最新psk數(shù)字傳輸系統(tǒng)設(shè)計(jì)與仿真-資料下載頁
2025-07-28 22:27本頁面
【正文】 是產(chǎn)生二進(jìn)制隨機(jī)數(shù)，默認(rèn)為0和1。awgn():在某一信號(hào)中加入高斯白噪聲。 fft():快速傅里葉函數(shù)。freqz():計(jì)算濾波器頻率響應(yīng)。filter():實(shí)現(xiàn)濾波功能。 modulate():調(diào)制信號(hào)。scatterplot():畫星座圖。eyediagram():畫眼圖。biterr():計(jì)算誤比特?cái)?shù)、誤比特率。5．運(yùn)行結(jié)果及分析編完程序經(jīng)檢查無誤后，運(yùn)行程序得結(jié)果如下：在實(shí)際傳輸中，我我們需要傳輸?shù)木褪嵌M(jìn)制基帶信號(hào)。因此通過隨機(jī)函數(shù)隨機(jī)產(chǎn)生二進(jìn)制比特流，即基帶信號(hào)。調(diào)制解調(diào)信號(hào)圖圖8 隨機(jī)產(chǎn)生的二進(jìn)制基帶信號(hào)實(shí)際通信中不少信道都不能直接傳送基帶信號(hào)，必須用基帶信號(hào)對(duì)載波波形的某些參量進(jìn)行控制，使載波的這些參量隨基帶信號(hào)的變化而變化，即所謂正弦載波調(diào)制。正弦波可以作為數(shù)字模擬調(diào)制系統(tǒng)和數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)的載波。從原理上來說，受調(diào)載波的波形可以是任意的，只要已調(diào)信號(hào)適合于信道傳輸就可以了。但實(shí)際上，在大多數(shù)數(shù)字通信系統(tǒng)中，都尋則正弦信號(hào)作為載波。這是因?yàn)檎倚盘?hào)形式簡(jiǎn)單，便于產(chǎn)生及接收。和模擬調(diào)制一樣，數(shù)字調(diào)制業(yè)余調(diào)幅、調(diào)頻和調(diào)相三種基本形式，并可以派生出多種其他形式。數(shù)字調(diào)制與模擬調(diào)制相比，其原理并沒有什么區(qū)別。不過模擬調(diào)制時(shí)對(duì)載波信號(hào)的參量進(jìn)行連續(xù)調(diào)制，在接收端則對(duì)載波信號(hào)的調(diào)制參量連續(xù)地進(jìn)行估值；而數(shù)字調(diào)制都是用載波信號(hào)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(duì)載波信號(hào)的離散調(diào)制參量進(jìn)行檢測(cè)。數(shù)字調(diào)制信號(hào)，在二進(jìn)制時(shí)有振幅鍵控（ASK）、移頻鍵控（FSK）和移相鍵控（PSK）三種基本信號(hào)形式。移相鍵控（PSK）相對(duì)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(qiáng)，頻帶利用率高，對(duì)信道變化不明感，性能好的優(yōu)點(diǎn)，因此采用BPSK對(duì)基帶信號(hào)進(jìn)行調(diào)制。圖9 2PSK調(diào)制波形實(shí)際信道處于一個(gè)充滿了各種干擾的環(huán)境中，因此，調(diào)制信號(hào)不可能無干擾的在信道中傳輸。為了逼真的模擬調(diào)制信號(hào)的傳輸環(huán)境，所以在已調(diào)信號(hào)上疊加上高斯白噪聲。圖10 調(diào)制信號(hào)疊加噪聲的波形圖當(dāng)信號(hào)接收機(jī)接收到信號(hào)后，該信號(hào)是經(jīng)過調(diào)制和疊加噪聲后的信號(hào)，不能為人們所用，為了使接收到的信號(hào)能為人們所用，只用對(duì)接收到的信號(hào)進(jìn)去濾波和反調(diào)制（即解調(diào)）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(diào)的2PSK系統(tǒng)的誤碼率Pe最小。因此解調(diào)方法用相干解調(diào)的2PSK。再將解調(diào)信號(hào)通過低通濾波器進(jìn)行低通濾波。 圖11 基帶信號(hào)與帶高斯白噪聲的載波信號(hào)相乘圖 圖12低通濾波器后的波形圖通過相干解調(diào)和低通濾波器后的信號(hào)，通過抽樣判決后，原則上能恢復(fù)成系統(tǒng)發(fā)送的二進(jìn)制基帶信號(hào)，但是在實(shí)際的解調(diào)和調(diào)制的過程中，BPSK系統(tǒng)往往會(huì)出現(xiàn)“倒相”，因此在抽樣判決的時(shí)候需要注意這個(gè)問題。為了解決這個(gè)問題，現(xiàn)在在實(shí)際應(yīng)用中大多數(shù)都采用二進(jìn)制差分相移鍵控（2DPSK）。圖13經(jīng)過抽樣判決的信號(hào)調(diào)制解調(diào)頻譜圖 圖14 原始信號(hào)頻譜圖15 2PSK信號(hào)頻譜圖 16 2PSK信號(hào)疊加噪聲信號(hào)頻譜圖17 兩信號(hào)相乘后的信號(hào)頻譜圖18 經(jīng)過低通濾波后信號(hào)的頻譜圖19經(jīng)過抽樣判決的信號(hào)頻譜系統(tǒng)函數(shù)的頻率響應(yīng)圖圖20幅頻響應(yīng)圖21相頻響應(yīng)2PSK性能分析圖圖22 2PSK系統(tǒng)的Eb/N0Pb關(guān)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(shè)計(jì)心得 在這次的課程設(shè)計(jì)過程中，我發(fā)現(xiàn)自己的基礎(chǔ)知識(shí)和應(yīng)用能力并沒有因?yàn)楸緦W(xué)期上過MATLAB課程完全精通設(shè)計(jì)。剛接過課題，按照設(shè)計(jì)步驟走的時(shí)候，在數(shù)字基帶信號(hào)的產(chǎn)生和加載載波上遇到了困難，由于課上的MATLAB知識(shí)能學(xué)到很少，很多都要網(wǎng)上找編程代碼和原理,并且，因?yàn)樯弦粚W(xué)期上的課沒多少印象了,通信之類的知識(shí)點(diǎn)忘記了很多，以至于在設(shè)計(jì)開始時(shí)必須得先復(fù)習(xí)一下相關(guān)的基礎(chǔ)知識(shí)。隨著實(shí)驗(yàn)的進(jìn)行，發(fā)現(xiàn)自己的通信原理課程學(xué)得遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，不能根據(jù)要求設(shè)計(jì)出最佳效果的2PSK系統(tǒng)。然而，通過這次設(shè)計(jì)，看了一遍通信原理課程關(guān)于2PSK系統(tǒng)的內(nèi)容，再通過利用參考文獻(xiàn)與網(wǎng)絡(luò)，最終完成了用Matlab進(jìn)行2PSK系統(tǒng)的課程設(shè)計(jì)。這次設(shè)計(jì)加深了對(duì)課堂抽象概念的理解,鞏固了課堂上所學(xué)的理論知識(shí),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(yùn)行環(huán)境，初步掌握了MATLAB語言在信號(hào)調(diào)制和解調(diào)中一些基本庫函數(shù)的調(diào)用和編寫基本程序等應(yīng)用；熟悉了2PSK系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一般原理，對(duì)其有了一個(gè)感性的認(rèn)識(shí)，很大程度上提高了自己的實(shí)踐能力。八、參考文獻(xiàn)，.2.[美]Bernard —.，.，.,朱建軍,[J].浙江工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2003,31(1).4247.
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