【正文】 )()()1()()1()(222???????? ?????PffTSaTmffmfGPffGPPffPssmsssss設??? （ 212） 則二進制振幅鍵控信號的功率譜密度 )(2 fPASK 為 四川大學錦城學院本科畢業(yè)論文 通信系統(tǒng)中數(shù)字調制技術的研究與仿真 15 ? ?? ?? ?)()()0(161)()(161)(41)(22222ccsccscscsA S KffffGfffGffGfffPffPfP??????????????）（ （ 213） 整理后可得 ? ?)(161)()(s i n)()(s i n16)(222ccscscscscsA S KffffTffTffTffTffTfP????????????????????????）（ （ 214） 式（ 214）中用到 21?P ，ss Tf1? 。當二進制基帶信號的 “ 1”符號和“ 0”符號出現(xiàn)概率相等時，則不存在離散譜。 （第一個圖是伯努利 方波信號，第二個圖是正弦信號即載波， 第三 個波形是已調制的 2ASK 波形 ） 四川大學錦城學院本科畢業(yè)論文 通信系統(tǒng)中數(shù)字調制技術的研究與仿真 21 圖 25： 2ASK解調各點波形圖 由上圖可以看出第一個波形圖即是已調信號，第二個波形圖是相干波的波形，第三個波形則是已調信號與相干波相乘后得到的波形，第四個是通過低通濾波器得到的波 形，第五個是經過量化編碼器得到的信號與原信號一致。 圖 34：頻率為 f2的低通濾波器的參數(shù)設置 低通濾波器的參數(shù)設置為濾波器的階數(shù)為 2，通帶邊緣頻率為 6rads/sec。 四川大學錦城學院本科畢業(yè)論文 通信系統(tǒng)中數(shù)字調制技術的研究與仿真 33 圖 42： Bernoulli BinaryGenerator信號模塊參數(shù)設置 伯努利方波信號是基于采樣的 ， 0 1 等概率出現(xiàn)，抽樣時間是 1s 。 在 2PSK 系統(tǒng)中，當發(fā)送符號概率相等時，判決器的最佳判決門限 為零，與接收機輸四川大學錦城學院本科畢業(yè)論文 通信系統(tǒng)中數(shù)字調制技術的研究與仿真 36 入信號的幅度無關。 調制方式 誤碼率 相干調節(jié) 非相干調節(jié) 2ASK 2FSK 2PSK 表 1： 誤碼率公式 由表 1 可以看出，從橫向來比較，對同一種數(shù)字調制信號，采用相干解調方式的誤碼率低于采用非相干解調方式的誤碼率。在硬件試驗中改變系統(tǒng)參數(shù)也許意味著重做硬件，而在軟件中只需對特定參數(shù)進行相應設置，同時利用 Simulink 可視化建模仿真和 MATLAB簡單編程的特點，可以實現(xiàn)較為復雜的系統(tǒng)，因此， MATLAB/Simulink 在通信系統(tǒng)仿真方面具有強大的功能和優(yōu)越性。從課題的選擇到項目的最終完成， 唐 老師都始終給予我細心的指導和不懈的支持。 簡介 擴頻技術越來越受歡迎，就連這一領域以外的電器工程師都渴望能夠深入理解這一技術。從那時起，這一技術在有關惡劣環(huán)境中的收音機鏈接方面越來越受歡迎。 上式說明，的情況下，在無差錯傳輸?shù)男畔⑺俾?C 不變時，如果信噪比很低，則可以用足夠寬的帶寬來傳 輸信號，即使信號功率密度低于噪音水平。帶寬 (B)是代價，因為頻率是一個有限的資源。他們獲得 了美國專利 。相關理論方程 的性能估算。宋金玲著， 2021 [14]《 Simulink 通信仿真教程》，國防工業(yè)出版社，李賀冰，袁杰萍，孔俊霞著， 2021 [15]《 MATLAB 通信仿真及應用實例詳解》，人民郵電出版社，鄧華著， 2021 [16]《數(shù)字通信原理與技術》，西安電子科技大學出版社，王興亮著，第二版 [17]《 MATLAB 仿真在通信與電子工程中的應用》，西安電子科技大學出版社，徐明遠，邵玉斌著， 2021 [18]《 Simulink 通信仿真開發(fā)手冊》，國防工業(yè)出版社，孫屹，吳磊著 , 2021 [19]《 MATLAB》仿真在通信 四川大學錦城學院本科畢業(yè)論文 通信系統(tǒng)中數(shù)字調制技術的研究與仿真 39 致 謝 本人的 學位論文 是在我的導師 唐 老師的親切關懷和悉心指導下完成的。 