基于matlab的二進(jìn)制移相鍵控2psk調(diào)制與解調(diào)課程設(shè)計任務(wù)書(已修改)
2025-07-06 15:35 本頁面
【正文】 武漢理工大學(xué)《信號分析處理》課程設(shè)計說明書課程設(shè)計任務(wù)書學(xué)生姓名： 專業(yè)班級： 指導(dǎo)教師： 工作單位： 題 目：信號分析處理課程設(shè)計－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)計工作量及其技術(shù)要求，以及說明書撰寫等具體要求） 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； 畫出程序設(shè)計框圖，編寫程序代碼，上機運行調(diào)試程序，記錄實驗結(jié)果（含計算結(jié)果和圖表等），并對實驗結(jié)果進(jìn)行分析和總結(jié)； 課程設(shè)計說明書按學(xué)校統(tǒng)一規(guī)范來撰寫，具體包括： ⑴ 目錄； ⑵ 理論分析； ⑶ 程序設(shè)計； ⑷ 程序運行結(jié)果及圖表分析和總結(jié)； ⑸ 課程設(shè)計的心得體會（至少800字，必須手寫。）； ⑹ 參考文獻(xiàn)（不少于5篇）。時間安排：周一、周二查閱資料，了解設(shè)計內(nèi)容； 周三、周四程序設(shè)計，上機調(diào)試程序；周五、整理實驗結(jié)果，撰寫課程設(shè)計說明書。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)計與仿真模型建立 6 6 7 Simulink仿真模型建立 123 程序運行結(jié)果與仿真結(jié)果 19 19 Simulink仿真結(jié)果與分析 204 心得體會 22參考文獻(xiàn) 24 1 理論分析數(shù)字信號的傳輸方式分為基帶傳輸和帶通傳輸。然而，實際中的大多數(shù)信道（如無線信道）因具有帶通特性而不能直接傳送基帶信號，這是因為數(shù)字基帶信號往往具有豐富的低頻分量。為了使數(shù)字信號在帶通信道中傳輸，必須用數(shù)字基帶信號對載波進(jìn)行調(diào)制，以使信號與信道的特性相匹配。這種用數(shù)字基帶信號控制載波，把數(shù)字基帶信號變換為數(shù)字帶通信號（已調(diào)信號）的過程稱為數(shù)字調(diào)制。在接收端通過解調(diào)器把帶通信號還原成數(shù)字基帶信號的過程稱為數(shù)字解調(diào)。通常把包括調(diào)制和解調(diào)過程的數(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)制的一個特例，把數(shù)字基帶信號當(dāng)做模擬信號的特殊情況處理；②利用數(shù)字信號的離散取值特點通過開關(guān)鍵控載波，從而實現(xiàn)數(shù)字調(diào)制。這種方法通常稱為鍵控法，比如對載波的相位進(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信號波形的示例相移鍵控是利用載波的相位變化來傳遞數(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信號的時域表達(dá)式為： e2psk=Acos(ωc+) （）其中，表示第n個符號的絕對相位： 0 發(fā)送“0”時 φn= （） π 發(fā)送“1”時因此，上式可以改寫為 （），極性相反，故2PSK信號一般可以表述為一個雙極性全占空矩形脈沖序列與一個正弦波的相乘。 2PSK信號波形就模擬調(diào)制法而言，與產(chǎn)生2ASK信號的方法比較，只是對基帶信號要求不同，因此2PSK信號可以看作是雙極性基帶信號作用下的DSB調(diào)幅信號。而就鍵控法來說，用數(shù)字基帶信號控制開關(guān)電路，選擇不同相位的載波輸出，這時基帶信號為單極性NRZ或雙極性NRZ脈沖序列信號均可。且 2PSK信號屬于DSB信號，它的解調(diào)不再能采用包絡(luò)檢測的方法，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的信號的時域表達(dá)式為ｅ2psk(t)=Acos(ωct+φn)其中，φn表示第n個符號的絕對相位： 0 發(fā)送“0”時 φn= π 發(fā)送“1”時因此，上式可改寫為 Acosωct 概率為Pｅ2psk(t)= Acosωct 概率為1P圖 2PSK信號的時間波形由于表示信號的兩種碼元的波形相同，記性相反，鼓2PSK信號一般可以表述為一個雙極性全占空矩形脈沖序列與一個正弦載波相乘，即 ｅ2psk(t)=s(t)cosωct 其中 s(t)= ∑ang(tnTs)這里，g(t)是脈寬為Ts的單個矩形脈沖，而an得統(tǒng)計特性為 1 概率為P an= 1 概率為1P即發(fā)送二進(jìn)制符號“0”時（an取+1），ｅ2psk(t)取0相位；發(fā)送二進(jìn)制符號“1”時（an取1），ｅ2psk(t)取π相位。2PSK信號的解調(diào)通常都是采用相干解調(diào), 。在相干解調(diào)過程中需要用到與接收的2PSK信號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，解調(diào)出的數(shù)字基帶信號將與發(fā)送的數(shù)字基帶信號正好是相反，解調(diào)器輸出數(shù)字基帶信號全部出錯。 圖 2PSK信號的解調(diào)原理圖圖 2PSK信號相干解調(diào)各點時間波形。（a）是收到的2PSK信號；(b)是本地載波提取電路提取的同頻同相載波信號；（c）是接收的2PSK信號與本地載波相乘得到的波形示意圖，此波形經(jīng)過低通濾波器濾波后得到低通信號；(d)是取樣判決器在位定時信號；（e）是對(d)波形取樣，再與門限進(jìn)行比較，做出相應(yīng)的判決得到恢復(fù)的信號；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)計與仿真模型建立MATLAB是矩陣實驗室（Matrix Laboratory）的簡稱，是美國MathWorks公司出品的商業(yè)數(shù)學(xué)軟件，用于算法開發(fā)、數(shù)
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