【正文】 filt(b,a,Q)。 %對(duì)已調(diào)信號(hào)進(jìn)行解調(diào) 解調(diào)時(shí)先設(shè)計(jì)一個(gè)巴特沃斯濾波器，然后將 I 分量、 Q 分量并 /串轉(zhuǎn)換，最終恢復(fù)成碼元序列 xn，然后進(jìn)行解調(diào)。 %基帶成形濾波 I=bshape(I,fs,fb/4)。 nn=length(x)。 if nargin4。實(shí)現(xiàn)平方根升余弦滾降信號(hào)的過程稱為 “ 波形成形 ” ，通過采用合適的濾波器對(duì)多元碼流進(jìn)行濾波實(shí)現(xiàn)，由于生成的是基帶信號(hào)，因此這一過程又稱 “ 基帶成形濾波 ” 。 hold off。r*39。 plot(*cos(ph),*sin(ph),39。 y=2*fft(xi)/n。 N=length(x)。 yn=。3 2]。 [Q,Qn]=two2four(Q,4*m)。 for i=1:N, temp=rand。plot(t,m(1:length(t)))。 ％濾波器的截止頻率 25 n_cutoff=floor(150/df1)。 ％調(diào)制信號(hào) y=u.*c。 ％信號(hào)持續(xù)時(shí)間 ts=1/1500。 end n2=length(m)。plot(t,m(1:length(t)))。 ％載波信號(hào) u=m.*c。 運(yùn)用如下 MATLAB 程序 : t0=。 格式： P=angle(Z) 說明：當(dāng) Z 為復(fù)數(shù)矩陣時(shí)，用來求矩陣 Z 中每個(gè)元素 的相角，相角位于[? ,? ]。當(dāng)向量元素充分多時(shí) , 即可生成一條光滑的曲線。通信系統(tǒng)工具箱實(shí)際上是用 MATLAB 的基本語句變成的各種子程序集，用于解決某一方面的專門問題或?qū)崿F(xiàn)某一類的新算法。因?yàn)橄辔徽环至可系男盘?hào)能被相干判決極好的分離，所以易于通過 PAM的誤碼率確定 QAM 的誤碼率。圖 給出了 QAM 調(diào)制器的框 15 圖。在這 4 個(gè)位置上可以疊加上第二個(gè) QPSK 矢量，后者的位置用虛線小圓上的 4 個(gè)小黑點(diǎn)表示。有代表性的 QAM 信號(hào)是16 進(jìn)制的，記為 16QAM，它的矢量圖示于下圖 中 ： 圖 16QAM 信號(hào)矢量圖 圖中用黑點(diǎn)表示每個(gè)碼元的位置，并且示出它是由兩個(gè)正交矢量合成的。雖然 MPSK 和 MDPSK 等相移鍵控的帶寬和功率方面都具有優(yōu)勢，即帶寬占用小和比特噪聲比要求低。調(diào)制是把基帶信號(hào)的頻譜搬到了載波位置，這一過程可以通過一個(gè)相乘器與載波相乘來實(shí)現(xiàn)。 幅度調(diào)制和相干解調(diào)的原理 1）幅度調(diào)制（線性調(diào)制）的原理 幅度調(diào)制是由調(diào)制信號(hào)去控制高頻載波的幅度，使之隨調(diào)制信號(hào)作線性變化 9 的過程，設(shè)正弦型載波為 c(t)=Acos( ???ct ) (21) 式中： A 為載波幅度； c? 為載波角頻率； 0? 為載波初始相位（以后可以假定為 0? 為 0，而不失討論的一般性）。如同模擬信號(hào)的頻帶傳輸時(shí)一樣，傳輸數(shù)字信號(hào)時(shí)也有三種基本的調(diào)制方式：振幅鍵控（ ASK）、頻移鍵控（ FSK）和相移鍵控（ PSK）。同樣，脈沖波解調(diào) 也可分為脈沖幅度解調(diào)、脈沖相位解調(diào)、脈沖寬度解調(diào)和脈沖編碼解調(diào)等。 載波調(diào)制，就是用調(diào)制信號(hào)去控制載波的參數(shù)的過程，使載波的某一個(gè)或 某幾個(gè)參數(shù)按照調(diào)制信號(hào)的規(guī)律而變化。 （ 5）、易于加密處理，且保密性好。數(shù)字通信所涉及的技術(shù)問題很多，其中主要有信源編碼與譯碼、信道編碼與譯碼、數(shù)字調(diào)制與解調(diào)、同步以及加密與解密等。消息的傳遞是通過它的物理載體電信號(hào)來實(shí)現(xiàn)的，按信號(hào)參量的取值不同， 可以把信號(hào)分為兩類：模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)。 