【正文】 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計（論文）題 目：基于MATLAB的數(shù)字調(diào)制技術(shù)仿真本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計（論文）任 務(wù) 書題 目：基于MATLAB的數(shù)字調(diào)制技術(shù)仿真專題題目（若無專題則不填）： 原始依據(jù)(包括設(shè)計（論文）的工作基礎(chǔ)、研究條件、應(yīng)用環(huán)境、工作目的等)：工作基礎(chǔ)：本科階段開設(shè)了通信原理課程，為課題的開展奠定了良好的理論基礎(chǔ)。在MATLAB語言課程中，學(xué)生掌握了MATLAB語言編程方面的知識，同時，配套課程實驗培養(yǎng)了學(xué)生的設(shè)計動手能力，為課題的研究提供了保障。研究條件：硬件條件－計算機、軟件條件－WinXP操作系統(tǒng)、MATLAB； 應(yīng)用環(huán)境：科學(xué)研究、通信芯片設(shè)計。工作目的：使學(xué)生提高綜合運用所學(xué)專業(yè)知識的能力；使學(xué)生掌握從事學(xué)術(shù)研究的基本方法；使學(xué)生掌握撰寫學(xué)術(shù)論文的基本格式；研究通信技術(shù)和通信芯片設(shè)計技術(shù)。主要內(nèi)容和要求：（包括設(shè)計（研究）內(nèi)容、主要指標與技術(shù)參數(shù)，并根據(jù)課題性質(zhì)對學(xué)生提出具體要求）：1． 主要內(nèi)容數(shù)字調(diào)制技術(shù)是通信原理中的重要內(nèi)容，也是數(shù)字通信系統(tǒng)中必不可少的一個環(huán)節(jié)。目前，數(shù)字系統(tǒng)中用到的調(diào)制技術(shù)有很多，如DPSK，F(xiàn)SK，QAM，MSK，OFDM，擴頻通信等。 本課題研究的主要內(nèi)容是在MATLAB平臺上建立各種調(diào)制技術(shù)的仿真模型，研究數(shù)字通信系統(tǒng)在不同的信道條件下以及不同的調(diào)制方式下的抗干擾能力。2． 主要指標與技術(shù)參數(shù)（1） 在MATLAB平臺上構(gòu)建完整的數(shù)字調(diào)制技術(shù)仿真系統(tǒng)。（2） 完成模塊設(shè)置，確定搭建系統(tǒng)的主要參數(shù)，并對主要模塊的構(gòu)建方式進行說明（3） 對不同數(shù)字調(diào)制方式進行全面的仿真分析和比較。（4） 代碼結(jié)構(gòu)清晰，注釋完整清楚。3． 要求：要求學(xué)生獨立完成所定專題，在課題研究和論文中應(yīng)對所使用方法的可行性及主要技術(shù)指標進行分析。日程安排：第1～2周： 畢業(yè)實習(xí)（2周）第3～4周： 收集課題資料，建立開發(fā)環(huán)境并學(xué)習(xí)開發(fā)工具的使用（2周）第5～8周： 系統(tǒng)分析和設(shè)計（3周）第9～12周： 模型構(gòu)建與系統(tǒng)性能分析（5周）第13周： 小組討論、進一步完善課題（1周）第14～15周：撰寫畢業(yè)設(shè)計論文（2周）第16周： 做好答辯前的各項準備工作并參加答辯（1周）主要參考文獻和書目： [1] 樊昌信,曹麗娜. 通信原理（第6版）.北京：國防工業(yè)出版社，2006[2] theodores. rappaport. 無線通信原理與應(yīng)用（第二版）.北京：電子工業(yè)出版社，2006[3] ： 機械工業(yè)出版社，2007[4] 薛定宇,陳陽泉. 基于MATLAB/：清華大學(xué)出版社，2006[5] 趙鴻圖,茅艷. ：人民郵電出版社，2010[6] 趙靜,張瑾,高新科. ：北京航空航天大學(xué)出版社,2007指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日教研室主任簽字： 年 月 日教學(xué)院長簽字： 年 月 日注：本表可自主延伸，各專業(yè)根據(jù)需調(diào)整 本表一式兩份，一份下達給學(xué)生，一份裝訂在《指導(dǎo)教師日志》中。