(lái)對(duì)它進(jìn)行仿真。菜單方式對(duì)于交互工作非常方便，而命令行方式對(duì)于運(yùn)行仿真的批處理非常有用。采用Scope模塊和其他的顯示模塊，可以在仿真進(jìn)行的同時(shí)就可立即觀看到仿真結(jié)果，若改變模塊的參數(shù)并再次運(yùn)行即可觀察到相應(yīng)的結(jié)果，這適用于因果關(guān)系的問(wèn)題研究。仿真的結(jié)果還可以存放到MATLAB的工作空間里做事后處理。模型分析工具包括線性化和整理工具，MATLAB的所有工具及Simulink本身的應(yīng)用工具箱都包含這些工具。由于MATLAB和SIMULINK的集成在一起的，因此用戶可以在這兩種環(huán)境下對(duì)自己的模型進(jìn)行仿真、分析和修改模型。但是Simulink不能脫離MATLAB而獨(dú)立工作。，1.2 通信技術(shù)的歷史和發(fā)展

1.2.1 通信的概念

通信就是克服距離上的障礙，從一地向另一地傳遞和交換消息。消息是信息源所產(chǎn)生的，是信息的物理表現(xiàn)，例如，語(yǔ)音、文字、數(shù)據(jù)、圖形和圖像等都是消息(Message)。消息有模擬消息（如語(yǔ)音、圖像等）以及數(shù)字消息（如數(shù)據(jù)、文字等）之分。所有消息必須在轉(zhuǎn)換成電信號(hào)（通常簡(jiǎn)稱為信號(hào)）后才能在通信系統(tǒng)中傳輸。所以，信號(hào)（Signal）是傳輸消息的手段，信號(hào)是消息的物質(zhì)載體。

相應(yīng)的信號(hào)可分為模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)，模擬信號(hào)的自變量可以是連續(xù)的或離散的，但幅度是連續(xù)的(分別如圖1-2-1所示)，如電話機(jī)、電視攝像機(jī)輸出的信號(hào)就是模擬信號(hào)。數(shù)字信號(hào)的自變量可以是連續(xù)的或離散的，但幅度是離散的(分別如圖1-2-2所示)，如電船傳機(jī)、計(jì)算機(jī)等各種數(shù)字終端設(shè)備輸出的信號(hào)就是數(shù)字信號(hào)。

通信的目的是傳遞消息，但對(duì)受信者有用的是消息中包含的有效內(nèi)容，也即信息(Information)。消息是具體的、表面的，而信息是抽象的、本質(zhì)的，且消息中包含的信息的多少可以用信息量來(lái)度量。

通信技術(shù)，特別是數(shù)字通信技術(shù)近年來(lái)發(fā)展非常迅速，它的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。通信從本質(zhì)上來(lái)講就是實(shí)現(xiàn)信息傳遞功能的一門科學(xué)技術(shù)，它要將大量有用的信息無(wú)失真，高效率地進(jìn)行傳輸，同時(shí)還要在傳輸過(guò)程中將無(wú)用信息和有害信息抑制掉。當(dāng)今的通信不僅要

有效地傳遞信息，而且還有儲(chǔ)存、處理、采集及顯示等功能，通信已成為信息科學(xué)技術(shù)的一個(gè)重要組成部分。

通信系統(tǒng)就是傳遞信息所需要的一切技術(shù)設(shè)備和傳輸媒質(zhì)的總和，包括信息源、發(fā)送設(shè)備、信道、接收設(shè)備和信宿(受信者)，它的一般模型如圖1-2-3所示。

信息源?發(fā)送設(shè)備?信道?接收設(shè)備?受信者

↑

噪聲源

圖1-2-3通信系統(tǒng)一般模型

通信系統(tǒng)可分為數(shù)字通信系統(tǒng)和模擬通信系統(tǒng)。數(shù)字通信系統(tǒng)是利用數(shù)字信號(hào)來(lái)傳遞消息的通信系統(tǒng)，其模型如圖1-2-4所示，信信源源信道數(shù)字制器數(shù)信信字受 道源信息?編?編?調(diào)? ?解?譯?譯?信碼器碼器道調(diào)器碼器碼器者 ↑

噪聲源

圖1-2-4 數(shù)字通信系統(tǒng)模型

模擬通信系統(tǒng)是利用模擬信號(hào)來(lái)傳遞消息的通信系統(tǒng)，其模型如圖1-2-5所示。

信息源?調(diào)制器?信道?解調(diào)器?受信者

?

噪聲源

圖1-2-5 模擬通信系統(tǒng)模型

數(shù)字通信系統(tǒng)較模擬通信系統(tǒng)而言，具有抗干擾能力強(qiáng)、便于加密、易于實(shí)現(xiàn)集成化、便于與計(jì)算機(jī)連接等優(yōu)點(diǎn)。因而，數(shù)字通信更能適應(yīng)對(duì)通信技術(shù)的越來(lái)越高的要求。近二十年來(lái)，數(shù)字通信發(fā)展十分迅速，在整個(gè)通信領(lǐng)域中所占比重日益增長(zhǎng)，在大多數(shù)通信系統(tǒng)中已代替模擬通信，成為當(dāng)代通信系統(tǒng)的主流。

1.2.2 通信的發(fā)展史簡(jiǎn)介

遠(yuǎn)古時(shí)代,遠(yuǎn)距離的傳遞消息是以書信的形式來(lái)完成的,這種通信方式明顯具有傳遞時(shí)間長(zhǎng)的缺點(diǎn)。為了在盡量短的時(shí)間內(nèi)傳遞盡量多的消息,人們不斷地嘗試所能找到的各種最新技術(shù)手段。1837年發(fā)明的莫爾斯電磁式電報(bào)機(jī)標(biāo)志著電通信的開始,之后，利用電進(jìn)行通信的研究取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步。1866年利用海底電纜實(shí)現(xiàn)了跨大西洋的越洋電報(bào)通信。1876年貝爾發(fā)明了電話,利用電信號(hào)實(shí)現(xiàn)了語(yǔ)音信號(hào)的有線傳遞，使信息的傳遞變的既迅速又準(zhǔn)確，這標(biāo)志著模擬通信的開始，由于它比電報(bào)更便于交流使用，所以直到20世紀(jì)前半葉這種采用模擬技術(shù)的電話通信技術(shù)比電報(bào)的到了更為迅速和廣泛的發(fā)展。1937年瑞威斯發(fā)明的脈沖編碼調(diào)制標(biāo)志數(shù)字通信的開始。20世紀(jì)60年代以后集成電路、電子計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)，使得數(shù)字通信迅速發(fā)展。在70年代末在全球發(fā)展起來(lái)的模擬移動(dòng)電話在90年代中期被數(shù)字移動(dòng)電話所代替，現(xiàn)有的模擬電視也正在被數(shù)字電視所代替。數(shù)字通信的高速率和大容量等各方面的優(yōu)越性也使人們看到了它的發(fā)展前途。1.3 通信技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢(shì)

進(jìn)入20世紀(jì)以來(lái)，隨著晶體管、集成電路的出現(xiàn)與普及、無(wú)線通信迅速發(fā)展。特別是在20世紀(jì)后半葉，隨著人造地球衛(wèi)星的發(fā)射，大規(guī)模集成電路、電子計(jì)算機(jī)和光導(dǎo)纖維等現(xiàn)代技術(shù)成果的問(wèn)世，通信技術(shù)在以下幾個(gè)不同方向都取得了巨大的成功。（1）微波中繼通信使長(zhǎng)距離、大容量的通信成為了現(xiàn)實(shí)。

（2）移動(dòng)通信和衛(wèi)星通信的出現(xiàn)，使人們隨時(shí)隨地可通信的愿望可以實(shí)現(xiàn)。（3）光導(dǎo)纖維的出現(xiàn)更是將通信容量提高到了以前無(wú)法想象的地步。

（4）電子計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)將通信技術(shù)推上了更高的層次，借助現(xiàn)代電信網(wǎng)和計(jì)算機(jī)的融合，人們將世界變成了地球村。

（5）微電子技術(shù)的發(fā)展，使通信終端的體積越來(lái)越小，成本越來(lái)越低，范圍越來(lái)越廣。例如，2003年我國(guó)的移動(dòng)電話用戶首次超過(guò)了固定電話用戶。根據(jù)國(guó)家信息產(chǎn)業(yè)部的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，到2005年底移動(dòng)電話用戶近4億。

隨著現(xiàn)代電子技術(shù)的發(fā)展，通信技術(shù)正向著數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化和寬帶化的方向發(fā)展。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，人們對(duì)通信的要求越來(lái)越高，各種技術(shù)會(huì)不斷地應(yīng)用于通信領(lǐng)域，各種新的通信業(yè)務(wù)將不斷地被開發(fā)出來(lái)。到那時(shí)人們的生活將越來(lái)越離不開通信。

第二章

數(shù)字頻帶傳輸系統(tǒng)

在數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)中，為了使數(shù)字基帶信號(hào)能夠在信道中傳輸，要求信道應(yīng)具有低通形式的傳輸特性。然而，在實(shí)際信道中，大多數(shù)信道具有帶通傳輸特性，數(shù)字基帶信號(hào)不能直接在這種帶通傳輸特性的信道中傳輸。必須用數(shù)字基帶信號(hào)對(duì)載波進(jìn)行調(diào)制，產(chǎn)生各種已調(diào)數(shù)字信號(hào)。

