【正文】
星座圖、頻譜利用率、誤碼率分析等全面研究移動通信系統(tǒng)的調(diào)相技術(shù)。目前各國上報給國際電聯(lián)審批的所有3G提案中,絕大多數(shù)方案都是基于與IS95CDMA相近的CDMA技術(shù)。通過研究,在IS95系統(tǒng)的基礎(chǔ)上不斷推出新標(biāo)準(zhǔn)。在第二代通信系統(tǒng)中,使用QPSK、OQPSK做為調(diào)制解調(diào)技術(shù)的IS95系統(tǒng)以其高語音質(zhì)量、穩(wěn)定的性能及空中接口的大容量在世界各地廣泛配置。第二代移動通信系統(tǒng)主要采用時分多址(TDMA)的數(shù)字調(diào)制方式,提高了系統(tǒng)容量,并采用獨立信道傳送信令,使系統(tǒng)性能大為改善,但TDMA的系統(tǒng)容量仍然有限,越區(qū)切換性能仍不完善。在當(dāng)代移動通信中,第三代移動通信系統(tǒng)(3G)已成為目前通信業(yè)的研究熱點。目前正在研究的數(shù)字調(diào)制方式有緩變調(diào)頻(TFM)、相干移相鍵控(CPSK)、 四相移相鍵控(QPSK)、高斯最小移頻健控(GMSK)及網(wǎng)格編(TCM)調(diào)制方案等,選擇適用于具體的移動和個人通信系統(tǒng)的調(diào)制方案,要依賴于許多因素,如譜效率特性與同波道干擾的關(guān)系、多載波比特率的支持、接收機(jī)靈敏度等?,F(xiàn)在,我國教育科研部門對MATLAB的地位和重要作用也逐漸達(dá)成了共識,尤其是在硬件設(shè)施有限、科研經(jīng)費不足的情況下,MATLAB的廣泛應(yīng)用必將大大提升我國科教事業(yè)的基礎(chǔ)研究水平。通信與電子工程師和科技工作者迫切需要一種仿真工具,以擺脫繁雜的編程工作,將精力和時間集中到解決科學(xué)問題、提出和驗證創(chuàng)新思想和算法上來。其后MATLAB經(jīng)過多個版本的不斷改進(jìn),“面向?qū)ο蟆钡奶攸c愈加突出,數(shù)據(jù)類型愈加豐富,操做界面愈加友善,在很多科技領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用,對科學(xué)技術(shù)的發(fā)展起到了相當(dāng)大的推動作用。MATLAB以商品形式出現(xiàn)后短短幾年,就以其良好的開放性和運行的可靠性,使原先在控制領(lǐng)域里的封閉式軟件包紛紛淘汰,而改在MATLAB平臺上重建。20世紀(jì)70年代后期,時任美國新墨西哥大學(xué)計算機(jī)科學(xué)系主任的Cleve Moler教授出于減輕學(xué)生編程負(fù)擔(dān)的動機(jī),為學(xué)生設(shè)計了一組調(diào)用LINPACK和EISPACK庫程序的“通俗易用”的接口,此即用FORTRAN編寫的萌芽狀態(tài)的MATLAB。在本課題中,用國際控制界公認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)仿真軟件MATLAB來仿真移動通信系統(tǒng)各種數(shù)字調(diào)制解調(diào)技術(shù)中,具有數(shù)字通信的諸多優(yōu)點,廣泛使用它來傳送各種控制信息的數(shù)字調(diào)相信號,比較不同調(diào)相計術(shù)之間的性能差異。通信仿真技術(shù)是通過在計算機(jī)中構(gòu)造虛擬的環(huán)境來反映現(xiàn)實的通信網(wǎng)絡(luò)環(huán)境, 模擬現(xiàn)實中的通信網(wǎng)絡(luò)行為, 從而可以有效提高通信網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和設(shè)計的可靠性和準(zhǔn)確性, 明顯降低通信系統(tǒng)的投資風(fēng)險, 減少不必要的投資浪費。要規(guī)劃和設(shè)計一個性能完善的通信系統(tǒng),光靠理論計算或憑個人的組網(wǎng)經(jīng)驗是無法完成的。隨著通信技術(shù)的發(fā)展, 通信系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和規(guī)模越來越復(fù)雜, 基于通信系統(tǒng)的應(yīng)用也越來越多樣化, 單純地依靠經(jīng)驗進(jìn)行通信系統(tǒng)的規(guī)劃和設(shè)計、通信設(shè)備的研發(fā)以及通信網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的開發(fā), 已經(jīng)不能適應(yīng)現(xiàn)代通信的發(fā)展需要。1 緒論 課題研究的意義隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,系統(tǒng)建模和仿真技術(shù)已經(jīng)日益成為現(xiàn)代各領(lǐng)域,特別是理工科各專業(yè)進(jìn)行科學(xué)探索、系統(tǒng)可行性研究和工程設(shè)計不可缺少的重要環(huán)節(jié)。