本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計（論文）開 題 報 告題 目：基于MATLAB的數(shù)字調(diào)制技術(shù)仿真專題題目（若無專題則不填）：本課題來源及研究現(xiàn)狀：隨著通信技術(shù)領(lǐng)域的不斷進步，數(shù)字信號已經(jīng)成為了未來發(fā)展的趨勢，在數(shù)字傳輸過程中，信號可以是利用數(shù)字基帶傳輸方式，但是很多情況下，就是說實際生活中的很多信道是不能直接傳輸基帶信號，為了使信號能在帶通信道中傳輸，這就出現(xiàn)了另一種調(diào)制方式，就是用數(shù)字基帶信號對載波進行調(diào)制，這樣就使信號與信道的特性相匹配。MATLAB提供了豐富的編程語句結(jié)構(gòu)和實用函數(shù),MATLAB產(chǎn)品組是支持你從概念設(shè)計、算法開發(fā)、建模仿真到實時實現(xiàn)的理想的集成環(huán)境。無論是進行科學(xué)研究還是產(chǎn)品開發(fā)，MATLAB產(chǎn)品族都是必不可少的工具，在這次課題研究中MATLAB用于數(shù)字調(diào)制信號仿真。調(diào)制技術(shù)是把基帶信號變換成傳輸信號的技術(shù)。它將模擬信號抽樣量化后，以二進制數(shù)字信號“1”或“0”對光載波進行通斷調(diào)制，并進行脈沖編碼（PCM）。數(shù)字調(diào)制一般指調(diào)制信號是離散的，而載波是連續(xù)波的調(diào)制方式。它有四種基本調(diào)制電路形式：振幅鍵控、移頻鍵控、移相鍵控和差分移相鍵控。①振幅鍵控 (ASK)：用數(shù)字調(diào)制信號控制載波的通斷。如在二進制中,發(fā)0時不發(fā)送載波,發(fā)1時發(fā)送載波。有時也把代表多個符號的多電平振幅調(diào)制稱為振幅鍵控，振幅鍵控實現(xiàn)簡單。②移頻鍵控(FSK)：用數(shù)字調(diào)制信號的正負控制載波的頻率。當數(shù)字信號的振幅為正時載波頻率為f1，當數(shù)字信號的振幅為負時載波頻率為 f2。有時也把代表兩個以上符號的多進制頻率調(diào)制稱為移頻鍵控，移頻鍵控能區(qū)分通路。③移相鍵控(PSK)：用數(shù)字調(diào)制信號的正負控制載波的相位。當數(shù)字信號的振幅為正時，載波起始相位取0；當數(shù)字信號的振幅為負時,載波起始相位取180176。有時也把代表兩個以上符號的多相制相位調(diào)制稱為移相鍵控，移相鍵控抗干擾能力強。④差分移相鍵控(DPSK)：利用調(diào)制信號前后碼元之間載波相對相位的變化來傳遞信息。數(shù)字調(diào)制抗干擾能力強，中繼時噪聲及色散的影響不積累，因此可實現(xiàn)長距離傳輸。實際生活中的很多信道是不能直接傳輸基帶信號，為了使信號能在帶通信道中傳輸，數(shù)字調(diào)制技術(shù)的出現(xiàn)就成了當前一個非?；钴S的研究課題，這就需要我們做進一步的深入研究。課題研究目標、內(nèi)容、方法和手段：研究目標：在MATLAB平臺上建立各種調(diào)制技術(shù)的仿真模型，研究數(shù)字通信系統(tǒng)在不同的信道條件下以及不同的調(diào)制方式下的抗干擾能力課題研究內(nèi)容：u 在MATLAB平臺上構(gòu)建完整的數(shù)字調(diào)制技術(shù)仿真系統(tǒng)。u 完成模塊設(shè)置，確定搭建系統(tǒng)主要參數(shù)，并對主要模塊的構(gòu)建方式進行說明u 對不同數(shù)字調(diào)制方式進行全面的仿真分析和比較。課題研究的手段：在計算機上，運用MATLAB軟件來實現(xiàn)對數(shù)字信號調(diào)制技術(shù)的仿真設(shè)計（論文）提綱及進度安排：第1～2周： 畢業(yè)實習(xí)（2周）第3～4周： 收集課題資料，建立開發(fā)環(huán)境并學(xué)習(xí)開發(fā)工具的使用（2周）第5～8周： 系統(tǒng)分析和設(shè)計（3周）第9～12周： 模型構(gòu)建與系統(tǒng)性能分析（5周）第13周： 小組討論、進一步完善課題（1周）第14～15周：撰寫畢業(yè)設(shè)計論文（2周）第16周： 做好答辯前的各項準備工作并參加答辯（1周）主要參考文獻和書目：[1] 樊昌信,曹麗娜. 