圖 2-1 數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)

數(shù)字調(diào)制與模擬調(diào)制原理是相同的，一般可以采用模擬調(diào)制的方法實(shí)現(xiàn)數(shù)字調(diào)制。但是，數(shù)字基帶信號(hào)具有與模擬基帶信號(hào)不同的特點(diǎn)，其取值是有限的離散狀態(tài)。這樣，可以用載波的某些離散狀態(tài)來(lái)表示數(shù)字基帶信號(hào)的離散狀態(tài)?；镜娜N數(shù)字調(diào)制方式是：振幅鍵控(ASK)、移頻鍵控(FSK)和移相鍵控(PSK 或DPSK)。

本章重點(diǎn)論述二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)的原理及其抗噪聲性能，簡(jiǎn)要介紹多進(jìn)制 數(shù)字調(diào)制原理。2.1二進(jìn)制振幅鍵控(2ASK)

振幅鍵控是正弦載波的幅度隨數(shù)字基帶信號(hào)而變化的數(shù)字調(diào)制.當(dāng)數(shù)字基帶信號(hào)為二進(jìn)制時(shí),則為二進(jìn)制振幅鍵控.設(shè)發(fā)送的二進(jìn)制符號(hào)序列由0,1序列組成,發(fā)送0符號(hào)的概率為P,發(fā)送1符號(hào)的概率為1-P,且相互獨(dú)立.該二進(jìn)制符號(hào)序列可表示為

（2-1-1）

其中:

（2-1-2）

Ts是二進(jìn)制基帶信號(hào)時(shí)間間隔,g(t)是持續(xù)時(shí)間為Ts的矩形脈沖: 

（2-1-3）

則二進(jìn)制振幅鍵控信號(hào)可表示為 

（2-1-4）

二進(jìn)制振幅鍵控信號(hào)時(shí)間波型如圖 22 可以看出,2ASK信號(hào)的時(shí)間波形e2ASK(t)隨二進(jìn)制基帶信號(hào)s(t)通斷變化,所以又稱為通斷鍵控信號(hào)(OOK信號(hào)).二進(jìn)制振幅鍵控信號(hào)的產(chǎn)生方法如圖22 可以看出,2ASK信號(hào)與模擬調(diào)制中的AM信號(hào)類似.所以,對(duì)2ASK信號(hào)也能夠采用非相干解調(diào)(包絡(luò)檢波法)和相干解調(diào)(同步檢測(cè)法),其相應(yīng)原理方框圖如圖25 所示._ 圖 2 – 2 二進(jìn)制振幅鍵控信號(hào)時(shí)間波型

圖2-3 二進(jìn)制振幅鍵控信號(hào)調(diào)制器原理框圖

圖 2 –4 二進(jìn)制振幅鍵控信號(hào)解調(diào)器原理框圖

圖 26 所示,圖中波形g可分解為波形e和波形f,即二進(jìn)制移頻鍵控信號(hào)可以看成是兩個(gè)不同載波的二進(jìn)制振幅鍵控信號(hào)的疊加.若二進(jìn)制基帶信號(hào)的1符號(hào)對(duì)應(yīng)于載波頻率f1,0符號(hào)對(duì)應(yīng)于載波頻率f2,則二進(jìn)制移頻鍵控信號(hào)的時(shí)域表達(dá)式為

????e2FSK(t)???ang(t?nTs)?cos(?1t??n)???ang(t?nTb)?cos(?2t??n)

（2-1-5）

?n??n?

（2-1-6）

（2-1-7）

圖 2-6 二進(jìn)制移頻鍵控信號(hào)的時(shí)間波形

由圖 28 所示.其解調(diào)原理是將二進(jìn)制移頻鍵控信號(hào)分解為上下兩路二進(jìn)制振幅鍵控信號(hào),分別進(jìn)行解調(diào),通過(guò)對(duì)上下

兩路的抽樣值進(jìn)行比較最終判決出輸出信號(hào).非相干解調(diào)過(guò)程的時(shí)間波形如圖 210 所示.其基本原理是,二進(jìn)制移頻鍵控信號(hào)的過(guò)零點(diǎn)數(shù)隨載波頻率不同而異,通過(guò)檢測(cè)過(guò)零點(diǎn)數(shù)從而得到頻率的變化.在圖 29)其中, an與2ASK和2FSK時(shí)的不同,在2PSK調(diào)制中,an應(yīng)選擇雙極性,即

（2-1-10）

（2–1-11）

若g(t)是脈寬為Ts, 高度為1的矩形脈沖時(shí),則有 e2PSK(t)=cosωct, 發(fā)送概率為P

-cosωct，發(fā)送概率為1-P 由式(2-111 所示.圖 2 – 11 二進(jìn)制移相鍵控信號(hào)的時(shí)間波形

二進(jìn)制移相鍵控信號(hào)的調(diào)制原理圖如圖 214 所示.當(dāng)恢復(fù)的相干載波產(chǎn)生180°倒相時(shí),解調(diào)出的數(shù)字基帶信號(hào)將與發(fā)送的數(shù)字基帶信號(hào)正好是相反,解調(diào)器輸出數(shù)字基帶信號(hào)全部出錯(cuò).

圖 2-122PSK信號(hào)的調(diào)制原理圖

圖 2-132PSK信號(hào)的解調(diào)原理圖

圖 2-142PSK信號(hào)相干解調(diào)各點(diǎn)時(shí)間波形

這種現(xiàn)象通常稱為“倒π”現(xiàn)象.由于在2PSK信號(hào)的載波恢復(fù)過(guò)程中存在著180°的相位模糊,所以2PSK信號(hào)的相干解調(diào)存在隨機(jī)的“倒π”現(xiàn)象,從而使得2PSK方式在實(shí)際中很少采用.

第三章 調(diào)制與解調(diào)仿真

3-1 2ASK的調(diào)制與解調(diào)仿真 1。調(diào)制仿真

（1）建立模型方框圖

2ASK信號(hào)調(diào)制的模型方框圖由DSP模塊中的sinwave信號(hào)源、方波信號(hào)源、相乘器等模塊組成，Simulink 模型圖如下所示：

圖3-1 2ASK信號(hào)調(diào)制的模型方框圖

其中正玄信是載波信號(hào)，方波代表S（t）序列的信號(hào)塬，正玄信號(hào)和方波相乘后就得到鍵控2ASK信號(hào)。2）參數(shù)設(shè)置

建立好模型之后就要設(shè)置系統(tǒng)參數(shù)，以達(dá)到系統(tǒng)的最佳仿真。從正玄信號(hào)源開始依次的仿真參數(shù)設(shè)置如下：

圖3-2 正玄信號(hào)參數(shù)設(shè)置

其中sin函數(shù)是幅度為2頻率為1Hz采樣周期為0.002的雙精度DSP信號(hào)

圖3-3 方波信號(hào)源的參數(shù)設(shè)置

方波信號(hào)是基于采樣的，其幅度設(shè)置為2，周期為3，占1比為2/3 3）系統(tǒng)仿真及各點(diǎn)波形圖

經(jīng)過(guò)上面參數(shù)的設(shè)置后，就可以進(jìn)行系統(tǒng)的仿真下面是示波器顯示的各點(diǎn)的波形圖：

圖3-4 各點(diǎn)的時(shí)間波形圖

由上圖可以看出信息源和載波信號(hào)相乘之后就產(chǎn)生了受幅度控制的2ASK信號(hào)。1． 解調(diào)仿真

2ASK的解調(diào)分為相干解調(diào)和非相干解調(diào)法，下面采用相干解調(diào)法對(duì)2ASK信號(hào)進(jìn)行解調(diào)(1)建立simulink模型方框圖

相干解調(diào)也叫同步解調(diào)，就是用已調(diào)信號(hào)恢復(fù)出載波——既同步載波。再用載波和已調(diào)信號(hào)相乘，經(jīng)過(guò)低通濾波器和抽樣判決器恢復(fù)出S(t)信號(hào)，simulink模型圖如下：

圖3-5 2ASK相干解調(diào)的 simulink模型方框圖

（2）參數(shù)設(shè)置

建立好模型之后，開始設(shè)置各點(diǎn)的參數(shù)，由于低通濾波器是濾去高頻的載波，才能恢復(fù)出原始信號(hào)，所以為了使已調(diào)信號(hào)的頻譜有明顯的搬移，就要使載波和信息源的頻率有明顯的差別，所以載波的頻率設(shè)置為100Hz.為了更好的恢復(fù)出信源信號(hào)，所以在此直接使用原載波信號(hào)作為同步載波信號(hào)。下面是低通濾波器的參數(shù)設(shè)置：

圖3-6 低通濾波器的參數(shù)設(shè)置圖

（3）系統(tǒng)仿真及各點(diǎn)時(shí)間波形圖

圖3-7 2ASK信號(hào)解調(diào)的各點(diǎn)時(shí)間波形圖

由上圖可以看出由于載波頻率的提高使的示波器在波形顯示上出現(xiàn)了一定的困難，不過(guò)要想顯示調(diào)制部分的理想波形只要調(diào)整示波器的顯示范圍即可。（4）誤碼率分析