2PSK 調制效率高，要求傳送途徑的信噪比 低，因此適合衛(wèi)星廣播。 誤碼率比較 二進制數(shù)字調制方式有 2ASK、 2FSK、 2PSK 及 2DPSK，每種數(shù)字調制方式又有相干解 調方式和非相干解調方式。 二進制數(shù)字調制系統(tǒng)的性能比較 帶寬比較 碼元寬度為 ST 、速率為 SR 時，以頻譜包絡第一零點計算帶寬 SSA SK TRB22 ?? (31) ssF SK TffRffB22 1212 ?????? （ 32） SSPSK TRB22 ?? （ 33） 因此，從頻帶寬度或頻帶利用率上看 FSK 系統(tǒng)最不可取。和 180176。 四川大學錦城學院本科畢業(yè)論文 通信系統(tǒng)中數(shù)字調制技術的研究與仿真 26 圖 31： 頻率為 f1的 低通濾波器的參數(shù)設置 低通濾波器的參數(shù)設置為濾波器的階數(shù)為 2，通帶邊緣頻率為 8rads/sec。 圖 22：低通濾波器的參數(shù)設置 低通濾波器的參數(shù)設置為濾波器的階數(shù)為 4，通帶邊緣頻率為 20rads/sec。若以二進制移頻鍵控信號功率譜第一個零點之間的頻率間隔計算二進制移頻鍵控信號的帶寬，則該二進制移頻鍵控信號的帶寬 FSKB2 為 sFSK fffB 2122 ?? ? （ 219） 其中Ss Tf1? 圖 17:相位不連續(xù)二進制頻移鍵控信號的功率譜示意圖 2PSK 的功率譜密度 2PSK 與 2DPSK 信號有相同的功率譜。 2PSK 信號相干解調各點時間波形如圖 15 所示，當恢復的相干載波產生 180176。若用 n? 表示第 n 個符號的絕對相位，則有 n? =0176。非相干解調過程的時間波形如圖 11 所示。 四川大學錦城學院本科畢業(yè)論文 通信系統(tǒng)中數(shù)字調制技術的研究與仿真 7 圖 4:二進制振幅鍵控信號時間波型圖 圖 5:二進制振幅鍵控信號調制器原理框圖 四川大學錦城學院本科畢業(yè)論文 通信系統(tǒng)中數(shù)字調制技術的研究與仿真 8 圖 6:二進制振幅鍵控信號解調器原理框圖圖 7:2ASK 信號非相干解調過程的時間波形 四川大學錦城學院本科畢業(yè)論文 通信系統(tǒng)中數(shù)字調制技術的研究與仿真 9 二進制移頻鍵控 (2FSK) 在二進制數(shù)字調制中，若正弦載波的頻率隨二進制基帶信號在 1f 和 2f 兩個頻率點間變化，則產生二進制移頻鍵控信號 (2FSK 信號 )。當數(shù)字基帶信號為二進制時，則為二進制振幅鍵控。 （ 4）電子計算機的出現(xiàn)將通信技術推上了更高的層次，借助現(xiàn)代電信網(wǎng)和計算機的融合，人們將世界變成了地球村。 20 世紀 60 年代以后集成電路、電子計算機的出現(xiàn)，使得數(shù)字通信迅速發(fā)展。因而，數(shù)字通信更能適應對通信技術的越來越高的要求。 通信技術，特別是數(shù)字通信技術近年來發(fā)展非常迅速，它的應用越來越廣泛。對于其中的離散模塊， Simulink 可以按照離散模塊的方式進行仿真，這個仿真步長稱為主步長?；旌夏K是根據(jù)輸入信號的類型來確定信號類型的，它既能產生連續(xù)輸出信號，也能夠產生離散輸出信號。同時，通過 Simulink 的存儲模塊，仿真數(shù)據(jù)可以方便地以各種形式保存到工作空間或文件夾中，以供用戶在仿真結束后對數(shù)據(jù)進行分析和處理。特別是所附帶的 30 多種面向不同領域的工具箱支持，使得它在許多科學領域中成為計算機輔助設計和分析、算法研究和應用開發(fā)的基 本工具和首選平臺。它的頻譜效率較高、抗干擾性較強，是數(shù)字衛(wèi)星、數(shù)字微波和有線數(shù)傳中的一種主要調制方式。 