第一篇：高頻電子線路Matlab仿真實(shí)驗(yàn)-課程設(shè)計(jì)要求
高頻電子線路Matlab仿真實(shí)驗(yàn)/課程設(shè)計(jì)要求
1.要求
每位同學(xué)根據(jù)教材附錄的matlab源碼獨(dú)立完成以下仿真要求，并將仿真代碼和仿真結(jié)果寫成實(shí)驗(yàn)報(bào)告，由各班統(tǒng)一收齊并于5月31日前提交。
2.仿真題目
（1）線性頻譜搬移電路仿真
根據(jù)線性頻譜搬移原理，仿真普通調(diào)幅波。
基本要求：載波頻率為8kHz，調(diào)制信號(hào)頻率為400Hz，調(diào)幅度為0.3；畫出調(diào)制信號(hào)、載波信號(hào)、已調(diào)信號(hào)波形，以及對(duì)應(yīng)的頻譜圖。
擴(kuò)展要求1：根據(jù)你的學(xué)號(hào)更改相應(yīng)參數(shù)和代碼完成仿真上述仿真；載波頻率改為學(xué)號(hào)的后5位，調(diào)制信號(hào)改為學(xué)號(hào)后3位，調(diào)幅度設(shè)為最后1位/10。（學(xué)號(hào)中為0的全部替換為1，例如學(xué)號(hào)2010101014，則載波為11114Hz，調(diào)制信號(hào)頻率為114，調(diào)幅度為0.4）。
擴(kuò)展要求2：根據(jù)擴(kuò)展要求1的條件，仿真設(shè)計(jì)相應(yīng)濾波器，并獲取DSB-SC和SSB的信號(hào)和頻譜。
（2）調(diào)頻信號(hào)仿真
根據(jù)調(diào)頻原理，仿真調(diào)頻波。
基本要求：載波頻率為30KHz，調(diào)制信號(hào)為1KHz，調(diào)頻靈敏度kf?2??3?103，仿真調(diào)制信號(hào)，瞬時(shí)角頻率，瞬時(shí)相位偏移的波形。擴(kuò)展要求：調(diào)制信號(hào)改為1KHz的方波，其它條件不變，完成上述仿真。
3.說(shuō)明
（1）仿真的基本要求每位同學(xué)都要完成，并且記入實(shí)驗(yàn)基本成績(jī)。
（2）擴(kuò)展要求可以選擇完成，但需要進(jìn)行相應(yīng)的檢查才能獲得成績(jī)。
（3）適用范圍：通信工程2010級(jí)1、2班；微電子2010級(jí)1、2班
2012年5月
第二篇：MATLAB實(shí)驗(yàn)六《SIMULINK交互式仿真》
《計(jì)算機(jī)仿真及應(yīng)用》實(shí)驗(yàn)教案
實(shí)驗(yàn)六 SIMULINK交互式仿真
一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>
1、熟悉SIMULINK交互式仿真集成環(huán)境。
2、掌握連續(xù)時(shí)間系統(tǒng)建模的方法。
二、實(shí)驗(yàn)主要儀器與設(shè)備
裝配有MATLAB7.6軟件的計(jì)算機(jī)
三、預(yù)習(xí)要求
做實(shí)驗(yàn)前必須認(rèn)真復(fù)習(xí)第七章SIMULINK交互式仿真集成環(huán)境。
四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及實(shí)驗(yàn)步驟
示的SIMULINK模塊庫(kù)瀏覽器。
《計(jì)算機(jī)仿真及應(yīng)用》實(shí)驗(yàn)教案
圖7.2 SIMULINK模塊庫(kù)瀏覽器
4、開(kāi)啟空白（新建）模型窗
單機(jī)Simulink模塊庫(kù)瀏覽器工具條上的圖標(biāo)“去的）。
5、從模塊庫(kù)復(fù)制所需模塊到空白（新建）模型窗（見(jiàn)圖7.3）
把連續(xù)模塊子庫(kù)中的積分器
”；或在選擇下拉菜單項(xiàng){File：
New}，引出如圖7.3所示的空白模型窗（注：窗中的模塊是后一個(gè)步驟復(fù)制進(jìn)
《計(jì)算機(jī)仿真及應(yīng)用》實(shí)驗(yàn)教案
7.3 制進(jìn)庫(kù)模塊的新建模型窗
6、新建模型窗中的模型再?gòu)?fù)制
在該新建模型窗中，可以通過(guò)再?gòu)?fù)制，產(chǎn)生建模所需的2個(gè)積分模塊和2個(gè)增益 模塊。具體操作方法是：按住[Ctrl]鍵，用鼠標(biāo)“點(diǎn)亮并拖拉”積分模塊
見(jiàn)一個(gè)所需的增益模塊，可采用類似方法獲得。
7、模塊連接線的形成方法隨信號(hào)起始端位置不同而不同，具體如下。