由于在解調(diào)過(guò)程中沒(méi)有信道和噪聲，所以誤碼率相對(duì)較小，一般是由于碼間串?dāng)_或是參數(shù)設(shè)置的問(wèn)題，由3-5圖可以看出此系統(tǒng)的誤碼率為0.3636。3-2 2FSK的調(diào)制與解調(diào)仿真 1．調(diào)制仿真

2FSK信號(hào)是由頻率分別為f1和f2的兩個(gè)載波對(duì)信號(hào)源進(jìn)行頻率上的控制而形成的，其中f1和f2是兩個(gè)頻率有明顯差別的且都遠(yuǎn)大于信號(hào)源頻率的載波信號(hào)，2FSK信號(hào)產(chǎn)生的simulink仿真模型圖如下所示：

圖3-8 2FSK信號(hào)的simulink模型方框圖

其中sin wave和sin wave1是兩個(gè)頻率分別為f1和f2的載波，Pulse Generator模塊是信號(hào)源，NOT實(shí)現(xiàn)方波的反相，最后經(jīng)過(guò)相乘器和相加器生成2FSK信號(hào)，各參數(shù)設(shè)置如下： 載波f1的參設(shè)

圖3-9 載波sin wave的參數(shù)設(shè)置

其中幅度為2，f1=1Hz,采樣時(shí)間為0.002s在此選擇載波為單精度信號(hào)

f2的參數(shù)設(shè)置

圖3-10 載波sin wave1的參數(shù)設(shè)置 載波是幅度為2，f2=2,采樣時(shí)間.為0.002的單精度信號(hào)。

本來(lái)信號(hào)源s(t)序列是用隨機(jī)的0 1信號(hào)產(chǎn)生，在此為了方便仿真就選擇了基于采樣的Pulse Generator信號(hào)模塊其參數(shù)設(shè)置如下：

圖3-11 Pulse Generator信號(hào)模塊參數(shù)設(shè)置 其中方波是幅度為1，周期為3，占1比為1/3的基于采樣的信號(hào)。經(jīng)過(guò)以上參數(shù)的設(shè)置后就可以進(jìn)行系統(tǒng)的仿真，其各點(diǎn)的時(shí)間波形如下：

圖3-12 2FSK信號(hào)調(diào)制各點(diǎn)的時(shí)間波形

由上圖可以看出經(jīng)過(guò)f1和f2兩個(gè)載波的調(diào)制，2FSK信號(hào)有明顯的頻率上的差別。2．解調(diào)仿真

解調(diào)方框圖如下所示：

圖3-13 2FSK信號(hào)解調(diào)方框圖

其中From File是一個(gè)封裝模塊，就是2FSK信號(hào)的調(diào)制模塊，兩個(gè)帶通濾波器分別將2FSK信號(hào)上下分頻f1和f2 ,后面就和2ASK信號(hào)的解調(diào)過(guò)程相同，各參數(shù)設(shè)置如下：

圖3-14 2FSK信號(hào)f1帶通濾波器參數(shù)設(shè)置

圖3-15 2FSK信號(hào)f2帶通濾波器參數(shù)設(shè)置

經(jīng)過(guò)系統(tǒng)仿真后的各點(diǎn)時(shí)間波形如下：

圖3-15 2FSK信號(hào)解調(diào)各點(diǎn)時(shí)間波形

經(jīng)過(guò)系統(tǒng)的仿真可以觀察出系統(tǒng)的誤碼率為0.7273，如下圖所示：

圖3-16 2FSK相干解調(diào)誤碼率

3-3 2PSK的調(diào)制與解調(diào)仿真 1．調(diào)制仿真

在二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制中,當(dāng)正弦載波的相位隨二進(jìn)制數(shù)字基帶信號(hào)離散變化時(shí),則產(chǎn)生二進(jìn)制移相鍵控(2PSK)信號(hào).在此用已調(diào)信號(hào)載波的 0°和 180°分別表示二進(jìn)制數(shù)字基帶信號(hào)的 1 和 0.用兩個(gè)反相的載波信號(hào)進(jìn)行調(diào)制，其方框圖如下：

圖3-17 2PSK信號(hào)調(diào)制的simulink的模型圖

其中Sin wave和Sin wave1是反相的載波，正玄脈沖作為信號(hào)源，各個(gè)參數(shù)設(shè)置如下：

圖3-18 Sin wave信號(hào)參數(shù)設(shè)置

圖3-19 Sin wave1信號(hào)的參數(shù)設(shè)置

由上面兩個(gè)圖可以看出兩個(gè)載波是幅度為3頻率為4Hz采樣時(shí)間為0.002s的反相信號(hào)。

圖3-20 脈沖信號(hào)的參數(shù)設(shè)置

脈沖信號(hào)是幅度為2周期為1占空比為50%的基于時(shí)間的信號(hào)。

圖3-21 2PSK調(diào)制的各點(diǎn)時(shí)間波形

2． 解調(diào)仿真

（1）建立simulink模型方框圖如下：

圖3-22 2PSK解調(diào)框圖

（2）各點(diǎn)的時(shí)間波形如下所示：

圖3-23 2PSK解調(diào)各點(diǎn)的時(shí)間波形

（3）結(jié)果分析

由3-22圖可以看出其誤碼率為0.6667，由于沒(méi)有噪聲的影響所以誤碼率一般在0.5，由于系統(tǒng)的 不 準(zhǔn)確性和碼間影響所以誤碼率稍微偏大。

總結(jié)

本文通過(guò)對(duì)數(shù)字信號(hào)的simulink建模仿真，使我數(shù)字鍵控的概念又有了更深的了解，而且也熟悉了simulink軟件的操作，在此非常感謝李義紅教員和井亞鵲教員對(duì)我的指導(dǎo)和支持。使我在設(shè)計(jì)和論文過(guò)程中非常順利的完成。由于個(gè)人能力有限，在設(shè)計(jì)和論文中可能存在種種的不足之處，希望各位教員和評(píng)委予以指出，謝謝！

致謝

參考文獻(xiàn)

[1] 王興亮 編著，《數(shù)字通信原理與技術(shù)》，西安電子科技大學(xué)出版社，第二版 [2] 徐明遠(yuǎn) 邵玉斌 編著，《MATLAB仿真在通信與電子工程中的應(yīng)用》，西安電子科技大學(xué)出版社，2005 [3] 孫屹 吳磊編著, 《Simulink通信仿真開發(fā)手冊(cè)》,國(guó)防工業(yè)出版社,2003

第二篇：電子信息MATLAB系統(tǒng)仿真與設(shè)計(jì)

電子信息系統(tǒng)仿真與設(shè)計(jì)

課程設(shè)計(jì)報(bào)告

設(shè)計(jì)課題: 油價(jià)變化系統(tǒng)的模型 姓 名:

學(xué) 院: 機(jī)電與信息工程學(xué)院

專 業(yè): 電子信息科學(xué)與技術(shù)

班 級(jí): 09級(jí) 2班

學(xué) 號(hào): 日 期 2010-2011第三學(xué)期

指導(dǎo)教師: 李光明 張軍蕊

山東大學(xué)威海分校信息工程學(xué)院 建模：

1背景

設(shè)某一星期的油價(jià)為p，其中n表示年份，它與上一星期的油價(jià)、油價(jià)升值速率以及新增資源所能滿足的個(gè)體數(shù)目之間的動(dòng)力學(xué)方程由如下的差分方程所描述：

從此差分方程中可以看出，此油價(jià)變化系統(tǒng)為一非線性離散系統(tǒng)。如果設(shè)油價(jià)初始值、油價(jià)升值速率、新增資源所能滿足的個(gè)體數(shù)目，要求建立此油價(jià)動(dòng)態(tài)變化系統(tǒng)的系統(tǒng)模型，并分析油價(jià)在未來(lái)100個(gè)星期內(nèi)之間的變化趨勢(shì)。2 建立油價(jià)變化系統(tǒng)的模型

(1)Discrete模塊庫(kù)Unit Delay模塊：其主要功能是將輸入信號(hào)延遲一個(gè)采樣時(shí)間，它是離散系統(tǒng)的差分方程描述以及離散系統(tǒng)仿真的基礎(chǔ)。在仿真時(shí)只要設(shè)置延遲模塊的初始值便可計(jì)算系統(tǒng)輸出。

(2)Discrete模塊庫(kù)Zero-Order Hold模塊：其主要功能是對(duì)信號(hào)進(jìn)行零階保持。使用Simulink對(duì)離散系統(tǒng)進(jìn)行仿真時(shí)，單位延遲是Discrete模塊庫(kù)中的Unit Delay模塊來(lái)完成的。對(duì)于油價(jià)變化系統(tǒng)模型而言，需要將作為Unit Delay模塊的輸入以得到，然后按照系統(tǒng)的差分方程來(lái)建立人口變化系統(tǒng)的模型。

1.05ProductGainScope1zUnit DelayGain1-K-1Constant 系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置

系統(tǒng)模型建立之后，首先需要按照系統(tǒng)的要求設(shè)置各個(gè)模塊的參數(shù)，如下所述：(1)增益模塊Gain表示油價(jià)升值速率，故取值為1.05。

(2)模塊Gain1表示新增資源所能滿足的個(gè)體數(shù)目，故取值為1000000。（3）油價(jià)初始值設(shè)為10$/L(4)Unit Delay模塊參數(shù)設(shè)置。

