【導(dǎo)讀】展傳的需要，通信系統(tǒng)的模擬仿真技術(shù)越來(lái)越受到重視。主要分可以得到與真實(shí)環(huán)境十分接近的結(jié)果，為手工分析與電路試驗(yàn)2種，型，并對(duì)其進(jìn)行模擬仿真。仿真工具是MATLAB程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言。MATLAB是一種先進(jìn)的高技。術(shù)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言，主要用于數(shù)值計(jì)算及可視化圖形處理。運(yùn)用MATLAB，可以對(duì)數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)進(jìn)行。較為全面地研究。為了使本科類(lèi)學(xué)生學(xué)好通信課程，我們進(jìn)行了試點(diǎn)，通過(guò)課。程設(shè)計(jì)的方式針對(duì)通信原理的很多內(nèi)容進(jìn)行了仿真。MATLAB和Mathematica、Maple并稱為三大數(shù)學(xué)軟件。MATLAB可以進(jìn)行矩陣運(yùn)算、繪。成相同的事情簡(jiǎn)捷得多，并且MATLAB也吸收了像Maple等軟件的優(yōu)點(diǎn),FORTRAN，C++，JAVA的支持。測(cè)試和測(cè)量、財(cái)務(wù)建模和分析以及計(jì)算生物學(xué)等眾多應(yīng)用領(lǐng)域。這些應(yīng)用領(lǐng)域內(nèi)特定類(lèi)型的問(wèn)題。了減輕學(xué)生編程的負(fù)擔(dān)，用FORTRAN編寫(xiě)了最早的MATLAB。到20世紀(jì)90年代，MATLAB已成為國(guó)際控制界的標(biāo)準(zhǔn)。排列出公式與求解問(wèn)題。因此，Matlab語(yǔ)言也可通俗地稱為演算紙式?？茖W(xué)算法語(yǔ)言由于它編寫(xiě)簡(jiǎn)單，所以編程效率高，易學(xué)易懂。

　　

【正文】 25） 經(jīng)低通濾波器濾除高頻分量，得解調(diào)器輸出為 （ 826） 根據(jù)發(fā)端產(chǎn)生 2PSK 信號(hào)時(shí) （ 0 或 ）代表數(shù)字信息（ “1”或 “0”）的規(guī)定，以及收端 與 的關(guān)系的特性，抽樣判決器的判決準(zhǔn)則為 （ 828） 其中 為 在抽樣時(shí)刻的值。 2PSK 接收系統(tǒng)各點(diǎn)波形如圖 814 所示。 圖 814 2PSK 解調(diào)各點(diǎn)波形 可見(jiàn)， 2PSK 信號(hào)相 干解調(diào)的過(guò)程實(shí)際上是輸入已調(diào)信號(hào)與本地載波信號(hào)進(jìn)行極性比較的過(guò)程，故常稱為極性比較法解調(diào)。 由于 2PSK 信號(hào)實(shí)際上是以一個(gè)固定初相的末調(diào)載波為參考的，因此，解調(diào)時(shí)必須有與此同頻同相的同步載波。如果同步載波的相位發(fā)生變化，如 0相位變?yōu)?相位或 相位變?yōu)?0 相位，則恢復(fù)的數(shù)字信息就會(huì)發(fā)生 “0”變 “1”或“1”變 “0”，從而造成錯(cuò)誤的恢復(fù)。這種因?yàn)楸镜貐⒖驾d波倒相，而在接收端發(fā)生錯(cuò)誤恢復(fù)的現(xiàn)象稱為 “倒 ”現(xiàn)象或 “反向工作 ”現(xiàn)象。絕對(duì)移相的主要缺點(diǎn)是容易產(chǎn)生相位模糊，造成反向工作。 2PSK基于 MATLAB 的仿真： 2PSK 基于 MATLAB 的程序代碼： 30 clear all。 close all。 fs=8e5。%抽樣頻率 fm=20e3。%基帶頻率 n=2*(6*fs/fm)。 final=(1/fs)*(n1)。 fc=2e5。 % 載波頻率 t=0:1/fs:(final)。 Fn=fs/2。%耐奎斯特頻率 %用正弦波產(chǎn)生方波 twopi_fc_t=2*pi*fm*t。 A=1。 phi=0。 x = A * cos(twopi_fc_t + phi)。 % 方波 am=1。 x(x0)=am。 x(x0)=1。 figure(1) subplot(321)。 plot(t,x)。 axis([0 2e4 2 2])。 title(39?；鶐盘?hào) 39。)。 grid on car=sin(2*pi*fc*t)。%載波 ask=x.*car。%載波調(diào)制 subplot(322)。 plot(t,ask)。 axis([0 200e6 2 2])。 title(39。PSK 信號(hào) 39。)。 grid on。 vn=。 noise=vn*(randn(size(t)))。%產(chǎn)生噪音 subplot(323)。 plot(t,noise)。 grid on。 title(39。噪音信號(hào) 39。)。 axis([0 .2e3 1 1])。 askn=(ask+noise)。%調(diào)制后加噪 subplot(324)。 