【正文】 帶信號） 說明：x=dmod(y,Fc,Fd,Fs,method,M) 中y是經(jīng)過dmod 調(diào)制的信號，F(xiàn)c是輸入信號x的載波頻率，F(xiàn)d是輸入信號x的抽樣頻率， Fs是仿真是的抽樣頻率，method注明了解調(diào)方式，M是進制數(shù)，此命令可以把用dmod調(diào)制的信號y解調(diào)出。method對應(yīng)的調(diào)制方法有ask,fsk,msk,psk,qask。同樣具有六種主要的差錯控制譯碼。*decode 功能：差錯控制譯碼（信道譯碼） 說明：msg=decode(code,N,K,method)中 code是指接收到的碼字，N是碼字長度，K是信息位長度，method注明譯碼的方式。*encode 功能：差錯控制編碼（信道編碼） 說明：code=encode(msg,N,K,method,opt)中 msg是信息， N 是碼字長度，K是信息位長度，method注明編碼方式，opt是有些編碼方式需要的參數(shù)。 說明：out= randint(N,M)中 N代表矩陣的行數(shù)，M代表矩陣的列數(shù)。在相干解調(diào)中最為重要的是相干載波的提取，在移動通信的環(huán)境中是比較困難的，因而通常采用差分解調(diào)和鑒頻器解調(diào)等非相干解調(diào)。原理圖如圖29所示。圖27 MFSK調(diào)制器框圖解調(diào)原理：MFSK的解調(diào)方法常用非相干解調(diào)，如圖28所示，將接受到的MFSK信號通過濾波器進行濾波，然后將濾波后的信號分別送到Ｍ個帶通濾波器進行濾波，再將輸出信號進行包絡(luò)檢波，最后將這Ｍ個信號進行抽樣和判決，最后經(jīng)過一個邏輯電路，將多進制信號轉(zhuǎn)化為二進制信號即可。圖26 BPSK差分相干解調(diào)法（4）多進制頻移鍵控MFSK調(diào)制原理：在MFSK方式中，MFSK信號常用頻率選擇法產(chǎn)生。解調(diào)時利用延遲電路將其前一碼元延遲一個碼元時間Ts作為參考相位，并與后一碼元相乘，再進行低通濾波，最后經(jīng)取樣判決后恢復(fù)出原二進制碼。由于BPSK解調(diào)器中的本地載波的相位有00、1800的模糊，通常采用在調(diào)制輸入的數(shù)字基帶信號中進行差分編碼的方法來解決。BPSK調(diào)制有直接相乘方法和相位選擇法兩種，見圖25。（3）二進制移相鍵控（BPSK）調(diào)制原理：載波的相位（通常為00或1800）隨調(diào)制信號“1”或“0”而改變，這種調(diào)制稱為二進制移頻鍵控。若FSK看作非正交2FSK，則MSK調(diào)制方法如圖24。圖23 2FSK信號過零檢測法解調(diào)波形示意圖其中a是已調(diào)信號，b是限幅后已調(diào)信號，c是經(jīng)過微分的信號，d是整流后的已調(diào)信號，e是經(jīng)過寬脈沖發(fā)生后的已調(diào)信號，f是經(jīng)過低通的輸出信號。圖22 2FSK調(diào)制解調(diào)也有相干和非相干兩種。（1）二進制頻移鍵控（2FSK）調(diào)制原理：在二進制移頻鍵控中，調(diào)制信號1或0，分別對應(yīng)載波的兩個頻率f1 或 f2 。這類調(diào)制技術(shù)的優(yōu)點是已調(diào)信號具有相對窄的功率譜和對放大設(shè)備沒有線性要求，不足之處是其頻譜利用率通常低于線性調(diào)制技術(shù)。這種要求在制造移動設(shè)備中增加了難度和成本，但這種方式可獲得較高的頻譜利用率。