【正文】 13所示。在傳輸信號中，2PSK信號和2ASK及2FSK信號相比，具有較好的誤碼率性能，但是，在2PSK信號傳輸系統(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。它不是利用載波相位的絕對數(shù)值傳送數(shù)字信息，而是用前后碼元的相對載波相位值傳送數(shù)字信息。二進制移相鍵控，簡記為2PSK或BPSK。一般把信號振蕩一次（一周）作為360度。這兩種方法的復雜程度差不多，并且都可以用數(shù)字信號處理器實現(xiàn)。若兩個載波頻差小于fs，則連續(xù)譜在fc處出現(xiàn)單峰[fc=(f1+f2)/2]；若載頻差大于fs，則連續(xù)譜出現(xiàn)雙峰。二進制移頻鍵控信號的時間波形如圖38所示,圖中波形g可分解為波形e和波形f,即二進制移頻鍵控信號可以看成是兩個不同載波的二進制振幅鍵控信號的疊加。這種方法是用數(shù)字矩形脈沖控制電子開關，在兩個振蕩器之間進行轉換，從而輸出不同頻率的信號，如圖36 所示:圖36 鍵控調頻法u 分頻法產(chǎn)生FSK信號分頻法產(chǎn)生FSK信號是從同一個高穩(wěn)定度的主頻振蕩器經(jīng)分頻后獲得兩個不同的信號和，和載波信號經(jīng)控制門后相加，得到2FSK信號，其優(yōu)點是載波的頻率穩(wěn)定度高。
二進制振幅鍵控信號的功率譜密度示意圖如圖34所示， 其由離散譜和連續(xù)譜兩部分組成。當數(shù)字基帶信號為二進制時,則為二進制振幅鍵控（2ASK）。MATLAB的使用對這次設計起到至關重要的作用，數(shù)字調制仿真就要用到MATLAB。如果想使得這樣的中間變量程為在整個程序中起作用的變量則將應用MATLAB提供的global命令將它們設置為全局變量。39。% Check for demo and quick exitif ni==0, eval(39。函數(shù)文件（Function file）由function()語句引導，其基本格式為： function 返回變量名=函數(shù)名（輸入變量列表）注釋說明語句段函數(shù)體語句在編制程序的過程中輸入和返回的變量分別由nargin和nargout兩個MATLAB的保留參數(shù)給出，返回變量要多于1個，應該用方括號括起來，輸入變量用逗號隔開。典型M函數(shù)文件的基本結構可由以下幾部分構成：（1）函數(shù)申明行（Function declaration line），位于函數(shù)文件的首行，以MATLAB關鍵字function 開頭，函數(shù)名以及函數(shù)的輸入輸出宗量都在這一行中定義；(2）H1行（The first help text line）：緊隨函數(shù)申明行之后以%開頭的第一行注釋行。M函數(shù)文件必須由其它的語句來調用，在一般情況下用戶不能單獨鍵入其文件名來運行一個M函數(shù)。應用MATLAB編寫出來的程序可以是M腳本文件(Script file)，也可以是M函數(shù)文件(Function file)，這些文件都由純ASCII字符構成，其后綴。如圖21是MATLAB打開后的工作界面圖21 matlab工作界面 MATLAB文件的編寫與調試環(huán)境M文件的編寫與調試在MATLAB Editor/Debugger下進行（圖22），這個集成環(huán)境可以方便地進行新建、修改、存儲，選擇Debug菜單中的Run命令就可以運行程序，運行結果顯示在MATLAB Command Window 中。在R2006a中（MATLAB ，Simulink ），主要更新了10個產(chǎn)品模塊、增加了多 達350個新特性、增加了對64位Windows的支持?，F(xiàn)在的MATLAB支持各種操作系統(tǒng)，它可以運行在十幾個操作平臺上，其中比較常見的有基于Windows 9X/NT、OS/Macintosh、Sun、Unix、Linux等平臺的系統(tǒng)。1997年，允許了更多的數(shù)據(jù)結構，如單元數(shù)據(jù)、多維矩陣、對象與類等，使其成為一種更方便編程的語言。也是在這年（1993年）MathWorks公司從加拿大滑鐵盧大學購得Maple的使用權，以Maple為“引擎”開發(fā)了Symbolic Math Toolbox 。Mathcad因其提供計算、圖形、文字處理的統(tǒng)一環(huán)境而深受中學生歡迎。正式把MATLAB推向市場。于是，他和Cleve Moler、Steve Bangert一起，由Steve Bangert主持開發(fā)編譯解釋程序，Steve Kleiman完成圖形功能的設計，John Little和Cleve Moler主持開發(fā)了各類數(shù)學分分析的子模塊，撰寫用戶指南和大部分的M文件。