(5)仿真時(shí)間設(shè)置：按照系統(tǒng)仿真的要求，設(shè)置系統(tǒng)仿真時(shí)間范圍為0~100。(6)離散求解器與仿真步長(zhǎng)設(shè)置：對(duì)離散系統(tǒng)進(jìn)行仿真需要使用離散求解器。

實(shí)驗(yàn)總結(jié)及心得體會(huì) MATLAB是一件很強(qiáng)大的工具，在模擬仿真方面有著不可比擬的優(yōu)勢(shì)。不僅可以通過(guò)語(yǔ)言腳本可以幫助我們解決很多問(wèn)題，而且simulink也是十分強(qiáng)大的。通過(guò)十分直觀的方式直接按放各模塊，很明顯地顯示出各種邏輯關(guān)系，方便快捷，思路清晰。在實(shí)際應(yīng)用中。Simulink起到了重要作用。通過(guò)對(duì)simulink的學(xué)習(xí)，我發(fā)現(xiàn)我們所學(xué)的課本知識(shí)是很重要的，只要通過(guò)理解變通，就很容易解決實(shí)際問(wèn)題。但是，有個(gè)前提就是你要有著扎實(shí)的理論知識(shí)。所以，我們千萬(wàn)不能忽略了課本知識(shí)的重要性，不要浮躁，理解透徹。Simulink對(duì)我來(lái)說(shuō)是很陌生的一個(gè)東西，通過(guò)幾天的摸索，我漸漸摸到了他的奇妙之處，其實(shí)不如我們想象那么難，只要沒(méi)仔細(xì)分析好，它會(huì)是我們工作學(xué)習(xí)的一個(gè)強(qiáng)力助手。當(dāng)然，由于時(shí)間短暫，我還需要更多時(shí)間的學(xué)習(xí)，才能徹底掌握這個(gè)仿真軟件。

附錄

1.利用simulink仿真來(lái)實(shí)現(xiàn)攝氏溫度到華氏溫度的轉(zhuǎn)換 Tf?9Tc?32 5

?y??x?y2.設(shè)系統(tǒng)微分方程為?，試建立系統(tǒng)模型并仿真

y(1)?2?

3.利用simulink仿真x(t)?

11(cos?t?cos3?t?cos5?t)，取A=1, ??2? 2925?8A

-K-ClockGain3cosTrigonometricFunctioncosTrigonometricFunction21/9GainSum ofElements-K-Gain1-K-Gain2Scope-K-Clock1Gain4-K-Clock2Gain5cosTrigonometricFunction1

4.建立如圖1所示的仿真模型并進(jìn)行仿真，改變?cè)鲆?，觀察x-y圖形變化，并用浮動(dòng)的scope模塊觀測(cè)各點(diǎn)波形。

1sSine WaveIntegratorXY Graph1SliderGainFloatingScope 圖1.題目4

改變?cè)鲆妫?/p>

繼續(xù)增大增益：

5． 有初始狀態(tài)為0的二階微分方程x???0.5x??0.4x?2u(t)其中u(t)是單位階躍函數(shù)，試建立系統(tǒng)模型并仿真。

6． 通過(guò)構(gòu)造SIMULINK模型求y?cos(t)dt的結(jié)果，其中初值分別為y1(0)=0, y2(0)=1

?

當(dāng)y1(0)=0時(shí)：

當(dāng) y1(0)=1時(shí)：

7.分析二階動(dòng)態(tài)電路的零輸入響應(yīng)

圖2為典型的二階動(dòng)態(tài)電路，其零輸入響應(yīng)有過(guò)阻尼、臨界阻尼和欠阻尼三種情況，已知L=0.5H, C=0.02F, R=1, 2, 3, …, 13?, 初始值uc(0)?1V,iL(0)?0求uc(t)和iL(t)的零輸入響應(yīng)并畫出波形。（1用simulink的方法，2用腳本文件的方法）

LRC 圖2 題目5 二階動(dòng)態(tài)電路

（1）用simulink的方法

1sIntegrator50Gain21sIntegrator1Scope-u-K-Gain3AddUnary Minus2Gain1Scope1

（2）用腳本文件的方法 定義函數(shù)文件funcforex123.m

function xdot=funcforex123(t,x,flag,R,L,C)xdot=zeros(2,1);

xdot(1)=-R/L*x(1)-1/L*x(2)+1/L*f(t);xdot(2)=1/C*x(1);function in=f(t)in=0;腳本文件：

L=0.5;C=0.02;

for R=[1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13]

[t,x]=ode45('funcforex123',[0 7],[0;1],[],R,L,C);figure(1);plot(t,x(:,1));hold on;

xlabel('timesec');

text(0.9,0.07,'leftarrowi-L(t)');grid;figure(2);plot(t,x(:,2));hold on;

xlabel('timesec');

text(0.5,0.3,'leftarrowu-C(t)');grid;end

電壓圖：

10.80.60.4leftarrowu-C(t)0.20-0.2-0.4-0.6-0.801234timesec567

電流圖：

0.150.1leftarrowi-L(t)0.050-0.05-0.1-0.15-0.201323timesec345673

8.一池中有水2000m，含鹽 2 kg，以 6m/ 分 的速率向池中注入濃度為 0.5 kg / m 的3m鹽水，又以 4 / 分的速率從池中流出混合后的鹽水，問(wèn)欲使池中鹽水濃度達(dá)到 0.2 kg / m3，需要多長(zhǎng)時(shí)間？（1用simlink的方法，2用腳本文件的方法）【附加：試畫出濃度vs時(shí)間的曲線】

2Constant3ClockGain1-K-Gain2Gain34Gain2ProductAdd1sIntegratorScope

9.任意選擇一個(gè)待仿真的實(shí)際問(wèn)題，建立模型并分析仿真結(jié)果，或者M(jìn)ATLAB Simulink demo里面一個(gè)模塊進(jìn)行分析

10.利用Simulink畫出以下微分方程組的框圖：

dx/dt=-x^2+y,dy/dt=-x-x*y;x(0)=0,y(0)=0 運(yùn)行結(jié)果要求傳到工作空間中，并畫出相位圖（橫坐標(biāo)為x，縱坐標(biāo)為y）。

11.搭建特定的信號(hào)源，建立SIMULINK仿真模型、顯示仿真結(jié)果。

ClockProduct>=Clock1RelationalOperator0ConstantSwitch

第三篇：通信原理課程設(shè)計(jì)_(基于MATLAB的_2PSK_2DPSK仿真)

江西農(nóng)業(yè)大學(xué)

通信原理課程設(shè)計(jì)報(bào)告

題 目 基于Matlab的相移鍵控仿真設(shè)計(jì)

專 業(yè) 電子信息工程

學(xué)生姓名 曾凡文

學(xué) 號(hào) 20121206

江西農(nóng)業(yè)大學(xué)課程設(shè)計(jì)報(bào)告 2015年6月

基于Matlab的2PSK,2DPSK仿真

摘要：現(xiàn)代通信系統(tǒng)要求通信距離遠(yuǎn)、通信容量大、傳輸質(zhì)量好，作為其關(guān)鍵技術(shù)之一的調(diào)制技術(shù)

一直是研究的一個(gè)重要方向。本設(shè)計(jì)主要敘述了數(shù)字信號(hào)的調(diào)制方式，介紹了2PSK數(shù)字調(diào)制方式的

基本原理，功率譜密度，并運(yùn)用MATLAB軟件對(duì)數(shù)字調(diào)制方式2PSK進(jìn)行了編程仿真實(shí)現(xiàn)，在MATLAB平

臺(tái)上建立2PSK和2DPSK調(diào)制技術(shù)的仿真模型。進(jìn)一步學(xué)習(xí)了MATLAB編程軟件，將MATLAB與通信系統(tǒng)

中數(shù)字調(diào)制知識(shí)聯(lián)系起來(lái)，為以后在通信領(lǐng)域?qū)W習(xí)和研究打下了基礎(chǔ)在計(jì)算機(jī)上，運(yùn)用MATLAB軟件

來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)字信號(hào)調(diào)制技術(shù)的仿真。

關(guān)鍵詞：數(shù)字調(diào)制與解調(diào)；MATLAB；2PSK；2DPSK；

江西農(nóng)業(yè)大學(xué)課程設(shè)計(jì)報(bào)告

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第1章 緒論

1.1 調(diào)制方式

數(shù)字通信系統(tǒng), 按調(diào)制方式可以分為基帶傳輸和帶通傳輸。數(shù)字基帶信號(hào)的功率一般處于從零開始到某一頻率（如0～6M）低頻段，因而在很多實(shí)際的通信（如無(wú)線信道）中就不能直接進(jìn)行傳輸，需要借助載波調(diào)制進(jìn)行頻譜搬移，將數(shù)字基帶信號(hào)變換成適合信道傳輸?shù)臄?shù)字頻帶信號(hào)進(jìn)行傳輸，這種傳輸方式，稱為數(shù)字信號(hào)的頻帶傳輸或調(diào)制傳輸、載波傳輸。所謂調(diào)制，是用基帶信號(hào)對(duì)載波波形的某參量進(jìn)行控制，使該參量隨基帶信號(hào)的規(guī)律變化從而攜帶消息。對(duì)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行調(diào)制可以便于信號(hào)的傳輸；實(shí)現(xiàn)信道復(fù)用；改變信號(hào)占據(jù)的帶寬；改善系統(tǒng)的性能。

