基于matlab的二進(jìn)制移相鍵控2psk調(diào)制與解調(diào)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)(已修改)
2025-07-06 15:35 本頁(yè)面
【正文】 武漢理工大學(xué)《信號(hào)分析處理》課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)學(xué)生姓名： 專(zhuān)業(yè)班級(jí)： 指導(dǎo)教師： 工作單位： 題 目：信號(hào)分析處理課程設(shè)計(jì)－基于MATLAB的二進(jìn)制移相鍵控（2PSK）調(diào)制與解調(diào)分析初始條件：1. ；2. 先修課程：通信原理等；要求完成的主要任務(wù)：（包括課程設(shè)計(jì)工作量及其技術(shù)要求，以及說(shuō)明書(shū)撰寫(xiě)等具體要求） 利用MATLAB中的simulink工具箱中的模塊進(jìn)行二進(jìn)制移相鍵控（2PSK）調(diào)制與解調(diào)，觀察波形變化； 畫(huà)出程序設(shè)計(jì)框圖，編寫(xiě)程序代碼，上機(jī)運(yùn)行調(diào)試程序，記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果（含計(jì)算結(jié)果和圖表等），并對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析和總結(jié)； 課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)按學(xué)校統(tǒng)一規(guī)范來(lái)撰寫(xiě)，具體包括： ⑴ 目錄； ⑵ 理論分析； ⑶ 程序設(shè)計(jì)； ⑷ 程序運(yùn)行結(jié)果及圖表分析和總結(jié)； ⑸ 課程設(shè)計(jì)的心得體會(huì)（至少800字，必須手寫(xiě)。）； ⑹ 參考文獻(xiàn)（不少于5篇）。時(shí)間安排：周一、周二查閱資料，了解設(shè)計(jì)內(nèi)容； 周三、周四程序設(shè)計(jì)，上機(jī)調(diào)試程序；周五、整理實(shí)驗(yàn)結(jié)果，撰寫(xiě)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日系主任（或責(zé)任教師）簽名： 年 月 日25目錄1 理論分析 1 1 1 2 42 程序設(shè)計(jì)與仿真模型建立 6 6 7 Simulink仿真模型建立 123 程序運(yùn)行結(jié)果與仿真結(jié)果 19 19 Simulink仿真結(jié)果與分析 204 心得體會(huì) 22參考文獻(xiàn) 24 1 理論分析數(shù)字信號(hào)的傳輸方式分為基帶傳輸和帶通傳輸。然而，實(shí)際中的大多數(shù)信道（如無(wú)線信道）因具有帶通特性而不能直接傳送基帶信號(hào)，這是因?yàn)閿?shù)字基帶信號(hào)往往具有豐富的低頻分量。為了使數(shù)字信號(hào)在帶通信道中傳輸，必須用數(shù)字基帶信號(hào)對(duì)載波進(jìn)行調(diào)制，以使信號(hào)與信道的特性相匹配。這種用數(shù)字基帶信號(hào)控制載波，把數(shù)字基帶信號(hào)變換為數(shù)字帶通信號(hào)（已調(diào)信號(hào)）的過(guò)程稱(chēng)為數(shù)字調(diào)制。在接收端通過(guò)解調(diào)器把帶通信號(hào)還原成數(shù)字基帶信號(hào)的過(guò)程稱(chēng)為數(shù)字解調(diào)。通常把包括調(diào)制和解調(diào)過(guò)程的數(shù)字傳輸系統(tǒng)叫做數(shù)字帶通傳輸系統(tǒng)。數(shù)字調(diào)制技術(shù)的兩種方法：①利用模擬調(diào)制的方法去實(shí)現(xiàn)數(shù)字式調(diào)制，即把數(shù)字調(diào)制看成是模擬調(diào)制的一個(gè)特例，把數(shù)字基帶信號(hào)當(dāng)做模擬信號(hào)的特殊情況處理；②利用數(shù)字信號(hào)的離散取值特點(diǎn)通過(guò)開(kāi)關(guān)鍵控載波，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)字調(diào)制。