表21 調(diào)制方式及用途 調(diào)制方式主要用途振幅鍵控ASK數(shù)據(jù)傳輸頻率鍵控FSK數(shù)據(jù)傳輸相位鍵控PSK、DPSK、QPSK等數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)字微波、空間通信高效數(shù)字調(diào)制QAM、MSK等（提高頻帶利用率）數(shù)字微波、空間通信，有兩類用得最多的數(shù)字調(diào)制方式（1）線性調(diào)制技術(shù)這里包括PSK、QPSK、DQPSK、OKQPSK和多電平的PSK等。此外，還有許多由基本調(diào)制類型改進或綜合而獲得的新型調(diào)制技術(shù)。從廣義上講，調(diào)制與解調(diào)屬于信道編/譯碼范疇，但調(diào)制與解調(diào)的目的是實現(xiàn)載波傳輸，而信道編/譯碼的主要目的是實現(xiàn)差錯控制。調(diào)制的目的是使傳輸?shù)男盘柵c信道相匹配，從而有效傳輸信號。下面就對數(shù)字調(diào)制解調(diào)技術(shù)進行介紹。調(diào)制解調(diào)是數(shù)字通信系統(tǒng)的重要組成部分。編碼過程可以看成是輸入信息序列與由移位寄存器和模2加連接所決定的的另一序列的卷積，因此稱為卷積沒碼。特點是編碼后的n個碼元不僅與當前段的k位信息有關(guān)，而且與前N1段的信息有關(guān)，編碼過程中相互關(guān)聯(lián)的碼元有Nn個。BCH碼是一類糾正多個隨機錯誤的循環(huán)碼。循環(huán)碼是線性分組碼，既可糾錯又可檢錯。如果信息元與監(jiān)督碼元之間呈線性關(guān)系，則為線性分組碼。信道編碼的基本方式是：前向糾錯（FEC）、檢錯重傳（ARQ）、混合差錯控制（HEC）和信息反饋（IRQ）。圖21 數(shù)字通信系統(tǒng)模型信道編碼的基本思想是：在發(fā)端被傳輸?shù)男畔⑿蛄猩细郊右恍┒嘤嗟臋z驗碼元，這些監(jiān)督碼元與信息碼元間以某種特定的規(guī)則相互關(guān)聯(lián)。實際的數(shù)字通信系統(tǒng)模型要比簡單的數(shù)字通信系統(tǒng)模型復(fù)雜得多。通過對GMSK 基本理論知識的學習，分析基帶GMSK 調(diào)制解調(diào)器的基本構(gòu)成，完成了基于MATLAB 平臺下的GMSK 調(diào)制解調(diào)器的系統(tǒng)仿真，尤其對GMSK 解調(diào)部分做了具體的自主研究與設(shè)計實現(xiàn)，并將仿真算法用于FPGA 中進行實踐設(shè)計，使用軟硬件結(jié)合的方式來設(shè)計研究GMSK 基帶信號的解調(diào)，為以后通信系統(tǒng)的研究奠定了一定的基礎(chǔ)。如何將FPGA 應(yīng)用到AIS系統(tǒng)中，為此達到系統(tǒng)具有靈活性的目的，是擺在人們面前的重要課題。文章根據(jù)擴頻通信的原理，利用MATALB提供的可視化仿真工具Simulink建立了擴頻通信系統(tǒng)仿真模型，研究了擴頻通信的特性和擴頻增益與輸出端信噪比的關(guān)系，目的是為以擴頻通信為基礎(chǔ)的現(xiàn)代通信的研究和設(shè)計提供依據(jù)。采用擴頻信號進行通信的優(yōu)越性在于用擴展頻譜的方法可以換取信噪比上的好處。(2)載波的帶寬比調(diào)制數(shù)據(jù)的帶寬要寬得多。它是指發(fā)送的信息被展寬到一個很寬的頻帶上，在接收端通過相關(guān)接收，將信號恢復(fù)到信息帶寬的一種系統(tǒng)。