數(shù)字基帶通信系統(tǒng)中四種基本的調(diào)制方式分別稱為振幅鍵控（ASK，Amplitude-Shift keying）、移頻鍵控（FSK，F(xiàn)requency-Shift keying）、移相鍵控(PSK，Phase-Shift keying)和差分移相鍵（DPSK，Different Phase-Shift keying）。本次課程設(shè)計(jì)對(duì)PSK,DPSK這兩種調(diào)制方式進(jìn)行了仿真。

1.2 設(shè)計(jì)要求 1.2.1 設(shè)計(jì)內(nèi)容

用MATLAB完成對(duì)2PSK、2DPSK的調(diào)制與解調(diào)仿真電路設(shè)計(jì)，并對(duì)仿真結(jié)果進(jìn)行分析，可編寫程序，也可硬件設(shè)計(jì)框圖

1.2.2 設(shè)計(jì)參數(shù)（參數(shù)可以自行設(shè)置）

1、傳輸基帶數(shù)字信號(hào)（15位）碼元周期T=0.01S

2、載波頻率：15KHz 1.2.3 設(shè)計(jì)儀器

計(jì)算機(jī)和MATLAB軟件

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第2章 2PSK,2DPSK原理

2.1 2PSK原理 2.1.1 2PSK基本原理

二進(jìn)制移相鍵控，簡(jiǎn)記為2PSK或BPSK。2PSK信號(hào)碼元的“0”和“1”分別用兩個(gè)不同的初始相位“0”和“?”來(lái)表示，而其振幅和頻率保持不變.因此，2PSK信號(hào)的時(shí)域表達(dá)式為:

(t)=Acos其中，表示第n個(gè)符號(hào)的絕對(duì)相位：

t+)

=因此，上式可以改寫為:

這種以載波的不同相位直接表示相應(yīng)二進(jìn)制數(shù)字信號(hào)的調(diào)制方式,稱為二進(jìn)制移相鍵控方式。二進(jìn)制移相鍵控信號(hào)的典型時(shí)間波形如圖2-1。

10011tTs圖2-1 二進(jìn)制相移鍵控信號(hào)的時(shí)間波形

2.1.2 2PSK調(diào)制原理

在二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制中，當(dāng)正弦載波的相位隨二進(jìn)制數(shù)字基帶信號(hào)離散變化時(shí)，則產(chǎn)生二進(jìn)制移相鍵控(2PSK)信號(hào)。2PSK信號(hào)調(diào)制有兩種方法，即模擬調(diào)制法和鍵控法。通常用已調(diào)信號(hào)載波的 0°和 180°分別表示二進(jìn)制數(shù)字基帶信號(hào)的 1 和 0，模擬調(diào)

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制法用兩個(gè)反相的載波信號(hào)進(jìn)行調(diào)制。2PSK以載波的相位變化作為參考基準(zhǔn)的，當(dāng)基帶信號(hào)為0時(shí)相位相對(duì)于初始相位為0°，當(dāng)基帶信號(hào)為1時(shí)相對(duì)于初始相位為180°。

鍵控法，是用載波的相位來(lái)攜帶二進(jìn)制信息的調(diào)制方式。通常用0°和180°來(lái)分別代表0和1。其時(shí)域表達(dá)式為：

??e2PSK???ang(t?nTs)?cos?ct

?n?其中，2PSK的調(diào)制中an必須為雙極性碼。兩種方法原理圖分別如圖2-2和圖2-3所示。

圖2-2 模擬調(diào)制

原理圖

圖 2-3 鍵控法原理

圖

2.1.3 2PSK解調(diào)原理

由于2PSK的幅度是恒定的，必須進(jìn)行相干解調(diào)。經(jīng)過(guò)帶通濾波的信號(hào)在相乘器中與本地載波相乘，然后用低通濾波器濾除高頻分量，在進(jìn)行抽樣判決。判決器是按極性來(lái)判決的。即正抽樣值判為1，負(fù)抽樣值判為0。2PSK信號(hào)的相干解調(diào)原理圖如圖2-4所示，各點(diǎn)的波形如圖2-5所示。

由于2PSK信號(hào)的載波回復(fù)過(guò)程中存在著180°的相位模糊，即恢復(fù)的本地載波與所需 3

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相干載波可能相同，也可能相反，這種相位關(guān)系的不確定性將會(huì)造成解調(diào)出的數(shù)字基帶信號(hào)與發(fā)送的基帶信號(hào)正好相反，即“1”變成“0”嗎“0”變成“1”，判決器輸出數(shù)字信號(hào)全部出錯(cuò)。這種現(xiàn)象稱為2PSK方式的“倒π”現(xiàn)象或“反相工作”。

e2PSK(t)帶通濾波器a相乘器c低通濾波器d抽樣判決器定時(shí)脈沖e輸出

cos?ct

b

圖 2-4 2PSK的相干解調(diào)原理圖

edb10011atTstctt10011t圖 2-5 相干解調(diào)中各點(diǎn)波形圖

2.2 2DPSK原理 2.2.1 2DPSK基本原理

二進(jìn)制差分相移鍵控常簡(jiǎn)稱為二相相對(duì)調(diào)相，記為2DPSK。它不是利用載波相位的絕對(duì)數(shù)值傳送數(shù)字信息，而是用前后碼元的相對(duì)載波相位值傳送數(shù)字信息。所謂相對(duì) 4

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載波相位是只本碼元初相與前一碼元初相之差。

傳輸系統(tǒng)中要保證信息的有效傳輸就必須要有較高的傳輸速率和很低的誤碼率。在傳輸信號(hào)中，2PSK信號(hào)和2ASK及2FSK信號(hào)相比，具有較好的誤碼率性能，但是，在2PSK信號(hào)傳輸系統(tǒng)中存在相位不確定性，并將造成接收碼元“0”和“1”的顛倒，產(chǎn)生誤碼。為了保證2PSK的優(yōu)點(diǎn)，又不會(huì)產(chǎn)生誤碼，將2PSK體制改進(jìn)為二進(jìn)制差分相移鍵控（2DPSK），及相對(duì)相移鍵控。

2DPSK方式即是利用前后相鄰碼元的相對(duì)相位值去表示數(shù)字信息的一種方式?，F(xiàn)假設(shè)用Φ表示本碼元初相與前一碼元初相之差，并規(guī)定：Φ＝0表示0碼，Φ＝π表示1碼。則數(shù)字信息序列與2DPSK信號(hào)的碼元相位關(guān)系可舉例表示如2PSK信號(hào)是用載波的不同相位直接去表示相應(yīng)的數(shù)字信號(hào)而得出的，在接收端只能采用相干解調(diào)，它的時(shí)域波形圖見(jiàn)圖2-6。

圖2-6 2DPSK信號(hào)波形圖(a)絕對(duì)碼(b)相對(duì)碼10參考100011011(c)2DPSKt

2.2.2 2DPSK調(diào)制原理

二進(jìn)制差分相移鍵控。2DPSK方式是用前后相鄰碼元的載波相對(duì)相位變化來(lái)表示數(shù)字信息。假設(shè)前后相鄰碼元的載波相位差為??，可定義一種數(shù)字信息與??之間的關(guān)系為：

?0（數(shù)字信息“0”）????

?（數(shù)字信息“1 ??為前一碼元的相位。

實(shí)現(xiàn)二進(jìn)制差分相移鍵控的最常用的方法是：先對(duì)二進(jìn)制數(shù)字基帶信號(hào)進(jìn)行差分編碼，然后對(duì)變換出的差分碼進(jìn)行絕對(duì)調(diào)相即可。2DPSK調(diào)制原理圖如圖2-7所示。

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絕對(duì)碼Dn相對(duì)碼BnCnS2dpsk(t)+延時(shí)Ts波形變換×Coswc(t)

圖2-7 2DPSK調(diào)制原理框圖

2.2.3 2DPSK解調(diào)原理

2DPSK信號(hào)解調(diào)有相干解調(diào)方式和差分相干解調(diào)。用差分相干解調(diào)這種方法解調(diào)時(shí)不需要恢復(fù)本地載波，只要將DPSK信號(hào)精確地延遲一個(gè)碼元時(shí)間間隔，然后與DPSK信號(hào)相乘，相乘的結(jié)果就反映了前后碼元的相對(duì)相位關(guān)系，經(jīng)低通濾波后直接抽樣判決即可恢復(fù)出原始的數(shù)字信息，而不需要在進(jìn)行差分解碼。

相干解調(diào)碼變換法及相干解調(diào)法的解調(diào)原理是，先對(duì)2DPSK信號(hào)進(jìn)行相干解調(diào)，恢復(fù)出相對(duì)碼，再通過(guò)碼反變換器變換為絕對(duì)碼，從而恢復(fù)出發(fā)送的二進(jìn)制數(shù)字信息。

在解調(diào)過(guò)程中，若相干載波產(chǎn)生180?相位模糊，解調(diào)出的相對(duì)碼將產(chǎn)生倒置現(xiàn)象，但是經(jīng)過(guò)碼反變換器后，輸出的絕對(duì)碼不會(huì)發(fā)生任何倒置現(xiàn)象，從而解決了載波相位模糊的問(wèn)題。本次設(shè)計(jì)采用相干解調(diào)。兩種解調(diào)方式的原理圖如圖2-8和圖2-9所示。