通信原理（第6版）.北京：國防工業(yè)出版社，2006[2] theodores. rappaport. 無線通信原理與應(yīng)用（第二版）.北京：電子工業(yè)出版社，2006[3] ： 機械工業(yè)出版社，2007[4] 薛定宇,陳陽泉. 基于MATLAB/：清華大學(xué)出版社，2006[5] 趙鴻圖,茅艷. ：人民郵電出版社，2010[6] 趙靜,張瑾,高新科. ：北京航空航天大學(xué)出版社,2007指導(dǎo)教師審核意見：指導(dǎo)教師（簽字）： 年 月 日摘 要現(xiàn)代通信系統(tǒng)要求通信距離遠、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)一直是人們研究的一個重要方向，所以對于數(shù)字信號調(diào)制方式的研究就成為了至關(guān)重要的一個主題。MATLAB是一款強大的高級計算機語言，是一個對動態(tài)系統(tǒng)進行建模、仿真和分析的軟件。本設(shè)計主要敘述了數(shù)字信號的調(diào)制方式，介紹了2ASK、2FSK、2PSK這三種數(shù)字調(diào)制方式的基本原理，功率譜密度，并運用MATLAB軟件對數(shù)字調(diào)制方式2ASK、2FSK、2PSK進行了編程仿真實現(xiàn)，然后對比了這三種調(diào)制方式下誤碼率、頻帶寬度和對信道特性變化的敏感性，進而比較他們的性能。進一步學(xué)習(xí)了MATLAB編程軟件，將MATLAB與通信系統(tǒng)中數(shù)字調(diào)制知識聯(lián)系起來，為以后在通信領(lǐng)域?qū)W習(xí)和研究打下了基礎(chǔ)。關(guān)鍵詞：通信系統(tǒng)；MATLAB；數(shù)字調(diào)制；2ASK；2FSK；2PSK；ABSTRACTModern munication system requirements munication distance, munication capacity, transmission quality good, as one of the key technologies modulation technique is one of the important research direction, so for the digital signal modulation mode study became one of the most important topic. MATLAB is a powerful puter language, is a dynamic system modeling, simulation and analysis software.This design mainly describes the digital signal modulation method, the paper introduced 2 ASK, 2 FSK, 2 PSK this three kinds of digital modulation mode, the basic principles of power spectral density, and use of MATLAB software of digital modulation mode 2 ASK, 2 FSK, 2 PSK the programming simulation, and then pared the three modulation mode frequency band, the width and the bit error rate of channel characteristics to the sensitivity of the change, and pare their performance. Further study of MATLAB software, will MATLAB and munication system digital modulation knowledge is connected, in munication field for the future study and research laid a foundation.Key words:Communication system。 