plot(t,askn)。 axis([0 200e6 2 2])。 title(39。加噪后信號(hào) 39。)。 grid on。 31 %帶通濾波 fBW=40e3。 f=[0:3e3:4e5]。 w=2*pi*f/fs。 z=exp(w*j)。 BW=2*pi*fBW/fs。 a=.8547。%BW=2(1a)/sqrt(a) p=(j^2*a^2)。 gain=.135。 Hz=gain*(z+1).*(z1)./(z.^2(p))。 subplot(325)。 plot(f,abs(Hz))。 title(39。帶通濾波器 39。)。 grid on。 Hz(Hz==0)=10^(8)。%avoid log(0) subplot(326)。 plot(f,20*log10(abs(Hz)))。 grid on。 title(39。Receiver 3dB Filter Response39。)。 axis([1e5 3e5 3 1])。 %濾波器系數(shù) a=[1 0 ]。%[1 0 p] b=[ 0 ]。%gain*[1 0 1] faskn=filter(b,a,askn)。 figure(2) subplot(321)。 plot(t,faskn)。 axis([0 100e6 2 2])。 title(39。通過(guò)帶通濾波后輸出 39。)。 grid on。 cm=faskn.*car。%解調(diào) subplot(322)。 plot(t,cm)。 axis([0 100e6 2 2])。 grid on。 title(39。通過(guò)相乘器后輸出 39。)。 %低通濾波器 p=。 gain1=。%gain=(1p)/2 Hz1=gain1*(z+1)./(z(p))。 subplot(323)。 Hz1(Hz1==0)=10^(8)。%avoid log(0) plot(f,20*log10(abs(Hz1)))。 grid on。 32 title(39。LPF 3dB response39。)。 axis([0 5e4 3 1])。 %濾波器系數(shù) a1=[1 ]。%(z(p)) b1=[ ]。%gain*[1 1] so=filter(b1,a1,cm)。 so=so*10。%add gain so=somean(so)。%removes DC ponent subplot(324)。 plot(t,so)。 axis([0 8e4 ])。 title(39。通過(guò)低通濾波器后輸出 39。)。 grid on。 %Comparator High=。 Low=。 vt=0。%設(shè)立比較標(biāo)準(zhǔn) error=0。 len1=length(so)。 for ii=1:len1 if so(ii) = vt Vs(ii)=High。 else Vs(ii)=Low。 end end Vo=Vs。 subplot(325)。 plot (t,Vo), title(39。解調(diào)后輸出信號(hào) 39。), axis([0 2e4 5 5]) grid on。 xlabel(39。時(shí)間 (s)39。), ylabel(39。幅度 (V)39。) 仿真結(jié)果： 33 四進(jìn)制相移鍵控 (4PSK） 4PSK信號(hào)的產(chǎn)生與解調(diào) 在 進(jìn)制數(shù)字相位調(diào)制中，四進(jìn)制絕對(duì)移相鍵控（ 4PSK，又稱 QPSK）和四 進(jìn)制差分相位鍵控（ 4DPSK，又稱 QDPSK）用的最為廣泛。下面著重介紹多進(jìn)制數(shù)字相位調(diào)制的這兩種形式。 4PSK 利用載波的四種不同相位來(lái)表征數(shù)字信息。由于每一種載波相位代表兩個(gè)比特信息，故每個(gè)四進(jìn)制碼元又被稱為雙比特碼元，習(xí)慣上把雙比特的前一位用 代表，后一位用 代表。 （ 1） 4PSK 信號(hào)的產(chǎn)生 多相制信號(hào)常用的產(chǎn)生方法有：直接調(diào)相法及相位選擇法。 1）相位選擇法 由式（ 854）可以看出，在一個(gè)碼元持續(xù)時(shí)間 內(nèi)， 4PSK 信號(hào)為載波四個(gè)相位中的某一個(gè)。因此，可以用相位選擇法產(chǎn)生 4PSK 信號(hào)，其原理如圖 827所示。圖中，四相載波發(fā)生器產(chǎn)生 4PSK 信號(hào)所需的四種不同相位的載波。輸入的二進(jìn)制數(shù)碼經(jīng)串 /并變換器輸出雙比特碼元。按照輸入的雙比特碼元的不同，邏輯選相電路輸出相應(yīng)相位的載波。例如， B 方式情況下，雙比特碼元為 11 時(shí)，輸出相位為 45?的載波；雙比特碼元 為 01 時(shí)，輸出相位為 135?的載波等。 圖 827 相位選擇法產(chǎn)生 4PSK 信號(hào)（ B 方式）方框圖 圖 中 產(chǎn)生的是 B 方式的 4PSK 信號(hào)。要想形成 A 方式的 4PSK 信號(hào)，只需調(diào)整四相載波發(fā)生器輸出的載波相位即可。 2）直接調(diào)相法 由式（ 856）可以看出， 4PSK 信號(hào)也可以采用正交調(diào)制的方式產(chǎn)生。 B方式 4PSK 時(shí)的原理方框圖如圖 828（ a）所示。