2DPSK相干解調(diào)各點(diǎn)波形圖如圖 2-10所示。

圖 2-8 2DPSK差分相干解調(diào)原理圖

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圖 2-9 2DPSK相干解調(diào)原理圖

第3章 實(shí)驗(yàn)過(guò)程

3.1 2PSK仿真部分 3.1.1 2PSK仿真圖

用MATLAB搭建好的2PSK仿真圖如下：

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圖3-1PSK仿真圖

3.1.2 2PSK模塊的參數(shù)設(shè)置： 1）相乘模塊

圖3-2 相乘器參數(shù)設(shè)置

2）低通濾波器模塊

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圖3-3 濾波器其參數(shù)設(shè)置

3）抽樣判決模塊

圖3-4 pulse generator 參數(shù)設(shè)置

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3.2 2DPSK仿真部分 3.2.1 2DPSK仿真圖

用MATLAB搭建好的2DPSK仿真圖如下：

圖3-5 2DPSK仿真圖

2.2.2 2DPSK模塊的參數(shù)設(shè)置： 1）載波模塊

圖3-6 載波參數(shù)設(shè)置

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2）乘法器模塊

圖3-7 乘法器參數(shù)設(shè)置

3）基帶模塊

圖3-8 基帶信號(hào)參數(shù)設(shè)置

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4）Unipolar to Bipolar Converte模塊

圖3-9 Unipolar to Bipolar Converter參數(shù)設(shè)置

5）碼變換模塊

圖3-10 Logical Operator參數(shù)設(shè)置

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圖3-11 Unit Delay參數(shù)設(shè)置

圖3-12 Data Type Conversion參數(shù)設(shè)置

6）濾波器模塊

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圖3-13 帶通濾波器參數(shù)設(shè)置

圖3-14 低通濾波器參數(shù)設(shè)置

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第4章 仿真結(jié)果

4.1 2PSK仿真結(jié)果

圖4-1 2PSK電路仿真波形

4.2 2DPSK仿真結(jié)果

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圖4-2 2DPSK電路仿真波形

附錄：

通過(guò)編寫M文件程序： 2PSK調(diào)制解調(diào)程序及注釋 clear all close all i=10;j=5000;fc=4;%載波頻率 fm=i/5;%碼元速率 B=2*fm;t=linspace(0,5,j);a=round(rand(1,i));%隨機(jī)序列,基帶信號(hào) figure(3);stem(a);st1=t;16

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for n=1:10 if a(n)<1;for m=j/i*(n-1)+1:j/i*n st1(m)=0;end else for m=j/i*(n-1)+1:j/i*n st1(m)=1;end end end figure(1);subplot(411);plot(t,st1);title('基帶信號(hào)st1');axis([0,5,-1,2]);%由于PSK中的是雙極性信號(hào)，因此對(duì)上面所求單極性信號(hào)取反來(lái)與之一起構(gòu)成雙極性碼 st2=t;

for k=1:j;

if st1(k)>=1;

st2(k)=0;

else

st2(k)=1;

end end;subplot(412);plot(t,st2);title('基帶信號(hào)反碼st2');axis([0,5,-1,2]);st3=st1-st2;subplot(413);plot(t,st3);title('雙極性基帶信號(hào)st3');axis([0,5,-2,2]);s1=sin(2*pi*fc*t);subplot(414);plot(s1);title('載波信號(hào)s1');e_psk=st3.*s1;figure(2);subplot(511);plot(t,e_psk);title('e_2psk');noise=rand(1,j);psk=e_psk+noise;

%加入噪聲 subplot(512);plot(t,psk);title('加噪后波形');psk=psk.*s1;

%與載波相乘 subplot(513);plot(t,psk);title('與載波s1相乘后波形');[f,af] = T2F(t,psk);

%通過(guò)低通濾波器

[t,psk] = lpf(f,af,B);subplot(514);plot(t,psk);title('低通濾波后波形');for m=0:i-1;

if psk(1,m*500+250)<0;

for j=m*500+1:(m+1)*500;

psk(1,j)=0;

end

else

for j=m*500+1:(m+1)*500;

psk(1,j)=1;

end

end end subplot(515);plot(t,psk);axis([0,5,-1,2]);title('抽樣判決后波形')

2DPSK調(diào)制解調(diào)程序及注釋 clear all close all i=10;j=5000;fc=4;%載波頻率 fm=i/5;%碼元速率B=2*fm;t=linspace(0,5,j);a=round(rand(1,i));figure(4);stem(a);st1=t;for n=1:10 if a(n)<1;for m=j/i*(n-1)+1:j/i*n st1(m)=0;end else for m=j/i*(n-1)+1:j/i*n st1(m)=1;end end end 江西農(nóng)業(yè)大學(xué)課程設(shè)計(jì)報(bào)告

figure(1);subplot(321);plot(t,st1);title('絕對(duì)碼');axis([0,5,-1,2]);b=zeros(1,i);%全零矩陣 b(1)=a(1);for n=2:10 if a(n)>=1;if b(n-1)>=1 b(n)=0;else b(n)=1;end else b(n)=b(n-1);end end st1=t;for n=1:10 if b(n)<1;for m=j/i*(n-1)+1:j/i*n st1(m)=0;end else for m=j/i*(n-1)+1:j/i*n st1(m)=1;end end end subplot(323);plot(t,st1);title('相對(duì)碼st1');axis([0,5,-1,2]);st2=t;for k=1:j;if st1(k)>=1;st2(k)=0;else st2(k)=1;江西農(nóng)業(yè)大學(xué)課程設(shè)計(jì)報(bào)告 end end;subplot(324);plot(t,st2);title('相對(duì)碼反碼st2');axis([0,5,-1,2]);s1=sin(2*pi*fc*t);subplot(325);plot(s1);title('載波信號(hào)s1');s2=sin(2*pi*fc*t+pi);subplot(326);plot(s2);title('低通濾波后波形');st=zeros(1,i);

%全零矩陣for m=0:i-1;

if dpsk(1,m*500+250)<0;

st(m+1)=0;

for j=m*500+1:(m+1)*500;

dpsk(1,j)=0;

end

else

for j=m*500+1:(m+1)*500;

st(m+1)=1;

dpsk(1,j)=1;

end

end end subplot(413);plot(t,dpsk);axis([0,5,-1,2]);title('抽樣判決后波形')dt=zeros(1,i);

%全零矩陣 dt(1)=st(1);for n=2:10;

if(st(n)-st(n-1))<=0&&(st(n)-st(n-1))>-1;

dt(n)=0;

else

dt(n)=1;

end end st=t;for n=1:10

if dt(n)<1;

for m=j/i*(n-1)+1:j/i*n

st(m)=0;

end

else

for m=j/i*(n-1)+1:j/i*n

st(m)=1;

end

end end 江西農(nóng)業(yè)大學(xué)課程設(shè)計(jì)報(bào)告

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subplot(414);plot(t,st);axis([0,5,-1,2]);title('碼反變換后波形')21

第四篇：通信原理課程設(shè)計(jì)_(基于MATLAB的_2PSK_2DPSK仿真)

江西農(nóng)業(yè)大學(xué)

通信原理課程設(shè)計(jì)報(bào)告

題 目 基于Matlab的相移鍵控仿真設(shè)計(jì)

專 業(yè) 電子信息工程

學(xué)生姓名 曾凡文

學(xué) 號(hào) 20121206

江西農(nóng)業(yè)大學(xué)課程設(shè)計(jì)報(bào)告 二 0 一五 年 六 月

基于Matlab的2PSK,2DPSK仿真

摘要：現(xiàn)代通信系統(tǒng)要求通信距離遠(yuǎn)、通信容量大、傳輸質(zhì)量好，作為其關(guān)鍵技術(shù)之一的調(diào)制技術(shù)一直是研究的一個(gè)重要方向。本設(shè)計(jì)主要敘述了數(shù)字信號(hào)的調(diào)制方式，介紹了2PSK數(shù)字調(diào)制方式的基本原理，功率譜密度，并運(yùn)用MATLAB軟件對(duì)數(shù)字調(diào)制方式2PSK進(jìn)行了編程仿真實(shí)現(xiàn),在MATLAB平臺(tái)上建立2PSK和2DPSK調(diào)制技術(shù)的仿真模型。進(jìn)一步學(xué)習(xí)了MATLAB編程軟件，將MATLAB與通信系統(tǒng)中數(shù)字調(diào)制知識(shí)聯(lián)系起來(lái)，為以后在通信領(lǐng)域?qū)W習(xí)和研究打下了基礎(chǔ)在計(jì)算機(jī)上，運(yùn)用MATLAB軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)字信號(hào)調(diào)制技術(shù)的仿真。

課程設(shè)計(jì)目的：通過(guò)課程設(shè)計(jì)，鞏固已學(xué)過(guò)的*****知識(shí)，加深對(duì)其理解和應(yīng)用，學(xué)會(huì)應(yīng)用Matlab Simulink工具對(duì)通信系統(tǒng)仿真。