在信息傳輸過程中，要求天線的尺寸要和信號(hào)的波長相比擬，信號(hào)才能有效的被輻射。 1 畢業(yè)論文 基于 MATLAB的通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與仿真 2 摘 要 通信系統(tǒng)是用以完成信息傳輸過程的技術(shù)系統(tǒng)的總稱，作用是將信息從信源發(fā)送到一個(gè)或多個(gè)目的地。而通信作為傳輸信息的手段或方式，與傳感技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)相互融合，已經(jīng)成為 21 世紀(jì)國際社會(huì)和世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展的強(qiáng)大推動(dòng)力，所以未來的通信對(duì)人們的生活方式和社會(huì)的發(fā)展將會(huì)產(chǎn)生更加重大和意義深遠(yuǎn)的影響。 （發(fā)送端） （接收端） 圖 通信系統(tǒng)的一般模型 通信 (Communication)傳輸?shù)南⑹嵌喾N多樣的，可以分成兩大類：一類稱為連續(xù)消息；另一類稱為離散消息。 圖 模擬通信系統(tǒng)模型 二、數(shù)字通信系統(tǒng) 數(shù)字通信系統(tǒng)（ Digital Communication System,DCS）是利用數(shù)字信號(hào)來傳遞信息的通信系統(tǒng)，如圖 所示。 （ 4）、易于集成，使通信設(shè)備微型化，重量輕。在無線通信中和其他大多數(shù)場合，調(diào)制均指載波調(diào)制。正弦波解調(diào)還可再分為幅度解調(diào)、頻率解調(diào)和相位解調(diào)，此外還有一些變種如單邊帶信號(hào)解調(diào)、殘留邊帶信號(hào)解調(diào)等。 數(shù)字通信系統(tǒng)中，發(fā)送信號(hào)某一參數(shù)的離散取值（如正弦波的振幅、頻率、相位等）于所承載消息的數(shù)字信號(hào)（即離散符號(hào)）之間通常是一種一一對(duì)應(yīng)關(guān)系。在二進(jìn)制調(diào)制中，信號(hào)參量只有兩種可能取值；而在多進(jìn)制調(diào)制中，信號(hào)參量可能有 M（ M2）中取值。 若 m(t)是確知信號(hào)，則 AM 信號(hào)的頻譜為 SAM(? )=∏A0[ )()( cc ?????? ??? ]+1/2[ )()( cMcM ???? ??? ](25) 2) 相干解調(diào) 10 相干解調(diào)也叫同 步檢波，解調(diào)與調(diào)制的實(shí)質(zhì)一樣，均是頻譜搬移。LPF 11 正交幅度調(diào)制解調(diào)原理 1) 正交幅度調(diào)制技術(shù) 正交振幅調(diào)制（ Quadrature Amplitude Modulation,QAM）是一種振幅和相位聯(lián)合鍵控。 在式（ 2—1）中，若 ?k 值僅可以取 ?/4 和 ?/4， Ak值僅可以取 +A 和 A，則8/5? 8/3?8/?8/7?8/9?8/11? 8/13? 12 此 QAM 信號(hào)就成為 QPSK 信號(hào)，如圖 所示： 圖 4QAM 信號(hào)矢量圖 所以， QPSK 信號(hào)就是一種最簡單的 QAM 信號(hào)。圖中 圖 64QAM 信號(hào)矢量圖 圖 256QAM 信號(hào)矢量圖 AM AM AM 14 圖 復(fù)合相移法 虛線大圓上的 4 個(gè)大黑點(diǎn)表示一個(gè) QPSK 信號(hào)矢量的位置。因此發(fā)送的 QAM 信號(hào)波形可表示為 ),2c o s ()()( ncTmmn tftgAtu ?? ?? ,....,2,1 1Mm? ,....,2,1 2Mn? 如果 ,2 11 kM ? ,2 22 kM ? 那么 QAM方法就可以達(dá)到以符號(hào)速率 )( 21 kkRB ?同時(shí)發(fā)送 12221 lo g MMkk ?? 個(gè)二進(jìn)制數(shù)據(jù)。 對(duì)于 2KM? 下的矩形信號(hào)星座圖（ K 為偶數(shù)）， QAM 信號(hào)星座圖與正交載波上的兩個(gè) PAM 信號(hào)是等價(jià)的，這兩個(gè)信號(hào)中的每一個(gè)上都有 2 2/KM ? 個(gè)信號(hào)點(diǎn)。 