【正文】 與此同時(shí)，我要向所有參加論文評(píng)審答辯的各位老師致以本人最誠(chéng)摯的謝意，感謝你們對(duì)本文的審閱和指導(dǎo)。他們淵博的知識(shí)、開闊的視野和敏銳的思維給了我深深的啟迪。得到了濱州學(xué)院馬震老師對(duì)我 MATLAB 及 SIMULINK 軟件的使用和用其對(duì)通信系統(tǒng)進(jìn)行仿真的指導(dǎo)和講解。得到了濱州學(xué)院趙春波老師對(duì)我通信理論的指導(dǎo)和現(xiàn)代通信技術(shù)的講解。將仿真步長(zhǎng)或者采樣周期設(shè)定得過小，雖然可以得到仿真過程中的一些細(xì)節(jié)，但是會(huì)產(chǎn)生不必要的輸出，因此應(yīng)該選擇適當(dāng)大小的仿真步長(zhǎng)。一般來說內(nèi)存越大仿真越快。（3）仿真速度。（2）模型的完善。通過切身的操作，我總結(jié)了 SIMULINK 建模時(shí)的一些注意事項(xiàng)：（1）建模。通過對(duì)數(shù)字信號(hào)的調(diào)制解調(diào)過程進(jìn)行 MATLAB/SIMULINK 建模仿真，使我對(duì)二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)的原理有了更深的理解，促進(jìn)了知識(shí)的應(yīng)用。同為非相干解調(diào)時(shí)，2ASK 最簡(jiǎn)單，2DPSK 最復(fù)雜。另外，為了使讀者對(duì)數(shù)字調(diào)制有更清楚的概念，本文也列出了模擬調(diào)制的方法，以便讓讀者在兩者之間進(jìn)行對(duì)比，從而加深理解。由上圖可以看出其誤碼率為 ，這里的誤碼率是由參數(shù)設(shè)置、系統(tǒng)的不準(zhǔn)確性和碼間影響引起的。2PSK 信號(hào)解調(diào)的各點(diǎn)波形如圖 所示。信號(hào)源參數(shù)設(shè)置如圖 所示。2PSK 信號(hào)與本地載波相乘后進(jìn)入低通濾波器，在經(jīng)過抽樣判決器解調(diào)出原始信號(hào)。仿真波形如圖 所示。圖 Sine Wave1 參數(shù)設(shè)置濱州學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）29圖 Sine Wave2 參數(shù)設(shè)置圖 脈沖信號(hào)的參數(shù)設(shè)置脈沖信號(hào)是幅度為 周期為 占空比為 50%的時(shí)鐘的信號(hào)。其中 Sine Wave1 和 Sine Wave2 是反相的載波，用正弦脈沖作為信號(hào)源。分別表示二進(jìn)制數(shù)字基帶信號(hào)的“1”和“0” 。此處用已調(diào)信號(hào)載波的 0176。 圖 2FSK 信號(hào) f1 帶通濾波器參數(shù)設(shè)置濱州學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）27圖 2FSK 信號(hào) 帶通濾波器參數(shù)設(shè)置2f（3）系統(tǒng)仿真及各點(diǎn)波形。濱州學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）26圖 2FSK 解調(diào)框圖（2）參數(shù)設(shè)置。圖 2FSK 信號(hào)調(diào)制波形圖 2FSK 信號(hào)解調(diào)仿真（1）2FSK 解調(diào)系統(tǒng)模型如下圖所示。系統(tǒng)的仿真的結(jié)果如下圖所示。濱州學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）25圖 載波 sin wave1 參數(shù)設(shè)置如圖 所示，該載波是幅度為 頻率為 2Hz、采樣時(shí)間為 的單精度信號(hào)。信號(hào)源 s(t)序列本應(yīng)該是用隨機(jī)的 0、1 信號(hào)產(chǎn)生的，在此為了方便仿真選擇了基于采樣的 Pulse Generator 信號(hào)模塊，其參數(shù)設(shè)置如圖 。濱州學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）23圖 2FSK 信號(hào) SIMULINK 調(diào)制模型（2）參數(shù)設(shè)置。圖 解調(diào)波形圖 2FSK 信號(hào)的調(diào)制與解調(diào) 2FSK 信號(hào)調(diào)制仿真（1）建立系統(tǒng)模型。（3）誤碼率分析。