起始端位于模塊輸出口的信號(hào)線生成法。使光標(biāo)靠近模塊輸出口；待光標(biāo)變 為“單線十字叉”時(shí)，按下鼠標(biāo)左鍵；移動(dòng)十字叉，拖出一根“虛連線”；光標(biāo) 與另一個(gè)模塊輸出口靠近到一定程度，單十字叉變?yōu)殡p十字叉；放開(kāi)鼠標(biāo)左鍵，”虛連線”便變?yōu)閹Ъ^的信號(hào)連線。
起始端位于其他信號(hào)線上的信號(hào)線生成法。使光標(biāo)置于已經(jīng)存在的其他信號(hào)線 之上；按下鼠標(biāo)右鍵，光標(biāo)變?yōu)椤皢尉€十字叉”；運(yùn)動(dòng)鼠標(biāo)，引出”虛連線”；當(dāng) 鼠標(biāo)與待連接模塊輸入口靠得足夠近，單十字叉變?yōu)殡p十字叉；放開(kāi)鼠標(biāo)右鍵，“虛連線”便變?yōu)閹Ъ^的信號(hào)連線。
雙擊相應(yīng)的信號(hào)線，給信號(hào)線作標(biāo)注，如x’’,x’,x等。
《計(jì)算機(jī)仿真及應(yīng)用》實(shí)驗(yàn)教案
圖7.4
已構(gòu)建完成的新建模型窗
8、根據(jù)理論數(shù)學(xué)模型設(shè)置模塊參數(shù)
為使構(gòu)造的Simulink模型與理論數(shù)學(xué)模型一致，須對(duì)模塊進(jìn)行如下參數(shù)設(shè)置。
設(shè)置增益模塊
《計(jì)算機(jī)仿真及應(yīng)用》實(shí)驗(yàn)教案
修改求和模塊輸入口的代數(shù)符號(hào)：雙擊求和模塊，引出如圖7.1-6所示的參數(shù)設(shè)置窗； 把符號(hào)列表欄中的默認(rèn)符號(hào)（++）修改成代數(shù)符號(hào)（--）；單擊【OK】鍵，完成設(shè)置；
圖7.6 改變輸出入口符號(hào)的求和模塊參數(shù)設(shè)置窗
據(jù)初始位移x(0)=0.05m對(duì)積分模塊
《計(jì)算機(jī)仿真及應(yīng)用》實(shí)驗(yàn)教案
圖7.7 實(shí)現(xiàn)初始化位移0.05設(shè)置的Integrator1設(shè)置窗
9仿真運(yùn)行參數(shù)采用默認(rèn)解算器“ode45”、默認(rèn)“變步長(zhǎng)”和默認(rèn)仿真終止時(shí)間10.10把新建模型保存為exm070101.mdl.11試運(yùn)行，以便發(fā)現(xiàn)問(wèn)題加以改善。
雙擊
”仿真啟動(dòng)鍵，使該模型運(yùn)行；在示波器上呈現(xiàn)
圖7.8 坐標(biāo)范圍設(shè)置不當(dāng)時(shí)的信號(hào)
《計(jì)算機(jī)仿真及應(yīng)用》實(shí)驗(yàn)教案
單擊Scope顯示窗上的縱坐標(biāo)范圍自動(dòng)設(shè)置圖標(biāo)“”，示波器顯示窗改變?yōu)閳D7.9所
示。在顯示窗中，可以看到位移x（t）的變化曲線。同時(shí)可以發(fā)現(xiàn)：縱坐標(biāo)的適當(dāng)范 圍大致在【-0.06,0.06】；仿真時(shí)間取【0,5】即可；顯示的曲線不夠光滑。
圖7.9 采用軸自動(dòng)設(shè)置功能的信號(hào)顯示
12、據(jù)試運(yùn)行結(jié)果，進(jìn)行仿真參數(shù)的再設(shè)置
示波器縱坐標(biāo)設(shè)置：用鼠標(biāo)單擊示波器的黑色顯示屏，在彈出菜單中選擇Axes Properties，引出縱坐標(biāo)設(shè)置對(duì)話窗7.10所示；把縱坐標(biāo)的下限、上限分別設(shè)置為（-0.06）和(+0.06);單 擊【OK】，完成設(shè)置。
示波器時(shí)間顯示范圍的修改:單擊示波器的參數(shù)設(shè)置圖標(biāo)“
”，引出示波器參數(shù)設(shè)置窗；
在General卡片的Axes區(qū)的Time range欄中，填寫5或auto；單擊【OK】，完成設(shè)置。
圖7.10 對(duì)顯示屏的縱坐標(biāo)范圍進(jìn)行設(shè)置
7.11 對(duì)示波器時(shí)間顯示范圍的設(shè)置
·仿真終止時(shí)間最簡(jiǎn)捷的修改方法：在exam070101模型窗“仿真終止時(shí) 間”欄“
”中的默認(rèn)值10改變?yōu)?。
《計(jì)算機(jī)仿真及應(yīng)用》實(shí)驗(yàn)教案