關(guān)鍵詞：數(shù)字調(diào)制與解調(diào)；MATLAB；2PSK；2DPSK；

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第1章 基本工作原理

1.1 2PSK原理

1.1.1 2PSK基本原理

二進(jìn)制移相鍵控，簡(jiǎn)記為2PSK或BPSK。2PSK信號(hào)碼元的“0”和“1”分別用兩個(gè)不同的初始相位“0”和“?”來(lái)表示，而其振幅和頻率保持不變.因此，2PSK信號(hào)的時(shí)域表達(dá)式為:

(t)=Acos其中，表示第n個(gè)符號(hào)的絕對(duì)相位：

t+)

=因此，上式可以改寫為:

這種以載波的不同相位直接表示相應(yīng)二進(jìn)制數(shù)字信號(hào)的調(diào)制方式,稱為二進(jìn)制移相鍵控方式。二進(jìn)制移相鍵控信號(hào)的典型時(shí)間波形如圖1-1。

10011tTs江西農(nóng)業(yè)大學(xué)課程設(shè)計(jì)報(bào)告

圖1-1 二進(jìn)制相移鍵控信號(hào)的時(shí)間波形

1.1.2 2PSK調(diào)制原理

在二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制中，當(dāng)正弦載波的相位隨二進(jìn)制數(shù)字基帶信號(hào)離散變化時(shí)，則產(chǎn)生二進(jìn)制移相鍵控(2PSK)信號(hào)。2PSK信號(hào)調(diào)制有兩種方法，即模擬調(diào)制法和鍵控法。通常用已調(diào)信180°分別表示信號(hào)的 1 和 兩個(gè)反相的載制。2PSK以載

號(hào)載波的 0°和 二進(jìn)制數(shù)字基帶0，模擬調(diào)制法用波信號(hào)進(jìn)行調(diào)波的相位變化作為參考基準(zhǔn)的，當(dāng)基帶信號(hào)為0時(shí)相位相對(duì)于初始相位為0°，當(dāng)基帶信號(hào)為1時(shí)相對(duì)于初始相位為180°。鍵控法，是用載二進(jìn)制信息的調(diào)制和180°來(lái)分別代表達(dá)式為：

波的相位來(lái)攜帶方式。通常用0°表0和1。其時(shí)域

??e2PSK???ang(t?nTs)?cos?ct

?n?其中，2PSK的調(diào)制中an必須為雙極性碼。兩種方法原理圖分別如圖1-2和圖1-3所示。

圖1-2 模擬調(diào)制原理圖

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圖 1-3 鍵控法原理圖

帶通濾波器ae2PSK(t)相乘器c低通濾波器d抽樣判決器定時(shí)脈沖e輸出

cos?ct

1.1.3 2PSK解調(diào)原理

b由于2PSK的幅度是恒定的，必須進(jìn)行相干解調(diào)。經(jīng)過(guò)帶通濾波的信號(hào)在相乘器中與本地載波相乘，然后用低通濾波器濾除高頻分量，在進(jìn)行抽樣判決。判決器是按極性來(lái)判決的。即正抽樣值判為1，負(fù)抽樣值判為0。2PSK信號(hào)的相干解調(diào)原理圖如圖1-4所示，各點(diǎn)的波形如圖1-5所示。

由于2PSK信號(hào)的載波回復(fù)過(guò)程中存在著180°的相位模糊，即恢復(fù)的本地載波與所需相干載波可能相同，也可能相反，這種相位關(guān)系的不確定性將會(huì)造成解調(diào)出的數(shù)字基帶信號(hào)與發(fā)送的基帶信號(hào)正好相反，即“1”變成“0”嗎“0”變成“1”，判決器輸出數(shù)字信號(hào)全部出錯(cuò)。這種現(xiàn)象稱為2PSK方式的“倒π”現(xiàn)象或“反相工作”。

圖 1-4 2PSK的相干解調(diào)原理圖

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edb10011atTstctt10011t

圖 1-5 相干解調(diào)中各點(diǎn)波形圖

1.2 2DPSK原理

1.2.1 2DPSK基本原理

二進(jìn)制差分相移鍵控常簡(jiǎn)稱為二相相對(duì)調(diào)相，記為2DPSK。它不是利用載波相位的絕對(duì)數(shù)值傳送數(shù)字信息，而是用前后碼元的相對(duì)載波相位值傳送數(shù)字信息。所謂相對(duì)載波相位是只本碼元初相與前一碼元初相之差。

傳輸系統(tǒng)中要保證信息的有效傳輸就必須要有較高的傳輸速率和很低的誤碼率。在傳輸信號(hào)中，2PSK信號(hào)和2ASK及2FSK信號(hào)相比，具有較好的誤碼率性能，但是，在2PSK信號(hào)傳輸系統(tǒng)中存在相位不確定性，并將造成接收碼元“0”和“1”的顛倒，產(chǎn)生誤碼。為了保證2PSK的優(yōu)點(diǎn)，又不會(huì)產(chǎn)生誤碼，將2PSK體制改進(jìn)為二進(jìn)制差分相移鍵控（2DPSK），及相對(duì)相移鍵控。

2DPSK方式即是利用前后相鄰碼元的相對(duì)相位值去表示數(shù)字信息的一種方式?，F(xiàn)假設(shè)用Φ表示本碼元初相與前一碼元初相之差，并規(guī)定：Φ＝0表示0碼，Φ＝π表示1碼。則數(shù)字信息序列與2DPSK信號(hào)的碼元相位關(guān)系可舉例表示如2PSK信號(hào)是用載波的不同相位直接去表示相應(yīng)的數(shù)字信號(hào)而得出的，在接收端只能采用相干解調(diào)，它的時(shí)域波形圖見(jiàn)圖1-6。

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圖1-6 2DPSK信號(hào)波形圖

(a)絕對(duì)碼(b)相對(duì)碼10參考100011011(c)2DPSKt1.2.2 2DPSK調(diào)制原理

二進(jìn)制差分相移鍵控。2DPSK方式是用前后相鄰碼元的載波相對(duì)相位變化來(lái)表示數(shù)字信息。假設(shè)前后相鄰碼元的載波相位差為??，可定義一種數(shù)字信息與??之間的關(guān)系為：

?0（數(shù)字信息“0”）????

??（數(shù)字信息“1 ?為前一碼元的相位。

實(shí)現(xiàn)二進(jìn)制差分相移鍵控的最常用的方法是：先對(duì)二進(jìn)制數(shù)字基帶信號(hào)進(jìn)行差分編碼，然后對(duì)變換出的差分碼進(jìn)行絕對(duì)調(diào)相即可。2DPSK調(diào)制原理圖如圖1-7所示。

絕對(duì)碼Dn相對(duì)碼BnCnS2dpsk(t)+延時(shí)Ts波形變換×Coswc(t)

圖1-7 2DPSK調(diào)制原理框圖

1.2.3 2DPSK解調(diào)原理

2DPSK信號(hào)解調(diào)有相干解調(diào)方式和差分相干解調(diào)。用差分相干解調(diào)這種方法解調(diào)時(shí)不需要恢復(fù)本地載波，只要將DPSK信號(hào)精確地延遲一個(gè)碼元時(shí)間間隔，然后與DPSK信號(hào)相乘，相乘的結(jié)果就反映了前后碼元的相對(duì)相位關(guān)系，經(jīng)低通濾波后直接抽樣判決即可恢復(fù)出原始的數(shù)字信息，而不需要在進(jìn)行差分解碼。

第二章 設(shè)計(jì)系統(tǒng)

江西農(nóng)業(yè)大學(xué)課程設(shè)計(jì)報(bào)告 2.1框圖

兩種解調(diào)方式的原理框圖如圖1-8和圖1-9所示。

圖 1-8 2DPSK差分相干解調(diào)原理框圖

圖 1-9 2DPSK相干解調(diào)原理框圖

2.2工作原理

相干解調(diào)碼變換法及相干解調(diào)法的解調(diào)原理是，先對(duì)2DPSK信號(hào)進(jìn)行相干解調(diào)，恢復(fù)出相對(duì)碼，再通過(guò)碼反變換器變換為絕對(duì)碼，從而恢復(fù)出發(fā)送的二進(jìn)制數(shù)字信息。

在解調(diào)過(guò)程中，若相干載波產(chǎn)生180?相位模糊，解調(diào)出的相對(duì)碼將產(chǎn)生倒置現(xiàn)象，但是經(jīng)過(guò)碼反變換器后，輸出的絕對(duì)碼不會(huì)發(fā)生任何倒置現(xiàn)象，從而解決了載波相位模糊的問(wèn)題。本次設(shè)計(jì)采用相干解調(diào)。

2.3設(shè)定參數(shù) 如附錄1

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第三章 Matlab仿真

3.1顯示系統(tǒng)不同部分的信號(hào)波形

3.1.1PSK如圖3-1和圖3-2所示

圖3-1

圖3-2

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3.1.2 2DPSK如圖3-

3、圖3-4和圖3-5所示

圖3-3

圖3-4

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圖3-5 3.2各種相移系統(tǒng)的比較和分析

例如“倒π”現(xiàn)象

對(duì)于相同的數(shù)字信號(hào)基帶序列，由于初始相位不同，2DPSK信號(hào)的相位并不直接代表基帶信號(hào)，而前后碼元相對(duì)相位的差才唯一決定信號(hào)的符號(hào)。2PSK信號(hào)載波恢復(fù)過(guò)程中，存在著180°的相位模糊即恢復(fù)的本地載波與與所需的想干載波可能同相也可能反相，這種相位關(guān)系的不確定性將會(huì)造成解調(diào)出來(lái)的數(shù)字基帶信號(hào)與發(fā)送的數(shù)字基帶信號(hào)正好相反，即“1”變成“0”，“0”變成“1”，判決器輸出的數(shù)字信號(hào)全部出錯(cuò), 這種現(xiàn)象稱為2PSK的“倒π”現(xiàn)象或“反相工作”。本地載波與發(fā)送端載波反向時(shí)，2PSK的解調(diào)波形與2DPSK完全相反