圖 低通濾波器的參數(shù)設(shè)置濱州學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）22（2）系統(tǒng)仿真及各點(diǎn)波形。為了更好的恢復(fù)出信源信號(hào)，此處直接使用原載波信號(hào)作為同步載波信號(hào)。濱州學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）21圖 2ASK 解調(diào)模型（1）參數(shù)設(shè)置。從 Simulink 模塊選擇器件組建系統(tǒng)模型：從Sources 中選取 Pulse Generator 作為方波信號(hào)源，再?gòu)?DSP 工具箱的 DSP Sources中選取 sine wave 作為載波信號(hào)，然后從 Math Operations 中選取 Product 作為乘法器，最后從 Sinks 中選取 Scope 作為示波器。下面第一個(gè)波形是方波信號(hào)源輸出的方波；第二個(gè)波形正弦信號(hào)源輸出的頻率為1Hz 的正弦波；第三個(gè)是方波與正弦波經(jīng)過乘法器后輸出的 2ASK 信號(hào)。濱州學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）20（3）系統(tǒng)仿真及各點(diǎn)波形圖。濱州學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）19圖 正弦信號(hào)參數(shù)設(shè)置圖 方波信號(hào)源的參數(shù)設(shè)置其中 sin 函數(shù)是幅度為 頻率為 1Hz、采樣周期為 的雙精度 DSP 信號(hào)。建立好模型之后就要設(shè)置系統(tǒng)參數(shù)，來對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行仿真。圖 2ASK 信號(hào)調(diào)制仿真模型正弦信號(hào)是載波信號(hào)，方波代表 s(t)序列的信號(hào)源，正弦信號(hào)和方波相乘后就得到二進(jìn)制鍵控信號(hào)。從 Simulink 工具箱選擇器件用來組建系統(tǒng)模型：從Sources 中選取 Pulse Generator 作為方波信號(hào)源，再?gòu)?Sources 中選取 sine wave 作為載波信號(hào)，然后從 Math 中選取 Product 作為乘法器，再?gòu)?sinks 中選取 to file 模塊，最后從 Sinks 中選取 Scope 作為示波器。因此，本文只對(duì)最基本的二進(jìn)制振幅鍵控 2ASK、二進(jìn)制頻率鍵控 2FSK 和二進(jìn)制相移鍵控 2PSK 三種數(shù)字調(diào)制方式進(jìn)行調(diào)制解調(diào)的仿真。QAM 信號(hào)一般多采用相干解調(diào)，常用的 QAM 信號(hào)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則是在信號(hào)串/并轉(zhuǎn)換 ∑Tb濱州學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）23功率相同的條件下，選擇信號(hào)空間中信號(hào)點(diǎn)之間距離最大的信號(hào)結(jié)構(gòu)。 coswct Uk + SI π/4DQPSK SSQ Vk sinwct串/并轉(zhuǎn)換差分相位解碼LPFLPF∑ 放大大輸入數(shù)據(jù) 圖 π/4DQPSK 調(diào)制器原理框圖 正交振幅調(diào)制 正交振幅調(diào)制(QAM)是二進(jìn)制的 PSK、四進(jìn)制的 QPSK 調(diào)制的進(jìn)一步推廣，通過相位和振幅的聯(lián)合鍵控，可以得到更高頻譜效率的調(diào)制方式，從而可以使數(shù)據(jù)可以在限定的頻帶內(nèi)以更高速率的數(shù)據(jù)傳輸。3π/4，從而改善了 π/4DQPSK 的頻譜特性；另一方面，QPSK 只能采用相干解調(diào)，而 π/4DQPSK 既可以用相干解調(diào)也可以用非相干解調(diào)。一方面，它將QPSK 的最大相位跳變由 177。 + coswct 帶通濾波器帶通濾波器抽樣判決器延時(shí)器Tb串/并轉(zhuǎn)換 ∑濱州學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）16QPSK 信號(hào)的產(chǎn)生原理 sinwct + coswct _ OQPSK 信號(hào)的產(chǎn)生原理 sinwct 圖 QPSK 和 OQPSK 信號(hào)的產(chǎn)生原理 QPSK 和 OQPSK 調(diào)制與 PSK 調(diào)制相同，均可采用相干解調(diào)。