第二節(jié) 多進(jìn)制正交幅度調(diào)制及相干解調(diào)原理框圖 一、正交調(diào)制原理框圖 串并轉(zhuǎn)換基 帶 信 號(hào) x電 平 映 射電 平 映 射成 形 濾 波成 形 濾 波XX載 波 發(fā) 生 器9 0 度 相 移c o s w t s i n w t+已 調(diào) 信 號(hào) yQ nI n 圖 正交調(diào)制原理框圖 18 二、相干解調(diào)原理框圖 E P F恢 復(fù) 信 號(hào) x時(shí) 鐘 恢 復(fù)L P F并串轉(zhuǎn)換抽 樣 判 決XX載 波 恢 復(fù)9 0 度 相 移c o s w t s i n w t已 調(diào) 信 號(hào) yQ nI nL P F 抽 樣 判 決 圖 相干解調(diào)原理框圖 19 第二章 MATLAB 通信系統(tǒng)工具箱 MATLAB 通信系統(tǒng)工具箱主要應(yīng)用于參數(shù)化模型，頻譜分析和估計(jì)等。 plot(x)的作用是在坐標(biāo)系中順序地用直接連接頂點(diǎn) {i,x(i),i=1,2,…,n} 生成一條折線。 angle 功能：求復(fù)數(shù)的相角。試比較消息信號(hào)與已調(diào)信號(hào)，并繪制它們的頻譜。 ％定義信號(hào)序列 C=cos(2*pi*Fc.*t)。 ％頻率矢量 subplot(2,2,1)。 else, n1=fs/df。 MATLAB 設(shè)計(jì)程序如下： t0=。 ％載波信號(hào) u=m.*c。 f_cutoff=150。 ％濾波器的輸出 subplot(2,2,1)。 end。 Q=x(2:2:nn)。 T=[0 1。 end。 %映射電平分別為 ； ； ； 畫出星座圖代碼如下： %畫出星座圖 function c=constel(x,fs,fb,fc)。 xi=x(i1:i1+n1)。 ph=(0:5:360)*pi/180。 plot(a*cos(ph),a*sin(ph),39。)。這一過程由發(fā)送端的基帶成形濾波器和接收端的匹配濾波器兩個(gè)環(huán)節(jié)共同實(shí)現(xiàn)，因此每個(gè)環(huán)節(jié)均為平方根升余弦滾降濾波，兩個(gè)環(huán)節(jié)合成就實(shí)現(xiàn)了一個(gè)升余弦滾降濾波。 end。 m=fs/fb。 if Kbase==2。 %加入不同強(qiáng)度的高斯白噪聲 y_output=qamdet(y_add_noise,fs,fb,fc)。 %設(shè)計(jì)巴特沃斯濾波器 I=filtfilt(b,a,I)。 32 xn=four2two([In Qn])。 ymin=min(y)。 yn)。0 1。 xn=xn(:)。 figure。 ylabel(39。 %16QAM graycode=[0 1 3 2 4 5 7 6 12 13 15 14 8 9 11 10]。 %根據(jù)符號(hào)功率求噪聲功率 rx=msgmod+sigma*(randn(1,length(msgmod))+j*randn(1,length(msgmod)))。 %理論誤比特率 semilogy(EsN0,ber,39。16QAM 載波調(diào)制信號(hào)在 AWGN 信道下的性能 39。,39。簡單分析不難看出，由于理論誤碼率 曲線是建立在誤符號(hào)率除以 4的基礎(chǔ)上的，而這一條件的前提是出現(xiàn)誤符號(hào)的時(shí)候，一個(gè)符號(hào)中只有一個(gè) bit 位發(fā)生了錯(cuò)誤，這表明誤碼率比較低，也就是說明信噪比比較大。利用MATLAB 的繪圖功能，有利于分析結(jié)果的直觀理解，也有利于深入掌握所學(xué)的內(nèi)容。人工計(jì)算調(diào)制和解調(diào)過程比較困難，而MATLAB 具有的強(qiáng)大功能可以很容易的解決這一問難題，所以又本文詳細(xì) 介紹了 MATLAB 通信系統(tǒng)工具箱；并給出了基于 MATLAB 的通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和仿真的實(shí)現(xiàn)，運(yùn)用 MATLAB 仿真軟件進(jìn)行仿真。,39。 ylabel(39。,EsN0,ser1,EsN0,ber1,39。 %誤比特率 [err,ser(indx)]=symerr(msg,decmsg)。