基于matlab的數(shù)字調(diào)制方法的實(shí)現(xiàn)(編輯修改稿)
2024-07-15 14:42 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 數(shù)的過程，使載波的某一個或幾個參數(shù)按照調(diào)制信號的規(guī)律而變化。調(diào)制信號是指來自信源的消息信號（基帶信號） ，這些信號可以是模擬的，也可以是數(shù)字的。未受調(diào)制的周期性振蕩信號稱為載波，它可以是正弦波，也可以是非正弦波（如周期性脈沖序列） 。載波調(diào)制后稱為已調(diào)信號，它含有調(diào)制信號的全部特征。解調(diào)（也稱檢波）則是調(diào)制的逆過程，其作用是將已調(diào)信號中的調(diào)制信號恢復(fù)出來。本章主要介紹的數(shù)字調(diào)制方式是用數(shù)字頻帶傳輸系統(tǒng)的二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制和多進(jìn)制為例，在二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制中，載波的幅度、頻率或相位只有兩種變化狀態(tài),對應(yīng)于數(shù)字“0”和“1” ，而多進(jìn)制數(shù)字調(diào)制中信號參數(shù)（M 進(jìn)制，M2）有 M 種取值。 二進(jìn)制幅度調(diào)制（2ASK） 數(shù)字幅度調(diào)制又稱幅度鍵控（ASK） ，二進(jìn)制幅度鍵控記作 2ASK[1]。2ASK 是利用代表數(shù)字信息“0”或“1”的基帶矩形脈沖去鍵控一個連續(xù)的載波，使載波時斷時續(xù)地輸出。有載波輸出時表示發(fā)送“1” ，無載波輸出時表示發(fā)送“0” 。根據(jù)幅度調(diào)制的原理，2ASK 信號可表示為： (1)ttsec?o)(0?式中， 為載波角頻率， 為單極性 NRZ 矩形脈沖序列c?)(t (2)??nbTtgas)(其中，g(t)是持續(xù)時間為 、高度為 1 的矩形脈沖，常稱為門函數(shù)； 為二進(jìn)bT na制數(shù)字序列。淮北師范大學(xué) 2022 屆學(xué)士畢業(yè)論文 基于 MATLAB 的數(shù)字調(diào)制方法的實(shí)現(xiàn)6 (3) ?????）出 現(xiàn) 概 率 為 （， 出 現(xiàn) 概 率 為， Pan1012. MATLAB 實(shí)現(xiàn) 以數(shù)字信號序列 10110010 為例，給出產(chǎn)生 2ASK 信號的 MATLAB 程序如下，波形圖如圖 2 所示。t=0:2*pi/99:2*pi。 m1=[]。c1=[]。for n=1:length(s)if s(n)==0。 m=zeros(1,100)。else s(n)==1。 m=ones(1,100)。endc=sin(f*t)。 m1=[m1 m]。c1=[c1 c]endask=c1.*m1。subplot(211)。plot(m1)title(39。原始信號 39。)。axis([0 100*length(s) ])。subplot(212)。plot(ask)title(39。ASK 信號39。)。 淮北師范大學(xué) 2022 屆學(xué)士畢業(yè)論文 基于 MATLAB 的數(shù)字調(diào)制方法的實(shí)現(xiàn)7 圖 2 2ASK 信號波形3. 2ASK 的解調(diào)方法 2ASK 信號解調(diào)的常用方法主要有兩種 [2]：包絡(luò)檢波法和相干檢測法。包絡(luò)檢波法的原理方框圖如圖 3 所示。圖 3 2ASK 信號的包絡(luò)檢波相干檢測法原理方框圖如圖 4 所示。圖 4 2ASK 信號解調(diào)的相干檢波法淮北師范大學(xué) 2022 屆學(xué)士畢業(yè)論文 基于 MATLAB 的數(shù)字調(diào)制方法的實(shí)現(xiàn)8 二進(jìn)制頻率調(diào)制（2FSK） 數(shù)字頻率調(diào)制又稱頻移鍵控（FSK） ，二進(jìn)制頻移鍵控記作 2FSK。數(shù)字頻移鍵控是用載波的頻率來傳送數(shù)字消息，即用所傳送的數(shù)字消息控制載波的頻率。2FSK 信號便是符號“1”對應(yīng)于載頻 ，而符號“0”對應(yīng)于載頻 （與 不同的1f 2f1f另一載頻）的已調(diào)波形，而且 與 之間的改變是瞬間完成的 [3][4]。2從原理上講，數(shù)字調(diào)頻可用模擬調(diào)頻法來實(shí)現(xiàn)，也可用鍵控法來實(shí)現(xiàn)。模擬調(diào)頻法是利用一個矩形脈沖序列對一個載波進(jìn)行調(diào)頻，是頻移鍵控通信方式早期采用的實(shí)現(xiàn)方法。2FSK 鍵控法則是利用受矩形脈沖序列控制的開關(guān)電路對兩個不同的獨(dú)立頻率源進(jìn)行選通。鍵控法的特點(diǎn)是轉(zhuǎn)換速度快、波形好、穩(wěn)定度高且易于實(shí)現(xiàn)，故應(yīng)用廣泛。根據(jù)以上 2FSK 信號的產(chǎn)生原理，已調(diào)信號的數(shù)字表達(dá)式可以表示為 (4))cos()cos()( 210 nntttte ???????其中，s(t)為單極性非歸零矩形脈沖序列 (5)??nbTtgats)()( (6)????）概 率 為 （概 率 為 Pn1,01是持續(xù)時間為 、高度為 1 的門函數(shù)； 為對 逐碼元取反而形成的脈)(tgbT)(ts)(t沖序列，即淮北師范大學(xué) 2022 屆學(xué)士畢業(yè)論文 基于 MATLAB 的數(shù)字調(diào)制方法的實(shí)現(xiàn)9 (7)???nbTtgats)()(是 的反碼，于是 na (8)????）概 率 為 （概 率 為 Pan1,10 分別是第 n 個信號碼元的初相位和相位 [5]。一般說來，鍵控法得到的與序號 n 無關(guān)，反映在上， 僅表現(xiàn)出 當(dāng)改變時其相位是不連續(xù)的；n、??而用模擬調(diào)頻法時，由于改變時的相位是連續(xù)的，故不僅 與第 n 個信號碼n、??元有關(guān)，而且 之間也應(yīng)保持一定的關(guān)系。 n?2. MATLAB 實(shí)現(xiàn) 以數(shù)字信號序列 10110010 為例，給出產(chǎn)生 2FSK 信號的 MATLAB 程序如下t=0:2*pi/99:2*pi。m1=[]。c1=[]。b1=[]。for n=1:length(s) if s(n)==0。 m=ones(1,100)。 c=sin(f2*t)。 b=zeros(1,100)else s(n)==1。 m=ones(1,100)。 c=sin(f1*t)。 b=ones(1,100) end m1=[m1 m]。 c1=[c1 c]。 b1=[b1 b]。end fsk=c1.*m1。 subplot(211)。)(0te21?淮北師范大學(xué) 2022 屆學(xué)士畢業(yè)論文 基于 MATLAB 的數(shù)字調(diào)制方法的實(shí)現(xiàn)10 plot(b1,39。r39。) title(39。原始信號39。)。 axis([0 100*length(s) ])。 grid on。 subplot(212)。
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