它可以看成是由 兩個(gè)載波正交的 2PSK 調(diào)制器構(gòu)成，分別形成圖 828（ b）中的虛線矢量，再經(jīng)加法器合 34 成后，得圖（ b）中實(shí)線矢量圖。顯然其為 B 方式 4PSK 相位配置情況。 圖 828 直接調(diào)相法產(chǎn)生 4PSK 信號(hào)方框圖 若要產(chǎn)生 4PSK 的 A 方式波形，只需適當(dāng)改變振蕩載波相位就可實(shí)現(xiàn)。 （ 2） 4PSK 信號(hào)的解調(diào) 由于 4PSK 信號(hào)可以看作是兩個(gè)載波正交的 2PSK 信號(hào)的合成，因此，對(duì)4PSK 信號(hào)的解調(diào)可以采用與 2PSK 信號(hào)類(lèi)似的解調(diào)方法進(jìn)行。圖 829 是 B 方式 4PSK 信號(hào)相干解調(diào)器的組成方框圖。圖中兩個(gè)相互正交的相干載波分別檢測(cè)出兩個(gè)分量 和 ，然后，經(jīng)并 /串變換器還原成二進(jìn)制雙比特串行數(shù)字信號(hào)，從而實(shí)現(xiàn)二進(jìn)制信息恢復(fù)。此法也稱為極性比較法。 圖 829 4PSK 信號(hào)的相干解調(diào) 若解調(diào) 4PSK 信號(hào)（ A 方式），只需適當(dāng)改變相移網(wǎng)絡(luò)。 在 2PSK 信號(hào)相干解調(diào)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生 “倒 ”即 “180176。相位模糊 ”現(xiàn)象。同樣，對(duì)于 4PSK 信號(hào)相干解調(diào)也會(huì)產(chǎn)生相位模糊問(wèn)題，并且是 0176。、 90176。、 180176。和 270176。四個(gè)相位模糊 。 4PSK基于 MATLAB 的仿真 % 調(diào)相法 clear all close all 35 t=[1::]。 tt=length(t)。 x1=ones(1,800)。 for i=1:tt if (t(i)=1 amp。 t(i)=1) | (t(i)=5amp。 t(i)=7)。 x1(i)=1。 else x1(i)=1。 end end t1=[0::]。 t2=0::。 t3=1::。 t4=0::。 tt1=length(t1)。 x2=ones(1,800)。 for i=1:tt1 if (t1(i)=0 amp。 t1(i)=2) | (t1(i)=4amp。 t1(i)=8)。 x2(i)=1。 else x2(i)=1。 end end f=0::1。 xrc=+*cos(pi*f)。 y1=conv(x1,xrc)/。 y2=conv(x2,xrc)/。 n0=randn(size(t2))。 f1=1。 i=x1.*cos(2*pi*f1*t)。 q=x2.*sin(2*pi*f1*t1)。 I=i(101:800)。 Q=q(1:700)。 QPSK=sqrt(1/2).*I+sqrt(1/2).*Q。 QPSK_n=(sqrt(1/2).*I+sqrt(1/2).*Q)+n0。 n1=randn(size(t2))。 36 i_rc=y1.*cos(2*pi*f1*t3)。 q_rc=y2.*sin(2*pi*f1*t4)。 I_rc=i_rc(101:800)。 Q_rc=q_rc(1:700)。 QPSK_rc=(sqrt(1/2).*I_rc+sqrt(1/2).*Q_rc)。 QPSK_rc_n1=QPSK_rc+n1。 figure(1) subplot(4,1,1)。plot(t3,i_rc)。axis([1 8 1 1])。ylabel(39。a 序列 39。)。 subplot(4,1,2)。plot(t4,q_rc)。axis([1 8 1 1])。ylabel(39。b 序列 39。)。 subplot(4,1,3)。plot(t2,QPSK_rc)。axis([1 8 1 1])。ylabel(39。合成序列39。)。 subplot(4,1,4)。plot(t2,QPSK_rc_n1)。axis([1 8 1 1])。ylabel(39。加入噪聲 39。) 。 仿真結(jié)果 1： data_I = 2*bit_I+1。 data_Q = 2*bit_Q+1。 data_I1=repmat(data_I39。,20,1)。 data_Q1=repmat(data_Q39。,20,1)。 for i=1:1e4 data_I2(i)=data_I1(i)。 data_Q2(i)=data_Q1(i)。 end。 f=0::1。 37 xrc=+*cos(pi*f)。 data_I2_rc=conv(data_I2,xrc)/。 data_Q2_rc=conv(data_Q2,xrc)/。 f1=1。 t1=0::1e3+。 n0=rand(size(t1))。 I_rc=data_I2_rc.*cos(2*pi*f1*t1)。 Q_rc=data_Q2_rc.*sin(2*pi*f1*t1)。 QPSK_rc=(sqrt(1/2).*I_rc+sqrt(1/2).*Q_rc)。 QPSK_rc_n0=QPSK_r