·顯示曲線的光滑化設(shè)置：選中exam070101模型窗的下拉菜單項(xiàng)SimulationConfiguration Parameters，引出仿真參數(shù)配置窗，如圖7.12所示；再在該窗左側(cè)的選擇欄中，選中Data Import/Export項(xiàng)，與之相應(yīng)的參數(shù)設(shè)置欄便出現(xiàn)在窗口的右側(cè)；把右半窗下方Save options 區(qū)中Refine factor欄中的默認(rèn)值1改為5；單擊OK，完成設(shè)置。
7.12 通過(guò)仿真參數(shù)配置窗設(shè)置輸出光滑因子
《計(jì)算機(jī)仿真及應(yīng)用》實(shí)驗(yàn)教案
完成以上修改后的模型窗如圖7.13所示。再運(yùn)行exam070101,可得比較滿意的位移變化曲線（見(jiàn)圖7.14所示）。順便指出：模型運(yùn)行后，在模塊輸出口的信號(hào)線上會(huì)出現(xiàn)double字樣。這 表示該信號(hào)是采用“雙精度”類型數(shù)據(jù)運(yùn)算。如果用戶不希望這類標(biāo)識(shí)出現(xiàn)，那么應(yīng)取消對(duì)下 拉菜單項(xiàng)FormatPort signal DisplaysPort Data Types的勾選。
圖7.13
仿真參數(shù)調(diào)整運(yùn)行后的exam070101模型
在模型窗中，x’’,x’,x等信號(hào)名稱是模型創(chuàng)建者根據(jù)需要寫入的。標(biāo)識(shí)信號(hào)名稱的操作方法 是：用鼠標(biāo)雙擊信號(hào)附近的適當(dāng)位置后，就會(huì)出現(xiàn)一個(gè)虛線框，該虛線框中允許輸入任何 文字。
13、仿真結(jié)果顯示
原本比較稀疏的解計(jì)算器數(shù)據(jù)，經(jīng)設(shè)定的“光滑因子”下的插值，增加了用于描繪曲線的 數(shù)據(jù)點(diǎn)數(shù)，因此使示波器顯示出更為光滑的曲線，如圖7.14所示。
《計(jì)算機(jī)仿真及應(yīng)用》實(shí)驗(yàn)教案
圖7.14 適當(dāng)?shù)仫@示仿真所得的位移變化曲線
五、實(shí)驗(yàn)小結(jié)
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 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；
江西農(nóng)業(yè)大學(xué)課程設(shè)計(jì)報(bào)告
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
江西農(nóng)業(yè)大學(xué)課程設(shè)計(jì)報(bào)告
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。
江西農(nóng)業(yè)大學(xué)課程設(shè)計(jì)報(bào)告
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
江西農(nóng)業(yè)大學(xué)課程設(shè)計(jì)報(bào)告
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
江西農(nóng)業(yè)大學(xué)課程設(shè)計(jì)報(bào)告
3.1.2 2DPSK如圖3-
3、圖3-4和圖3-5所示
圖3-3
圖3-4
江西農(nóng)業(yè)大學(xué)課程設(shè)計(jì)報(bào)告
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 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；
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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(kāi)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
第五篇：電子線路課程設(shè)計(jì)
電子技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)
§1 電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)知識(shí)