3.3不同方式解調(diào)下PSK、DPSK的誤碼率

誤碼率是指接收的碼元數(shù)在傳輸總碼元數(shù)中所占的比例，即：

誤碼率錯(cuò)誤碼元數(shù)傳輸總碼元數(shù) PSK相干解調(diào)：

誤碼率（r/2）DPSK相干解調(diào)：

誤碼率 DPSK差分非相干解調(diào)：

誤碼率1/2e^(-r)r為信噪比。

誤碼率是衡量一個(gè)數(shù)字通信系統(tǒng)性能的重要指標(biāo)。在信道高斯白噪聲的干擾下，各種二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)的誤碼率取決于解調(diào)器輸入信噪比，而誤碼率表達(dá)式的形式則取決于解調(diào)方式。對(duì)于所有的數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)誤碼率與信噪比的關(guān)系的圖表來(lái)看，所有的曲線呈減函數(shù)的下降曲線，即隨著信噪比的增大，誤碼率降低。橫向比較來(lái)看，對(duì)于同一種調(diào)制方式，當(dāng)信噪比相同時(shí)，采用相干解調(diào)方式的誤碼率低于非相干解調(diào)方式的誤碼率；縱向比較來(lái)看，對(duì)2PSK,2DPSK兩種調(diào)制方式若采用同一種解調(diào)方式

江西農(nóng)業(yè)大學(xué)課程設(shè)計(jì)報(bào)告（相干解調(diào)或非相干解調(diào)），則2PSK的誤碼率最低，2DSPK的誤碼率次之。當(dāng)信噪比一定時(shí)，誤碼率由低到高依次是：2PSK的相干解調(diào)，2DPSK的相干解調(diào)，2DPSK的差分解的非相干調(diào)。

附錄1 2PSK調(diào)制解調(diào)程序及注釋： clear all close all i=10;j=5000;fc=4.6;%載波頻率 fm=i/5;%碼元速率 B=2*fm;t=linspace(0,5,j);a=round(rand(1,i));%隨機(jī)序列,基帶信號(hào) figure(3);stem(a);st1=t;for n=1:10 if a(n)<1;for m=j/i*(n-1)+1:j/i*n st1(m)=0;end else for m=j/i*(n-1)+1:j/i*n st1(m)=1;end end end figure(1);subplot(411);plot(t,st1);title('基帶信號(hào)st1');axis([0,5,-1,2]);%由于PSK中的是雙極性信號(hào)，因此對(duì)上面所求單極性信號(hào)取反來(lái)與之一起構(gòu)成雙極性碼

st2=t;for k=1:j;if st1(k)>=1;st2(k)=0;else

江西農(nóng)業(yè)大學(xué)課程設(shè)計(jì)報(bào)告 st2(k)=1;end end;subplot(412);plot(t,st2);title('基帶信號(hào)反碼st2');axis([0,5,-1,2]);st3=st1-st2;subplot(413);plot(t,st3);title('雙極性基帶信號(hào)st3');axis([0,5,-2,2]);s1=sin(2*pi*fc*t);subplot(414);plot(s1);title('載波信號(hào)s1');e_psk=st3.*s1;figure(2);subplot(511);plot(t,e_psk);title('e_2psk');noise=rand(1,j);psk=e_psk+noise;%加入噪聲 subplot(512);plot(t,psk);title('加噪后波形');psk=psk.*s1;%與載波相乘 subplot(513);plot(t,psk);title('與載波s1相乘后波形');[f,af] = T2F(t,psk);%通過(guò)低通濾波器 [t,psk] = lpf(f,af,B);subplot(514);plot(t,psk);title('低通濾波后波形');for m=0:i-1;if psk(1,m*500+250)<0;for j=m*500+1:(m+1)*500;psk(1,j)=0;end else for j=m*500+1:(m+1)*500;psk(1,j)=1;end

江西農(nóng)業(yè)大學(xué)課程設(shè)計(jì)報(bào)告 end end subplot(515);plot(t,psk);axis([0,5,-1,2]);title('抽樣判決后波形')

2DPSK調(diào)制解調(diào)程序及注釋: clear all close all i=10;j=5000;fc=4.6;%載波頻率 fm=i/5;%碼元速率 B=2*fm;t=linspace(0,5,j);a=round(rand(1,i));figure(4);stem(a);st1=t;for n=1:10 if a(n)<1;for m=j/i*(n-1)+1:j/i*n st1(m)=0;end else for m=j/i*(n-1)+1:j/i*n st1(m)=1;end end end figure(1);subplot(321);plot(t,st1);title('絕對(duì)碼');axis([0,5,-1,2]);b=zeros(1,i);%全零矩陣 b(1)=a(1);for n=2:10 if a(n)>=1;

江西農(nóng)業(yè)大學(xué)課程設(shè)計(jì)報(bào)告 if b(n-1)>=1 b(n)=0;else b(n)=1;end else b(n)=b(n-1);end end st1=t;for n=1:10 if b(n)<1;for m=j/i*(n-1)+1:j/i*n st1(m)=0;end else for m=j/i*(n-1)+1:j/i*n st1(m)=1;end end end subplot(323);plot(t,st1);title('相對(duì)碼st1');axis([0,5,-1,2]);st2=t;for k=1:j;if st1(k)>=1;st2(k)=0;else st2(k)=1;end end;subplot(324);plot(t,st2);title('相對(duì)碼反碼st2');axis([0,5,-1,2]);s1=sin(2*pi*fc*t);subplot(325);plot(s1);title('載波信號(hào)s1');s2=sin(2*pi*fc*t+pi);subplot(326);plot(s2);

江西農(nóng)業(yè)大學(xué)課程設(shè)計(jì)報(bào)告 title('載波信號(hào)s2');d1=st1.*s1;d2=st2.*s2;figure(2);subplot(411);plot(t,d1);title('st1*s1');subplot(412);plot(t,d2);title('st2*s2');e_dpsk=d1+d2;subplot(413);plot(t,e_dpsk);title('調(diào)制后波形');noise=rand(1,j);dpsk=e_dpsk+noise;%加入噪聲 subplot(414);plot(t,dpsk);title('加噪聲后信號(hào)');dpsk=dpsk.*s1;%與載波s1相乘 figure(3);subplot(411);plot(t,dpsk);title('與載波相乘后波形');[f,af]=T2F(t,dpsk);%通過(guò)低通濾波器 [t,dpsk]=lpf(f,af,B);subplot(412);plot(t,dpsk);title('低通濾波后波形');st=zeros(1,i);%全零矩陣 for m=0:i-1;if dpsk(1,m*500+250)<0;st(m+1)=0;for j=m*500+1:(m+1)*500;dpsk(1,j)=0;end else for j=m*500+1:(m+1)*500;st(m+1)=1;dpsk(1,j)=1;end end end subplot(413);

江西農(nóng)業(yè)大學(xué)課程設(shè)計(jì)報(bào)告 plot(t,dpsk);axis([0,5,-1,2]);title('抽樣判決后波形')dt=zeros(1,i);%全零矩陣 dt(1)=st(1);for n=2:10;if(st(n)-st(n-1))<=0&&(st(n)-st(n-1))>-1;dt(n)=0;else dt(n)=1;end end st=t;for n=1:10 if dt(n)<1;for m=j/i*(n-1)+1:j/i*n st(m)=0;end else for m=j/i*(n-1)+1:j/i*n st(m)=1;end end end subplot(414);plot(t,st);axis([0,5,-1,2]);title('碼反變換后波形');

第五篇：《MATLAB及系統(tǒng)仿真》2010年課程簡(jiǎn)介

課程編號(hào)：216317

課程名稱：MATLAB及系統(tǒng)仿真

學(xué)分：2學(xué)分

總 學(xué) 時(shí)：32學(xué)時(shí)其中授課學(xué)時(shí)：20學(xué)時(shí)上機(jī)學(xué)時(shí)：12學(xué)時(shí)

先修課程：C語(yǔ)言、線性代數(shù)、信號(hào)與系統(tǒng)、通信原理

開課部門：計(jì)算機(jī)與通信學(xué)院

課程內(nèi)容：

本課程要求學(xué)生掌握：MATLAB基本語(yǔ)句結(jié)構(gòu)，矩陣的基本運(yùn)算，控制語(yǔ)句，M文件和M函數(shù)的編寫與調(diào)用，繪圖功能，數(shù)學(xué)函數(shù)庫(kù)的調(diào)用，SIMULINK仿真。通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)能夠在MATLAB環(huán)境下解決常見(jiàn)的數(shù)學(xué)問(wèn)題和工程問(wèn)題，并且能利用MATLAB軟件對(duì)通信系統(tǒng)里的各種調(diào)制和解調(diào)過(guò)程進(jìn)行仿真分析。

選課對(duì)象：通信工程，計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、電子信息技術(shù)