在移動通信中,數(shù)字調(diào)制解調(diào)技術(shù)是關(guān)鍵技術(shù),其中數(shù)字調(diào)相信號具有數(shù)字通信的諸多優(yōu)點,在數(shù)字移動通信中,廣泛使用它來傳送各種控制信息?,F(xiàn)代移動通信系統(tǒng)的發(fā)展是以多種先進(jìn)的通信技術(shù)為基礎(chǔ)發(fā)展起來的。MATLAB等優(yōu)秀軟件使仿真技術(shù)得到很好的應(yīng)用。MATLAB 是Matrix Labotratory(矩陣實驗室)的縮寫,最初由美國Cleve Moler博士在20 世紀(jì)70 年代末講授矩陣?yán)碚摵蛿?shù)據(jù)分析等課程編寫的軟件包Linkpack 與Eispack 組成,旨在使使應(yīng)用人員免去大量經(jīng)常重復(fù)的矩陣運算和基本數(shù)學(xué)運算等煩瑣的編程工作。隨著通信技術(shù)的發(fā)展,信號處理方面硬件設(shè)計與專業(yè)軟件設(shè)計結(jié)合日趨緊密,已經(jīng)有一些公司開發(fā)出專業(yè)數(shù)字信號處理軟件。通信信號處理方式也從模擬向數(shù)字通信轉(zhuǎn)變。馬可尼所完成的無線通信試驗之日就產(chǎn)生了,當(dāng)時的試驗是在固定站與一艘拖船之間進(jìn)行的,距離為18海里。移動通信可以說從1897 M Modulation and demodulation。 use MATLAB and Simulink Carry on the simulation and the research. This design mostly achieves the process simulation of the PSK、QPSK、OQPSK modulation amp。本設(shè)計主要實現(xiàn)PSK、QPSK、OQPSK調(diào)制解調(diào)過程的仿真,并分析它們的性能差異。 本文首先介紹了通信系統(tǒng)的組成、MATLAB的使用以及Simulink模塊的組建。同時,由于計算技術(shù)的發(fā)展,通信系統(tǒng)的仿真已日益普遍,已逐漸成為今天設(shè)計和分析通信系統(tǒng)的主要工具。本科生畢業(yè)論文(設(shè)計)基于MATLAB的移動通信中數(shù)字調(diào)相技術(shù)的研究與仿真 院 系 電信學(xué)院 專 業(yè) 通信工程 班 級 05通信一班 學(xué) 號 0612050536 學(xué) 生 姓 名 李恩博 聯(lián) 系 方 式 13782356437 指 導(dǎo) 教 師 陳靜 職稱: 講師 2009年5月6日摘要在日常的生活中,通信是人們用來傳遞信息的方式。隨著數(shù)字系統(tǒng)的飛速發(fā)展,對數(shù)字系統(tǒng)的性能和調(diào)制解調(diào)技術(shù)要求也越來越高。本次設(shè)計將使用MATLAB軟件設(shè)計函數(shù)和Smulink建模對數(shù)字調(diào)相技術(shù)進(jìn)行仿真和研究。然后深入分析了PSK、QPSK、OQPSK的調(diào)制解調(diào)原理,熟悉了原理后,用MATLAB編程和Simulink對它們進(jìn)行仿真和研究。關(guān)鍵詞:MATLAB;調(diào)制解調(diào);PSK;QPSK Abstract In the daily life, munication is very important for us. Along with development of digital system the technical criterion of modulation and demodulation will be adjusted to meet higher the same time, because of the development of the puting technology, the simulation ofthe munication system has been already popular day by day, it already is main tool of design and analyses system of munication today.This design will use the MATLAB software design function and the simulink modelling carries on the simulation and the research for Phase modulation technology.This article discusses the position of Communications system,the use of MATLAB and brief introduction of the module of then thorough analysis the principle modulation amp。 