電子系統(tǒng)通常由四部分組成，輸入電路，變換、控制運(yùn)算電路，輸出電路和電源。
圖1 電子系統(tǒng)框圖
輸入電路接收被測(cè)或被控對(duì)象的有關(guān)信息，經(jīng)變換放大、運(yùn)算，把結(jié)果送給輸出電路，輸出電路把送來(lái)的結(jié)果經(jīng)輸出電路處理后去驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。電源是供給各部分必需的電壓和電流。
l、電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)步驟（1）方案設(shè)計(jì)
根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書給定的技術(shù)指標(biāo)和條件，設(shè)計(jì)出完整的電路。在這一階段的主要任務(wù)是準(zhǔn)備好實(shí)驗(yàn)文件，它包括：
A、畫出主要單元電路、數(shù)據(jù)通路、輸入、輸出及重要控制信號(hào)的概貌框圖。B、畫出構(gòu)成電路的詳細(xì)電路圖。C、簡(jiǎn)要說(shuō)明系統(tǒng)的工作原理。（2）方案試驗(yàn)
對(duì)所定的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行裝調(diào)實(shí)驗(yàn)。對(duì)一個(gè)僅從理論上設(shè)計(jì)出來(lái)的電路往往是不成熟的，可能存在許多問(wèn)題，必須通過(guò)裝調(diào)試驗(yàn)。發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與設(shè)計(jì)要求不相符的地方，通過(guò)分析、試驗(yàn)，找出解決的方法，來(lái)不斷改善原設(shè)計(jì)方案，甚至修改原方案。（3）工藝設(shè)計(jì)
完成制作實(shí)驗(yàn)樣機(jī)所必需的文件資料，包括整機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和印刷電路板設(shè)計(jì)。（4）樣機(jī)制作和調(diào)試
在修改和完善方案設(shè)計(jì)、工藝設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，完成樣機(jī)外殼和構(gòu)架的加工、元器件的焊接和組裝、整機(jī)調(diào)試和指標(biāo)測(cè)試等工作。最終制作出符合指標(biāo)要求的性能樣機(jī)。（5）總結(jié)鑒定
考核樣機(jī)是否全面達(dá)到給定技術(shù)指標(biāo)要求，能否長(zhǎng)期可靠地工作。同時(shí)寫出設(shè)計(jì)總結(jié)報(bào)告、只有通過(guò)鑒定后方可投入試生產(chǎn)。
由上述設(shè)計(jì)步驟可以看出，電子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)最終是要制作出生產(chǎn)樣機(jī)或定型產(chǎn)品。整個(gè)過(guò)程是較復(fù)雜的。由于學(xué)時(shí)數(shù)有限和設(shè)備條件的限制，我們只能選擇方案設(shè)計(jì)、方案試驗(yàn)和寫總結(jié)報(bào)告三個(gè)環(huán)節(jié)作為訓(xùn)練重點(diǎn)。
2、設(shè)計(jì)的基本方法
（1）根據(jù)技術(shù)指標(biāo)和系統(tǒng)功能要求，把復(fù)雜的電路系統(tǒng)分解成若干個(gè)獨(dú)立的功能單元。每個(gè)單元可由若干個(gè)集成電路或分立元件來(lái)完成。分解的單元不宜太多，以免造成單元間連接錯(cuò)誤。但也不能太少，造成一個(gè)單元太復(fù)雜，一旦出故障難以查找。（2）根據(jù)所劃分單元的功能，選擇合適的電路和器件來(lái)完成所需的功能，因此，要求設(shè)計(jì)者不僅應(yīng)具備電路方面的知識(shí)，還要熟悉各類器件的性能和特點(diǎn)。
（3）完成各單元電路間的相互連接。對(duì)邏輯電路，在時(shí)序上應(yīng)協(xié)調(diào)一致。對(duì)模擬電路，相位關(guān)系應(yīng)相符。相鄰單元間，在電氣性能上應(yīng)匹配，以保證各部分均能正常工作。
