畢業(yè)論文)基于matlab的數(shù)字通信系統(tǒng)仿真設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2024-12-22 18:41 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 圖 24 鍵控法 ASK解調(diào)原理 2ASK 有兩種基本解調(diào)方法：相干解調(diào)法（同步檢測法）和非相干解調(diào)法（包絡(luò)檢波法）。相干解調(diào)需要將載頻位置的已調(diào)信號頻譜重新搬回原始基帶位置，因此用相乘器與載波相乘來實(shí)現(xiàn)。相乘后的信號只要濾除高頻部分就可以了。為確保無失真還原信號，必須在接收端提供一個(gè)與調(diào)制載波嚴(yán)格同步的本地載波，這是整個(gè)解調(diào)過程能否順利完好進(jìn)行的關(guān)鍵。本次設(shè)計(jì)采用相干解調(diào)法。兩種解調(diào)原理圖如圖 25和圖 26所示。 圖 25 相干解調(diào)法（同步 檢測法） 圖 26 非相干解調(diào)法（包絡(luò)檢波法） 仿真結(jié)果及分析 通過編寫 M文件程序（見附錄），產(chǎn)生隨機(jī)信號，按圖 21順序?qū)γ恳荒K編程后。 程序中注有需注意語句及解釋。 運(yùn)行程序，實(shí)現(xiàn) 2ASK的調(diào)制與解調(diào)過程。 本次設(shè)計(jì)采用模擬調(diào)制法（相乘器法）和相干解調(diào)法。 仿真后調(diào)制過程及解調(diào)過程的圖形分別如圖 27和圖 28所示。 圖 27 2ASK調(diào)制過程仿真圖 圖 28 2ASK解調(diào)過程仿真圖 由圖可以看出，產(chǎn)生的數(shù)字隨機(jī)信號為“ 0100100001”，經(jīng)載波調(diào)制后信號 為“ 1”的時(shí)間內(nèi)有正弦波形，信號為“ 0”的時(shí)間內(nèi)無波形。經(jīng)過加隨機(jī)噪聲，相干解調(diào)后，恢復(fù)出原始信號，與基帶信號一致，因此達(dá)到本次設(shè)計(jì)目的。 二進(jìn)制移頻鍵控 所用流程圖如圖 29所示 : 圖 29 2FSK調(diào)制解調(diào)框圖 FSK 調(diào)制原理 一個(gè) FSK信號可以看成是兩個(gè)不同載波的 2ASK信號的疊加。其解調(diào)和解調(diào)方法和 FSK差不多。2FSK信號的頻譜可以看成是 f1 和 f2的兩個(gè) 2ASK頻譜的組合。 頻移鍵控是利用載波 的頻率來傳遞數(shù)字信號，在 2FSK 中，載波的頻率隨著二進(jìn)制基帶信號在f1和 f2兩個(gè)頻率點(diǎn)間變化，頻移鍵控是利用載波的頻移變化來傳遞數(shù)字信息的。在 2FSK中，載波的頻率隨基帶信號在 f1和 f2 兩個(gè)頻率點(diǎn)間變化。故其表達(dá)式為： 122c o s ( )() c o s ( )nF S K nAtet ??????? ? ?? 典型波形如圖 210所示 : 圖 210 2FSK典型波形圖 2FSK的調(diào)制方式有兩種，即模擬調(diào)頻法和鍵控法。本次設(shè)計(jì)采用鍵控法。鍵控法中可以用二進(jìn)制“ 1”來對應(yīng)于載頻 f1，而“ 0”用來對應(yīng)于另一頻率 f2，而這個(gè)可 以用受矩形脈沖序列控制的開關(guān)電路對兩個(gè)不同的獨(dú)立的頻率源 f f2進(jìn)行選擇通。鍵控法原理圖如圖 211示 鍵控法FSK 發(fā)生器乘法器 低通濾 波器 抽樣判 決器 cos c t?()nt()st1 0 1 1 0 0 1ta k s 1 ( t )c os (w 1 t+ θ n ) s 2 ( t ) s 1( t) c o s ( w 1t + θ n )c os (w 2 t+ φ n) s 2 (t) c os (w 2 t+ φ n)2 F S K 信號tttttt 圖 211 2FSK鍵控法原理圖 FSK 解調(diào)原理 2FSK的解調(diào)方式有兩種：相干解調(diào)方式和非相干解調(diào)方式。 非相干解調(diào)是經(jīng)過調(diào)制后的 2FSK 數(shù)字信號通過兩個(gè)頻率不同的帶通濾波器 f f2 濾出不需要的信號，然后再將這兩種經(jīng)過濾波的信號分別通過包絡(luò)檢波器檢波，最后將兩 種信號同時(shí)輸入到抽樣判決器同時(shí)外加抽樣脈沖，最后解調(diào)出來的信號就是調(diào)制前的輸入信號。其原理圖如圖 212所示。 圖 212 2FSK非相干解調(diào)原理圖 相干解調(diào)是根據(jù)已調(diào)信號由兩個(gè)載波 f f2 調(diào)制而成，則先用兩個(gè)分別對 f f2 帶通的濾波器對已調(diào)信號進(jìn)行濾波，然后再分別將濾波后的信號與相應(yīng)的載波 f f2相乘進(jìn)行相干解調(diào)，再分別低通濾波、用抽樣信號進(jìn)行抽樣判決器即可。原理圖如圖 314 所示。 載波 f 1載波 f 2二進(jìn)制數(shù)據(jù)2F S K 輸出信號2F S K 的調(diào)制原理圖輸入帶通濾波器 F 1 包絡(luò)檢波器帶通濾波器 F 2 包絡(luò)檢波器抽樣脈沖 抽樣判決器非相干方式原理圖輸出輸入帶通濾波器 F 1帶通濾波器 F 2c os 2π f 1t相乘器 低通濾波器低通濾波器抽樣脈沖 抽樣判決器輸出c os 2π f 2t相乘器相干方式原理圖 圖 213 2FSK相干解調(diào)原理圖 仿真結(jié)果及分析 通過編寫 M文件程序（見附錄），產(chǎn)生隨機(jī)信號，按流程圖 。 程序中注有需注意語句及解釋。 運(yùn)行程序，實(shí)現(xiàn) 2FSK的調(diào)制與解調(diào)過程。 本次設(shè)計(jì)中采用鍵控法調(diào)制法和相干解調(diào)法。 仿真后調(diào)制過程及解調(diào)過程的圖形分別如圖 21圖 215 和圖 216所示。 由圖可以看出，產(chǎn)生的隨機(jī)信號為“ 1011001001”，經(jīng)過反相產(chǎn)生反碼，并分別與兩個(gè)載波相乘，經(jīng)過加入隨機(jī)噪聲后波形如圖 215所示。在解調(diào)時(shí)，分別與對應(yīng)的載 波相乘。解調(diào)出基帶信號，可以看出實(shí)現(xiàn)了本次設(shè)計(jì)目的。 圖 214 2FSK 鍵控法調(diào)制過程仿真圖
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