demodulation ,and analyzes their performance difference.Key words:MATLAB。 PSK;QPSK目 錄引言……………………………………………………………………………11 緒論…………………………………………………………………………2 課題研究的意義 ……………………………………………………………2 國內(nèi)外研究及發(fā)展情況 ……………………………………………………2 本課題主要內(nèi)容 ……………………………………………………………42 通信系統(tǒng)和調(diào)相信號研究及MATLAB簡介……………………………4…………………………………………………………4……………………………………………………………5 調(diào)相技術(shù)的初步研究……………………………………………………6 MATLAB和Simulink簡要介紹………………………………………………73 研究和仿真的要求………………………………………………………8…………………………………………………………8………………………………………………………8 課題的主要工作流程…………………………………………………………84 研究和仿真的構(gòu)思和理論………………………………………………8 PSK信號的調(diào)制解調(diào)及其原理……………………………………………9 PSK信號的性能…………………………………………………………13 PSK信號的頻譜………………………………………………………13 PSK信號的誤碼率和星座圖………………………………………………13 QPSK信號的調(diào)制解調(diào)及其原理………………………………………………14 QPSK調(diào)制和解調(diào)方式……………………………………………………15 QPSK信號的性能……………………………………………………………20 QPSK信號和PSK信號的功率譜比較………………………………………20 QPSK誤碼率和星座圖……………………………………………………24 OQPSK信號的調(diào)制解調(diào)及其原理……………………………………………245 PSK、QPSK、OQPSK三種調(diào)制解調(diào)方式的比較…………………………26………………………………………………26……………………………………………266 總結(jié)及心得體會…………………………………………………………28謝辭 …………………………………………………………………………29參考文獻(xiàn) ……………………………………………………………………3029 / 33引言在這樣一個信息化的社會,通信是很重要的,尤其是移動通信在現(xiàn)代化進(jìn)程中起到的巨大作用是不容質(zhì)疑的。G移動通信的發(fā)展走過了一段很漫長的路程。同時通信系統(tǒng)已經(jīng)由單一的硬件系統(tǒng)轉(zhuǎn)向與軟件的結(jié)合。比較優(yōu)秀而且得到廣大技術(shù)人員認(rèn)可的有MATLAB。MATLAB 作為一種仿真平臺,提供了強(qiáng)大的功能,設(shè)計者可以自己設(shè)計函數(shù),同時也可以調(diào)用Toolbox 里的函數(shù)調(diào)用。通過對通信過程的仿真,我們就可以在低成本的條件下檢測某一個方案是否能夠?qū)崿F(xiàn),是否有更好的方案可以代替原來的方案,這樣對通信的研究就站在了一個更高的起點,使通信技術(shù)的發(fā)展日新月異,近十年來手機(jī)的普及率的迅速提高就從側(cè)面反映移動通信技術(shù)的發(fā)展。移動通信的主要基本技術(shù)包括調(diào)制技術(shù)、移動信道中電波的傳播特性、多址方式、抗干擾技術(shù)以及組網(wǎng)技術(shù)。本文就是通過使用MATLAB軟件來仿真研究數(shù)字通信中常用的幾種調(diào)相方式:2PSK、QPSK、OQPSK等,分析各種調(diào)相信號的產(chǎn)生原理以及抗干擾性能。仿真技術(shù)在今天的通信領(lǐng)域是一個非常重要的技術(shù)手段。因而急需一種科學(xué)的手段來反映和預(yù)測網(wǎng)絡(luò)的性能, 這導(dǎo)致了仿真技術(shù)的應(yīng)運而生。如果在真實的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中進(jìn)行通信性能研究、網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃、設(shè)計和開發(fā),不僅耗資大,而且在統(tǒng)計數(shù)據(jù)的收集和分析上也有一定困難。通過仿真軟件來模擬和估算通信系統(tǒng)的