由于集成電路的迅速發(fā)展，許多單元功能電路已由生產(chǎn)器件的廠家完成。因此，我們?cè)谠O(shè)計(jì)時(shí)，搞清總體方案對(duì)各部分電路的要求之后，就可選擇合適的集成電路。盡量少用分立元件。這樣不僅可以減少器件的數(shù)量，還可提高電路的可靠性，降低成本。
一個(gè)電路系統(tǒng)設(shè)計(jì)的好壞，首先是看是否達(dá)到技術(shù)指標(biāo)要求，能否長(zhǎng)期可靠地工作。第二，是否經(jīng)濟(jì)實(shí)用，容易制作，使用、維修方便。故要設(shè)計(jì)一個(gè)比較理想實(shí)用的電路，設(shè)計(jì)者除必需具備扎實(shí)的理論基礎(chǔ)知識(shí)、豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和很強(qiáng)的想象力外，還必需熟悉各種器件的功能和性能。
3、實(shí)驗(yàn)文件的標(biāo)準(zhǔn)格式
本課程著重訓(xùn)練學(xué)生在方案設(shè)計(jì)、方案試驗(yàn)和撰寫總結(jié)報(bào)告三方面的能力，故在整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中要求學(xué)生完成三個(gè)文件，即方案設(shè)計(jì)報(bào)告、方案試驗(yàn)預(yù)習(xí)報(bào)告和課程設(shè)計(jì)總結(jié)報(bào)告。
對(duì)方案設(shè)計(jì)報(bào)告、必須按下述要求畫出框圖和電路圖：
（1）比較簡(jiǎn)單的框圖，一般由幾個(gè)方框組成。復(fù)雜些的電路，一般由十幾個(gè)方框組成。通常所有的框圖畫在一張紙上。始當(dāng)龐大的電路，可附加各單元電路的方框圖。所畫的框圖不必太詳細(xì)，但也不能過(guò)于含糊．關(guān)鍵是要反映出電路系統(tǒng)的主要單元電路、數(shù)據(jù)通路，輸入和輸出，以及控制點(diǎn)的設(shè)想。
（2）框圖要清晰地表示出信息的流向。（3）每個(gè)方框不必指出功能決中所包含的器件。（4）所有連線必須清晰、整齊。（5）所有器件符號(hào)均采用國(guó)際（或國(guó)家）標(biāo)準(zhǔn)符號(hào)。
方案試驗(yàn)報(bào)告包括：調(diào)試方法和步驟；指標(biāo)測(cè)量?jī)?nèi)容和方法；所用儀器設(shè)備；記錄測(cè)量結(jié)果的表格等。
課程設(shè)計(jì)總結(jié)報(bào)告，應(yīng)包括如下內(nèi)容：任務(wù)要求；方案特點(diǎn)；框圖組成及其工作原理；單元電路的設(shè)計(jì)計(jì)算；總電路圖；調(diào)試方法和步驟；實(shí)驗(yàn)結(jié)果（包括各點(diǎn)的數(shù)據(jù)、波形和指標(biāo)測(cè)量值）；結(jié)果分析；改進(jìn)意見(jiàn)和心得體會(huì)等。
§2設(shè)計(jì)課題
1．題目：改通用示波器為簡(jiǎn)易邏輯分析儀
一、示波器工作原理
1．組成
通用示波器通常由顯示器件（陰極射線管）、垂直放大器、觸發(fā)器或同步電路、時(shí)基、水平放大器、門控放大器、電源等組成，其框圖如下所示。
圖9 示波器方框圖
2．工作原理
被測(cè)信號(hào)經(jīng)垂直放大器后加到示波器的垂直（Y軸）的偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)，使電子射線的垂直偏轉(zhuǎn)距離正比于輸入信號(hào)的瞬時(shí)值。在示波管的水平（X軸）偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)上加以隨時(shí)間線性變化的信號(hào)；使電子射線在水平偏轉(zhuǎn)正比于時(shí)間，那么再示波管的屏幕上就得到輸入信號(hào)的時(shí)間波形。由于水平偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)所加線性變化的信號(hào)不可能無(wú)限增長(zhǎng)，熒光屏的尺寸也有限，故實(shí)際線性變化的信號(hào)（掃描信號(hào)）是一鋸齒波，這樣就能使輸入信號(hào)的時(shí)間波形在熒光屏上反復(fù)出現(xiàn)。當(dāng)鋸齒波的重復(fù)周期等于輸入信號(hào)周期（或輸入信號(hào)周期的整數(shù)倍）時(shí)，每次重復(fù)出現(xiàn)的波形正好完全重合（同步）就可看到穩(wěn)定的波形。3．雙蹤示波器：