Cleve Moler給這個接口程序取名為MATLAB，取名MATLAB (MATrix LABoratory)，即Matrix和Laboratory的組合。第二章 MATLAB基礎知識 MATLAB發(fā)展歷程在70年代中期，Cleve Moler博士和其同事在美國國家科學基金的資助下開發(fā)了調用EISPACK和LINPACK的FORTRAN子程序庫。 本章小結本章主要講述了數(shù)字通信的發(fā)展歷程，說明了數(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), 設備可做到體積小、重量輕可以引入計算技術, 應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, 提高抗干擾能力。帶通信號叫做已調信號，而基帶信號叫做調制信號。與模擬調制相同，可以用數(shù)字基帶信號改變正弦載波的幅度、頻率或相位中的某個參數(shù)，產(chǎn)生相應的數(shù)字振幅調制、數(shù)字頻率調制和數(shù)字相位調制，也可以用數(shù)字基帶信號同時改變正弦載波的幅度、頻率或相位中的某幾個參數(shù)，產(chǎn)生新型的數(shù)字調制。 數(shù)字通信系統(tǒng)通信系統(tǒng)可分為數(shù)字通信系統(tǒng)和模擬通信系統(tǒng)。光纖通信具有頻帶極寬、通信容量極大、傳輸損耗小、保密性好不易被竊聽, 以及能抗電磁干擾、且體積小重量輕等一系列優(yōu)點, 已在國內(nèi)外得到極大發(fā)展和應用。目前已有美國VSI公司的TDM/SCPC系統(tǒng), 美國赤道公司的TDM/CDMA系統(tǒng), 美國Hyghes公司的PES系統(tǒng)和日本NEC公司的NEXTAR系統(tǒng), 它們均屬于TDM/TDMA系統(tǒng)。早期的時分多址衛(wèi)星系統(tǒng)就是數(shù)字式的。隨著數(shù)字技術的發(fā)展,數(shù)字微波已成為發(fā)展的主流, 各國已有20多年的歷史。數(shù)字移動通信的新技術特點是采用了智能網(wǎng)絡的原理, 與ISDN相結合, 以及部件的高度集成化。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。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。為了克服嚴重的碼間干擾, 采用了一系列自適應技術, 包括自適應實時選頻自適應信道均衡、自適應干擾對消, 以及由它們組合而成的自適應通信系統(tǒng)。 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用。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。 2 ASK。進一步學習了MATLAB編程軟件，將MATLAB與通信系統(tǒng)中數(shù)字調制知識聯(lián)系起來，為以后在通信領域學習和研究打下了基礎。u 完成模塊設置，確定搭建系統(tǒng)主要參數(shù)，并對主要模塊的構建方式進行說明u 對不同數(shù)字調制方式進行全面的仿真分析和比較。④差分移相鍵控(DPSK)：利用調制信號前后碼元之間載波相對相位的變化來傳遞信息。有時也把代表兩個以上符號的多進制頻率調制稱為移頻鍵控，移頻鍵控能區(qū)分通路。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。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制，并進行脈沖編碼（PCM）。本 科 畢 業(yè) 設 計（論文）開 題 報 告題 目：基于MATLAB的數(shù)字調制技術仿真專題題目（若無專題則不填）：本課題來源及研究現(xiàn)狀：隨著通信技術領域的不斷進步，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)了另一種調制方式，就是用數(shù)字基帶信號對載波進行調制，這樣就使信號與信道的特性相匹配。（2） 完成模塊設置，確定搭建系統(tǒng)的主要參數(shù)，并對主要模塊的構建方式進行說明（3） 對不同數(shù)字調制方式進行全面的仿真分析和比較。主要內(nèi)容和要求：（包括設計（研究）內(nèi)容、主要指標與技術參數(shù)，并根據(jù)課題性質對學生提出具體要求）：1． 主要內(nèi)容數(shù)字調制技術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)。