π 的相位跳變，只能產(chǎn)生177。 輸入 輸出 coswct 抽樣判決器帶通濾波器低通濾波器相干解調(diào) 輸入 輸出 差分相干解調(diào) 圖 PSK 的解調(diào)框圖2．四相移相鍵控(QPSK)調(diào)制和交錯(cuò)四相移相鍵控(OQPSK)調(diào)制在 QPSK 的碼元速率(T S)與 PSK 信號(hào)比特速率相等的情況下，QPSK 信號(hào)是兩個(gè) PSK 信號(hào)之和，它具有和 PSK 信號(hào)相同的頻頻特性和誤比特率性能。PSK 的輸出信號(hào)形式為：高斯低通濾波器 FM 調(diào)制器濱州學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）15s(t)={ Acos（w ct） an=+1 Acos（w ct） an=1 nTb≤t（n+1） Tb 公式 4(2)即當(dāng)輸入為+1 時(shí)，對(duì)應(yīng)的信號(hào)附加相位為 0；當(dāng)輸入為1 時(shí)，對(duì)應(yīng)的信號(hào)附加相位為 π。 數(shù)字相位調(diào)制1．移相鍵控(PSK)調(diào)制設(shè)輸入比特率為{a n},an=177。3．高斯濾波最小頻移鍵控(GMSK)調(diào)制GMSK 信號(hào)是通過在 FM 調(diào)制器前加入高斯低通濾波器而產(chǎn)生的，如下圖所示輸入數(shù)據(jù)不歸零（NRZ） 調(diào)制指數(shù)為 圖 GMSK 信號(hào)的產(chǎn)生原理 GMSK 信號(hào)的解調(diào)可以用與 MSK 一樣的正交相干解調(diào)電路。MSK 信號(hào)可以采用鑒頻器解調(diào)，也可以用相干解調(diào)。2．最小頻移鍵控(MSK)調(diào)制MSK 是一種特殊形式的 FSK，其頻差是滿足兩個(gè)頻率相互正交的最小頻差，而且要求 FSK 信號(hào)的相位連續(xù)。其中，包絡(luò)檢波法是指接收端采用兩個(gè)帶通濾波器，中心頻率分別為 f1 和 f2，它們的輸出經(jīng)過包絡(luò)檢波。FSK 的輸出信號(hào)形式為s(t)=｛cos （w 1t+ 1） an=+1? cos(w2t+ 2) an=1 公式 4(1)當(dāng)輸入為信號(hào)“+1” ，輸出為頻率是 f1 的正弦波；當(dāng)輸入為空號(hào)“1”時(shí)，輸出為頻率是 f2 的正弦波。 m(t) sFM(t) （a）間接調(diào)頻m(t) spm(t) （b）間接調(diào)相圖 FM 與 PM 之間的關(guān)系圖 數(shù)字信號(hào)的調(diào)制與解調(diào) 數(shù)字頻率調(diào)制1．頻移鍵控(FSK)調(diào)制積分器 PM 調(diào)制器微分器 FM 調(diào)制器濱州學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）14設(shè)輸入到調(diào)制器的比特流為{a n}，a n=177。2．相位調(diào)制(PM)相位調(diào)制是指瞬時(shí)相位偏移隨調(diào)制信號(hào) m(t)作線性變化，即 (t)=Kpm(t)式中：Kp 為調(diào)相靈敏度，是指單位調(diào)制信號(hào)幅度引起 PM 信號(hào)的相位偏移量。LPF濱州學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）13 圖 VSB 信號(hào)的相干解調(diào) 角度調(diào)制角度調(diào)制信號(hào)的一般表達(dá)式為 sm(t)=Acos[wct+ (t)] 式中：A 為載波的恒定振?幅；[w ct+ (t)]為信號(hào)的瞬時(shí)相位，記為； (t)為相對(duì)于載波相位 wct 的瞬時(shí)相位偏?移；d[w ct+ (t)]/dt 是信號(hào)的瞬時(shí)角頻率，可記為 w(t)；而 d (t)/dt 相對(duì)于載頻 wc的瞬時(shí)頻偏。VSB 信號(hào)不能采用包絡(luò)檢波，而需采用如下圖所示的相干解調(diào)。 4．殘留邊帶調(diào)制殘留邊帶調(diào)制(VSB)調(diào)制是介于 SSB 與 DSB 之間的一種折中方式，它不像SSB 中