另外，為能進行通信的全系統(tǒng)仿真，SIMULINK通信系統(tǒng)仿真模型庫提供了通帶和基帶兩種類別的信道模型，其中通帶信道有4種模型，基帶信道有6種模型。在通信系統(tǒng)中，一般情況下，傳輸和接受所采用的技術(shù)是相互對應(yīng)的，因此，可以將發(fā)射與接收部分中各個子仿真模型庫進行相應(yīng)的歸類。多址接入方式、濾波器以及傳輸介質(zhì)的模型。以糾錯控制編解碼函數(shù)為例：函數(shù)庫提供了線性分組碼、漢明碼、循環(huán)碼、BCH碼、里德一索洛蒙碼（REED—SOLOMON）、卷積碼等6種糾錯控制編碼，每種編碼又有編碼、解碼、矢量輸入輸出、序列輸入輸出等四種形式的函數(shù)表達。MATLAB通信系統(tǒng)功能函數(shù)庫由七十多個函數(shù)組成，每個函數(shù)有多種選擇參數(shù)、函數(shù)功能覆蓋了現(xiàn)代通信系統(tǒng)的各個方面。MATIAB通信工具箱由兩大部分組成：通信系統(tǒng)功能函數(shù)庫和SIMULINK通信系統(tǒng)仿真模型庫。除內(nèi)部函數(shù)外，所有MATLAB的核心文件和工具箱文件都是可讀可改的源文件，用戶可修改源文件和加入自己的文件，它們可以與庫函數(shù)一樣被調(diào)用。而學科性工具箱是專業(yè)性比較強的，如優(yōu)化工具箱、統(tǒng)計工具箱、控制工具箱、小波工具箱、圖象處理工具箱、通信工具箱等。工具箱可分為兩類:功能性工具箱和學科性工具箱。它既包括對二維和三維數(shù)據(jù)可視化，圖像處理，動畫制作等高層次的繪圖命令，也包括可以修改圖形及編制完整圖形界面的，低層次的繪圖命令。b) 既具有結(jié)構(gòu)化的控制語句(如for循環(huán)，while循環(huán)，break語句，if語句和switch語句)，又有面向?qū)ο蟮木幊烫匦浴ATLAB語言以數(shù)組為基本數(shù)據(jù)單位，包括控制流語句、函數(shù)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、輸入輸出及面向?qū)ο蟮忍攸c的高級語言，具有以下主要特點:a) 運算符和庫函數(shù)極其豐富，語言簡潔，編程效率高，MATLAB除了提供和C語言一樣的運算符號外，還提供廣泛的矩陣和向量運算符。 MATLAB及其仿真的實現(xiàn)方法MATLAB軟件是美國MathWorks公司開發(fā)的用于概念設(shè)計，算法開發(fā)，建模仿真，實時實現(xiàn)的理想的集成環(huán)境[3]。80年代以來，通信和信號處理系統(tǒng)越來越復(fù)雜，各種新技術(shù)的發(fā)展對通信系統(tǒng)的實現(xiàn)起著重大的影響。數(shù)字調(diào)制信號又稱為鍵控信號，數(shù)字調(diào)制過程中處理的是數(shù)字信號，而載波有振幅、頻率和相位3個變量，且二進制的信號只有高低電平兩個邏輯量即1和0，所以調(diào)制的過程可用鍵控的方法由基帶信號對載頻信號的振幅、頻率及相位進行調(diào)制,最基本的方法有三種振幅調(diào)制(ASK)、頻移鍵控(FSK)、相移鍵控(PSK) [2]。頻帶傳輸系統(tǒng)也叫數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)，該系統(tǒng)對基帶信號進行調(diào)制，使其頻譜搬移到適合在信道(一般為帶通信道)上傳輸?shù)念l帶上。 隨著數(shù)字技術(shù)的飛速發(fā)展與數(shù)字器件的廣