這種方法通常稱(chēng)為鍵控法，比如對(duì)載波的相位進(jìn)行鍵控，便可獲得相移鍵控（PSK）基本的調(diào)制方式。1 0 1 PSK信號(hào)波形的示例相移鍵控是利用載波的相位變化來(lái)傳遞數(shù)字信息，而振幅和頻率保持不變。在2PSK中，通常利用初始相位0和π分別表示二進(jìn)制“1”和“0”。因此，2PSK信號(hào)的時(shí)域表達(dá)式為： e2psk=Acos(ωc+) （）其中，表示第n個(gè)符號(hào)的絕對(duì)相位： 0 發(fā)送“0”時(shí) φn= （） π 發(fā)送“1”時(shí)因此，上式可以改寫(xiě)為 （），極性相反，故2PSK信號(hào)一般可以表述為一個(gè)雙極性全占空矩形脈沖序列與一個(gè)正弦波的相乘。 2PSK信號(hào)波形就模擬調(diào)制法而言，與產(chǎn)生2ASK信號(hào)的方法比較，只是對(duì)基帶信號(hào)要求不同，因此2PSK信號(hào)可以看作是雙極性基帶信號(hào)作用下的DSB調(diào)幅信號(hào)。而就鍵控法來(lái)說(shuō)，用數(shù)字基帶信號(hào)控制開(kāi)關(guān)電路，選擇不同相位的載波輸出，這時(shí)基帶信號(hào)為單極性NRZ或雙極性NRZ脈沖序列信號(hào)均可。且 2PSK信號(hào)屬于DSB信號(hào)，它的解調(diào)不再能采用包絡(luò)檢測(cè)的方法，只能進(jìn)行相干解調(diào)。相移鍵控是利用載波的相位變化來(lái)傳遞數(shù)字信息，而振幅和頻率保持不變。在2PSK中，通常用初始相位為0和π表示二進(jìn)制的“1”和“0”。因此2PSK的信號(hào)的時(shí)域表達(dá)式為ｅ2psk(t)=Acos(ωct+φn)其中，φn表示第n個(gè)符號(hào)的絕對(duì)相位： 0 發(fā)送“0”時(shí) φn= π 發(fā)送“1”時(shí)因此，上式可改寫(xiě)為 Acosωct 概率為Pｅ2psk(t)= Acosωct 概率為1P圖 2PSK信號(hào)的時(shí)間波形由于表示信號(hào)的兩種碼元的波形相同，記性相反，鼓2PSK信號(hào)一般可以表述為一個(gè)雙極性全占空矩形脈沖序列與一個(gè)正弦載波相乘，即 ｅ2psk(t)=s(t)cosωct 其中 s(t)= ∑ang(tnTs)這里，g(t)是脈寬為T(mén)s的單個(gè)矩形脈沖，而an得統(tǒng)計(jì)特性為 1 概率為P an= 1 概率為1P即發(fā)送二進(jìn)制符號(hào)“0”時(shí)（an取+1），ｅ2psk(t)取0相位；發(fā)送二進(jìn)制符號(hào)“1”時(shí)（an取1），ｅ2psk(t)取π相位。2PSK信號(hào)的解調(diào)通常都是采用相干解調(diào), 。在相干解調(diào)過(guò)程中需要用到與接收的2PSK信號(hào)同頻同相的相干載波。，當(dāng)恢復(fù)的相干載波產(chǎn)生180176。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 2PSK信號(hào)的解調(diào)原理圖圖 2PSK信號(hào)相干解調(diào)各點(diǎn)時(shí)間波形。（a）是收到的2PSK信號(hào)；(b)是本地載波提取電路提取的同頻同相載波信號(hào)；（c）是接收的2PSK信號(hào)與本地載波相乘得到的波形示意圖，此波形經(jīng)過(guò)低通濾波器濾波后得到低通信號(hào)；(d)是取樣判決器在位定時(shí)信號(hào)；（e）是對(duì)(d)波形取樣，再與門(mén)限進(jìn)行比較，做出相應(yīng)的判決得到恢復(fù)的信號(hào)；需要注意的是判決規(guī)則應(yīng)與調(diào)制規(guī)則一致。 2 程序設(shè)計(jì)與仿真模型建立MATLAB是矩陣實(shí)驗(yàn)室（Matrix Laboratory）的簡(jiǎn)稱(chēng)，是美國(guó)MathWorks公司出品的商業(yè)數(shù)學(xué)軟件，用于算法開(kāi)發(fā)、數(shù)
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