word版可編輯-psk數字傳輸系統(tǒng)設計與仿真精心整理doc-資料下載頁
2025-07-15 11:47本頁面
【正文】 是產生二進制隨機數，默認為0和1。awgn():在某一信號中加入高斯白噪聲。 fft():快速傅里葉函數。freqz():計算濾波器頻率響應。filter():實現濾波功能。 modulate():調制信號。scatterplot():畫星座圖。eyediagram():畫眼圖。biterr():計算誤比特數、誤比特率。5．運行結果及分析編完程序經檢查無誤后，運行程序得結果如下：在實際傳輸中，我我們需要傳輸的就是二進制基帶信號。因此通過隨機函數隨機產生二進制比特流，即基帶信號。調制解調信號圖圖8 隨機產生的二進制基帶信號實際通信中不少信道都不能直接傳送基帶信號，必須用基帶信號對載波波形的某些參量進行控制，使載波的這些參量隨基帶信號的變化而變化，即所謂正弦載波調制。正弦波可以作為數字模擬調制系統(tǒng)和數字調制系統(tǒng)的載波。從原理上來說，受調載波的波形可以是任意的，只要已調信號適合于信道傳輸就可以了。但實際上，在大多數數字通信系統(tǒng)中，都尋則正弦信號作為載波。這是因為正弦信號形式簡單，便于產生及接收。和模擬調制一樣，數字調制業(yè)余調幅、調頻和調相三種基本形式，并可以派生出多種其他形式。數字調制與模擬調制相比，其原理并沒有什么區(qū)別。不過模擬調制時對載波信號的參量進行連續(xù)調制，在接收端則對載波信號的調制參量連續(xù)地進行估值；而數字調制都是用載波信號的默寫離散狀態(tài)來表征所傳送的信息，在接受算也只要對載波信號的離散調制參量進行檢測。數字調制信號，在二進制時有振幅鍵控（ASK）、移頻鍵控（FSK）和移相鍵控（PSK）三種基本信號形式。移相鍵控（PSK）相對于振幅鍵控（ASK）和頻移鍵控（FSK）來說，具有抗加性高斯白噪聲能力強，頻帶利用率高，對信道變化不明感，性能好的優(yōu)點，因此采用BPSK對基帶信號進行調制。圖9 2PSK調制波形實際信道處于一個充滿了各種干擾的環(huán)境中，因此，調制信號不可能無干擾的在信道中傳輸。為了逼真的模擬調制信號的傳輸環(huán)境，所以在已調信號上疊加上高斯白噪聲。圖10 調制信號疊加噪聲的波形圖當信號接收機接收到信號后，該信號是經過調制和疊加噪聲后的信號，不能為人們所用，為了使接收到的信號能為人們所用，只用對接收到的信號進去濾波和反調制（即解調）處理。在相同的信噪比條件下，相比2ASK系統(tǒng)和2FSK系統(tǒng)，相干解調的2PSK系統(tǒng)的誤碼率Pe最小。因此解調方法用相干解調的2PSK。再將解調信號通過低通濾波器進行低通濾波。 圖11 基帶信號與帶高斯白噪聲的載波信號相乘圖 圖12低通濾波器后的波形圖通過相干解調和低通濾波器后的信號，通過抽樣判決后，原則上能恢復成系統(tǒng)發(fā)送的二進制基帶信號，但是在實際的解調和調制的過程中，BPSK系統(tǒng)往往會出現“倒相”，因此在抽樣判決的時候需要注意這個問題。為了解決這個問題，現在在實際應用中大多數都采用二進制差分相移鍵控（2DPSK）。圖13經過抽樣判決的信號調制解調頻譜圖 圖14 原始信號頻譜圖15 2PSK信號頻譜圖 16 2PSK信號疊加噪聲信號頻譜圖17 兩信號相乘后的信號頻譜圖18 經過低通濾波后信號的頻譜圖19經過抽樣判決的信號頻譜系統(tǒng)函數的頻率響應圖圖20幅頻響應圖21相頻響應2PSK性能分析圖圖22 2PSK系統(tǒng)的Eb/N0Pb關系圖2PSK星座圖與眼圖圖23 2PSK無噪聲的星座圖圖24 2PSK帶高斯白噪聲的星座圖圖25 2PSK 眼圖七、設計心得 在這次的課程設計過程中，我發(fā)現自己的基礎知識和應用能力并沒有因為本學期上過MATLAB課程完全精通設計。剛接過課題，按照設計步驟走的時候，在數字基帶信號的產生和加載載波上遇到了困難，由于課上的MATLAB知識能學到很少，很多都要網上找編程代碼和原理,并且，因為上一學期上的課沒多少印象了,通信之類的知識點忘記了很多，以至于在設計開始時必須得先復習一下相關的基礎知識。隨著實驗的進行，發(fā)現自己的通信原理課程學得遠遠不夠，不能根據要求設計出最佳效果的2PSK系統(tǒng)。然而，通過這次設計，看了一遍通信原理課程關于2PSK系統(tǒng)的內容，再通過利用參考文獻與網絡，最終完成了用Matlab進行2PSK系統(tǒng)的課程設計。這次設計加深了對課堂抽象概念的理解,鞏固了課堂上所學的理論知識,并能很好地理解與掌握通信原理課程中的基本概念、基本原理、基本分析方法。熟悉了MATLAB的運行環(huán)境，初步掌握了MATLAB語言在信號調制和解調中一些基本庫函數的調用和編寫基本程序等應用；熟悉了2PSK系統(tǒng)設計的一般原理，對其有了一個感性的認識，很大程度上提高了自己的實踐能力。八、參考文獻，.2.[美]Bernard —.，.，.,朱建軍,[J].浙江工業(yè)大學學報,2003,31(1).4247.
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