本 科 畢 業(yè) 設 計（論文）題 目：基于MATLAB的數(shù)字調制技術仿真本 科 畢 業(yè) 設 計（論文）任 務 書題 目：基于MATLAB的數(shù)字調制技術仿真專題題目（若無專題則不填）： 原始依據(jù)(包括設計（論文）的工作基礎、研究條件、應用環(huán)境、工作目的等)：工作基礎：本科階段開設了通信原理課程，為課題的開展奠定了良好的理論基礎。工作目的：使學生提高綜合運用所學專業(yè)知識的能力；使學生掌握從事學術研究的基本方法；使學生掌握撰寫學術論文的基本格式；研究通信技術和通信芯片設計技術。2． 主要指標與技術參數(shù)（1） 在MATLAB平臺上構建完整的數(shù)字調制技術仿真系統(tǒng)。日程安排：第1～2周： 畢業(yè)實習（2周）第3～4周： 收集課題資料，建立開發(fā)環(huán)境并學習開發(fā)工具的使用（2周）第5～8周： 系統(tǒng)分析和設計（3周）第9～12周： 模型構建與系統(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. ：北京航空航天大學出版社,2007指導教師簽字： 年 月 日教研室主任簽字： 年 月 日教學院長簽字： 年 月 日注：本表可自主延伸，各專業(yè)根據(jù)需調整 本表一式兩份，一份下達給學生，一份裝訂在《指導教師日志》中。調制技術是把基帶信號變換成傳輸信號的技術。①振幅鍵控 (ASK)：用數(shù)字調制信號控制載波的通斷。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相制相位調制稱為移相鍵控，移相鍵控抗干擾能力強。課題研究目標、內(nèi)容、方法和手段：研究目標：在MATLAB平臺上建立各種調制技術的仿真模型，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制方式下的抗干擾能力課題研究內(nèi)容：u 在MATLAB平臺上構建完整的數(shù)字調制技術仿真系統(tǒng)。本設計主要敘述了數(shù)字信號的調制方式，介紹了2ASK、2FSK、2PSK這三種數(shù)字調制方式的基本原理，功率譜密度，并運用MATLAB軟件對數(shù)字調制方式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。 Digital modulation。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 4第二章 MATLAB基礎知識 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 10第三章 二進制數(shù)字調制原理 11 2ASK調制 11 2FSK調制 14 2PSK和2DPSK調制 17 本章小結 21第四章 數(shù)字調制仿真 22 流程步驟分析 22 MATLAB編程仿真 23 二進制數(shù)值調制系統(tǒng)性能比較 32 本章小結 34第五章 總結 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。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和微電子學的進展為通信的數(shù)字化提供了堅實的技術基礎人們在社會生活中對多種功能綜合服務的需要是數(shù)字通信發(fā)展的強大動力。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。此外, 在短波數(shù)字通信中采用擴頻跳頻技術, 自適應接收和瞬時快速通信技術等的研究都在進行中。各大公司都在大力進行設備研制, 1991年已投放市場, 付諸應用。實現(xiàn)移動通信數(shù)字化帶來的好處是能適應各種數(shù)字業(yè)務傳輸?shù)男枰? 提高頻帶利用率, 提高系統(tǒng)的抗干擾能力, 有利于實現(xiàn)ISDN, 便于設備小型化和降低造價。這些均屬于第三代移動通信系統(tǒng), 它有希望實現(xiàn)人類在任何時間地點與世界上任何人都可自由通信的美好理想。目前各國都致力于第三代設備的研制, 其技術特點為采用256QAM或1024QAM調制、自適應均衡、有效的分集接收合成技術等先進的自適應抗多徑衰落技術措施, 采用雙重極化等頻率重用技術, 并開辟10GHZ以上新的頻段, 以及新的電路和工藝。大量的個人計算機通過衛(wèi)星通信連接成衛(wèi)星數(shù)據(jù)網(wǎng), 其造價低廉、安裝容易、使用靈活, 受到廣大用戶的歡迎。我國衛(wèi)星通信的發(fā)展也將以數(shù)字衛(wèi)星通信為主。此外, 人們還正在開發(fā)路和路的高速系統(tǒng)。然而，在實際信道中，大多數(shù)信道具有帶通傳輸特性，數(shù)字基帶信號不能直接在這種帶通傳輸特性的信道中傳輸，因此，必須用數(shù)字