MATLAB。 Digital modulation。 2 ASK。 2 FSK。 2 PSK。目 錄第一章 緒論 1 數(shù)字通信 1 數(shù)字帶通傳輸系統(tǒng) 3 本章小結(jié) 4第二章 MATLAB基礎(chǔ)知識 5 MATLAB發(fā)展歷程 5 MATLAB工作環(huán)境 6 MATLAB編程實現(xiàn) 8 本章小結(jié) 10第三章 二進制數(shù)字調(diào)制原理 11 2ASK調(diào)制 11 2FSK調(diào)制 14 2PSK和2DPSK調(diào)制 17 本章小結(jié) 21第四章 數(shù)字調(diào)制仿真 22 流程步驟分析 22 MATLAB編程仿真 23 二進制數(shù)值調(diào)制系統(tǒng)性能比較 32 本章小結(jié) 34第五章 總結(jié) 36參考文獻 37致 謝 38附錄一: 外文資料 39附錄二:中文翻譯 45第一章 緒論 數(shù)字通信 數(shù)字通信的發(fā)展背景數(shù)字通信已廣泛應(yīng)用于各個頻段和各種通信方式中, 成為當今通信發(fā)展的一種必然趨勢。所謂數(shù)字通信即用數(shù)字信號傳送信息進行通信, 也可以說通信的數(shù)字化。數(shù)字通信的主要優(yōu)點在于用數(shù)字信號傳送信息易于再生, 可減小傳輸中的失真易于用脈沖數(shù)字電路來實現(xiàn), 設(shè)備可做到體積小、重量輕可以引入計算技術(shù), 應(yīng)用微處理器及單片微機, 發(fā)揮各種數(shù)字信號處理及智能化控制功能數(shù)字信號易于加密便于采用糾錯編碼和擴頻技術(shù), 提高抗干擾能力。數(shù)字通信之所以取得迅速的發(fā)展不是偶然的現(xiàn)象, 有其理論上、技術(shù)上和客觀需求上的基礎(chǔ)從理論分析開始, 人們早就認識到數(shù)字通信在理論上比模擬通信具有一系列優(yōu)點。除上述各點外, 在頻帶和功率的有效利用方面也更為有利計算技術(shù)和微電子學(xué)的進展為通信的數(shù)字化提供了堅實的技術(shù)基礎(chǔ)人們在社會生活中對多種功能綜合服務(wù)的需要是數(shù)字通信發(fā)展的強大動力。 數(shù)字通信的發(fā)展概況目前數(shù)字通信在短波通信、移動通信、微波通信、衛(wèi)星通信以及光纖通信中都得到了廣泛的應(yīng)用?，F(xiàn)簡要分述其發(fā)展近況。1. 數(shù)字短波通信由于人們認識到未來戰(zhàn)爭中的星球大戰(zhàn)使通信衛(wèi)星易于被擊毀, 短波通信經(jīng)過被冷落一段時間后又出現(xiàn)了“ 復(fù)蘇” 現(xiàn)象, 重新引起各方面的重視。近年來除了對衰落多徑信道的研究外, 短波通信數(shù)據(jù)傳輸?shù)难芯扛亲⒁獾慕裹c。為了克服嚴重的碼間干擾, 采用了一系列自適應(yīng)技術(shù), 包括自適應(yīng)實時選頻自適應(yīng)信道均衡、自適應(yīng)干擾對消, 以及由它們組合而成的自適應(yīng)通信系統(tǒng)。此外尚有功率自適應(yīng)、速率自適應(yīng)、天線調(diào)諧自適應(yīng)和自組織自適應(yīng)通信網(wǎng)等。目前多音并行體制的調(diào)制解調(diào)器已廣為應(yīng)用, 正大力進行單音串行體制調(diào)制解調(diào)器的研制。此外, 在短波數(shù)字通信中采用擴頻跳頻技術(shù), 自適應(yīng)接收和瞬時快速通信技術(shù)等的研究都在進行中。2. 數(shù)字移動通信當前各國都在大力開展新一代數(shù)字式移動通信系統(tǒng)的研制。歐洲各國已研制出8種新的系統(tǒng), 采用寬帶或窄帶TDMA制式。在此基礎(chǔ)上已共同制定了泛歐GSM系統(tǒng)標準。各大公司都在大力進行設(shè)備研制, 1991年已投放市場, 付諸應(yīng)用。北美也制定了數(shù)字蜂房公用陸地移動通信系統(tǒng)(NACS)標準, 可與目前大量應(yīng)用的模擬移動通信系統(tǒng)兼容, 稱為雙模體制, 也計劃于近期完成研制工作。日本也正大力制定自己的