解調 最常用的解調方式是相干解調，它按以下幾個步驟進行：①參考載波與鍵控信號相乘，得到基帶信號；②通過低通濾波器（或積分器）對此基帶信號過濾，以便最大限度地集中信號能量并濾除噪聲；③對過濾后的基帶信號進行采樣和判決，并還原出形狀規(guī)則的數(shù)字信號脈沖，這個過程也稱為信號再生，適當選擇低通濾波器的傳輸特性，使收信端的綜合頻域響應和發(fā)送信號的頻譜滿足共軛匹配關系，就可以在加性高斯白噪聲信道上獲得最小誤碼性能， 這種解調稱為最佳相干檢測。在發(fā)射端需將數(shù)字基帶信號對高頻載波進行調制得到高頻已調信號，高頻已調信號經信道傳輸后，在接收端經解調后恢復為數(shù)字基帶信號。除了文中特別加以標注引用的內容外，本論文不包含任何其他個人或集體已經發(fā)表或撰寫的成果作品。本設計主要實現(xiàn) 2ASK、 2PSK、 2FSK 調制解調過程的仿真，并分析它們的性能差異。隨著數(shù)字系統(tǒng)的飛速發(fā)展，對數(shù)字系統(tǒng)的性能和調制解調技術要求也越來越高。s main tool for munication systems. In chapter 1, this paper introduces the position of the munication system, the use of MATLAB and Simulink module is established. The second chapter indepth analysis of the 2 ASK, 2 PSK, 2 FSK of demodulation principle theory knowledge, be familiar with the theory, in the third chapter using MATLAB programming and Simulink simulation and research on them. This design mainly realizes 2 ASK, 2 PSK, 2 FSK demodulation process Simulink, and analyzes the performance of their differences. The last chapter of digital modulation and demodulation made a summary. Key words： MATLAB modem 2ASK 2PSK 2FSK 畢業(yè)設計（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權說明 原創(chuàng)性聲明 本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設計（論文），是我個人在指導教師的指導下進行的研究工作及取得的成果。 作者簽名： 日期： 年 月 日 學位論文版權 使用授權書 本學位論文作者完全了解學校有關保留、使用學位論文的規(guī)定，同意學校保留并向國家有關部門或機構送交論文的復印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。載波鍵控是以數(shù)字信號作為電碼，用它對正弦載波進行控制，使載波的某個參數(shù)隨電碼變化。二進制數(shù)字信號在加性高斯白噪聲信道上通過載波鍵控方式傳輸時，如果收信端采用最佳相干檢測并消除碼間干擾，則平均誤碼率 eP 和歸一化信噪比 0/NES 的關系可以表示為 02121 NEe rfcP se ??? ? （ 11） 式中 SE 為單位碼元的平均信號能量， 0N 為噪聲譜密度， )(xerfc 為互補誤差函數(shù)， ? 為鍵控波形的互相關系數(shù)。③八相移相鍵控 (8PSK)、正交部分響應調制 (QPRS)、 16 狀態(tài)和 64 狀態(tài)正交調幅（ 16QAM 和 64QAM）：這是一些頻譜效率很高、誤碼性能也較好的數(shù)字調制技術，它們主要用于中、大容量的數(shù)字微波接力通信系統(tǒng)。在通信領域 MATLAB更是優(yōu)勢明顯，因為通信領域中很多問題是研究系統(tǒng)性能的，傳統(tǒng)的方法只有構建一個實驗系統(tǒng)，采用各種方法進行測量，才能得到所需的數(shù)據(jù)，這