對(duì)于雙蹤示波器，則是由一個(gè)電子開(kāi)關(guān)來(lái)控制Y軸偏移電壓，使其在第一個(gè)掃描周用內(nèi)接通第一路信號(hào)，在第二個(gè)掃描周期接通第二路信號(hào)（在兩個(gè)掃描周期可以加入不同的偏移電壓），交替進(jìn)行。這樣在屏幕上就可同時(shí)看到兩個(gè)波形。如上圖所示。實(shí)際上示波器是分時(shí)工作。
4．示波器功能擴(kuò)展
根據(jù)上述原理，若要示波器能夠同時(shí)觀察多個(gè)波形。只需在每個(gè)波形加入Y軸放大器（垂直放大器）的同時(shí)加一偏移電壓，然后調(diào)節(jié)掃描周明便能得到穩(wěn)定的多個(gè)波形。示波器觀察多個(gè)波形功能擴(kuò)展框圖如下。
圖11 示波器觀察多個(gè)波形功能擴(kuò)展框圖
對(duì)邏輯電路只有“0”、“l(fā)”兩個(gè)狀態(tài)。在示波器上要顯示出“0”、“l(fā)”邏輯字符，可根據(jù)顯示李沙育圖形的原理，將兩個(gè)頻率相同，并有一定相位差（60°～ 90°）的正弦波，分別加到Y(jié)軸和X軸輸入端，示波器就可顯示字符“0”；若只有Y軸加信號(hào)，X軸不加信號(hào)，就可顯示字符“1”。若在Y軸和X軸加（或不加）信號(hào)的同時(shí)加上一定的偏移電壓，就可把“0”、“1”字符顯示在熒光屏的不同位置上。示波器顯示邏輯字符功能擴(kuò)展框圖見(jiàn)圖12。
圖12 示波器顯示邏輯字符功能擴(kuò)展框圖
根據(jù)上述原理就可將通用示波器改為簡(jiǎn)易數(shù)字邏輯分析儀。
二、技術(shù)指標(biāo)（簡(jiǎn)易數(shù)字邏輯分析儀）
1．輸入、輸出信號(hào)與TTL集成電路電平相容 2．輸人信號(hào)：輸入信號(hào)最高頻率≤l00KHZ A、可同時(shí)輸入四個(gè)被測(cè)信號(hào)。B、外時(shí)鐘信號(hào)。
3、輸出信號(hào)；
A、送至示波器Y軸輸人端信號(hào)幅度；
“邏輯”狀態(tài)≥0.2VP-P “波形”狀態(tài)≥0.3VP-P
B、送至示波器X軸輸入端或外觸發(fā)輸入端信號(hào)幅度：
至X軸輸入端信號(hào)幅度≥0.1VP-P 至外觸發(fā)輸入端信號(hào)幅度≥3VP-P C、內(nèi)時(shí)鐘信號(hào)輸出：約100KHZ． D、“8421”編碼信號(hào)輸出。
4、簡(jiǎn)易數(shù)字邏輯分析儀與示波器配合使用；
A、可顯示≤16組由“0”、“1”字符組成的被測(cè)信號(hào)邏輯值 B、可顯示四個(gè)被測(cè)信號(hào)的邏輯波形
5、電源電壓：+5V
三、具體設(shè)計(jì)內(nèi)容：
1、根據(jù)技術(shù)指標(biāo)要求，設(shè)計(jì)計(jì)算
A、正弦波振蕩器。B、時(shí)鐘脈沖振蕩器；
2、設(shè)計(jì)整機(jī)電路，畫出框圖和總電路圖
3、在實(shí)驗(yàn)板上接插電路，并進(jìn)行單元電路和整機(jī)調(diào)試。
調(diào)試完成后，要寫出詳細(xì)總結(jié)報(bào)告，包括：調(diào)試步驟、調(diào)試結(jié)果、晶體管工作狀態(tài)、原器件明細(xì)表、使用方法（例舉組合邏輯電路動(dòng)態(tài)測(cè)試和時(shí)序電路測(cè)試的使用方法）等。
四、器材和元件：
建議選用如下中、小規(guī)模集成電路和分立元件來(lái)完成方案設(shè)計(jì)。
1、六反相器
74LS04 74LS93 74LS153 3DG6、3DK2 2、2-8進(jìn)制計(jì)數(shù)器
4、晶體三極管
五、儀器和設(shè)備：
1、雙蹤示波器。
2、三用表。
3、直流穩(wěn)壓電源。
4、接插板。
六、參考文獻(xiàn)；
l、模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)
2、數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)
江曉安
主編 江曉安
主編
3、雙4選l數(shù)據(jù)選擇器
5、電阻器、電容器、電位器
七、簡(jiǎn)易數(shù)字邏輯分析儀參考電路
八、集成電路引腳，邏輯圖及功能
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