基于matlab的數(shù)字調(diào)制方法的實(shí)現(xiàn)_學(xué)士學(xué)位論文-在線瀏覽
2024-11-03 18:09本頁面
【正文】 基于 MATLAB 的數(shù)字調(diào)制方法的實(shí)現(xiàn) II 基于 MATLAB 的數(shù)字調(diào)制方法的實(shí)現(xiàn) 岳丹丹 淮北師范大學(xué) 物理與電子信息學(xué)院 安徽 淮北（ 235000） 摘要 本文將著重討論數(shù)字通信系統(tǒng)中的調(diào)制解調(diào)系統(tǒng)的基本原理以及實(shí)現(xiàn)方法，并在 MATLAB 軟件平臺上仿真實(shí)現(xiàn)幾種常見的數(shù)字調(diào)制方式。最常用實(shí)現(xiàn)數(shù)字調(diào)制方法是鍵控法 :可獲得振幅鍵控（ Amplitude Shift Keying,ASK）、頻移鍵控（ Freqency Shift Keying,FSK）和相移鍵控（ Phase Shift Keying, PSK） .數(shù)字信息有二進(jìn)制和多進(jìn)制之分。本文將結(jié)合 MATALB 模塊和 Simulink 工具箱的實(shí)現(xiàn)，對二進(jìn)制幅度鍵控（ 2ASK）、二進(jìn)制頻移鍵控（ 2FSK）和二進(jìn)制相移鍵控（ 2PSK）實(shí)現(xiàn)進(jìn)行仿真結(jié)果進(jìn)行分析，從而更深入地掌握數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)的相關(guān)知識。 Simulation of munication systems 。 4 數(shù)字調(diào)制的 MATLAB/SIMULINK 仿真及分析 ..............14 2ASK 的 MATLAB/Simulink 仿真及分析 ............14 2FSK 的 MATLAB/Simulink 仿真及分析 ............19 總 結(jié) ...........................................24 參考文獻(xiàn) ..........................................25 致 謝 ..........................................26 淮北師范大學(xué) 2020 屆學(xué)士畢業(yè)論文 基于 MATLAB 的數(shù)字調(diào)制方法的實(shí)現(xiàn) 1 引 言 MATLAB 是目前國際上流行的進(jìn)行科學(xué)研究、工程計(jì)算的軟件。 MATLAB 具有強(qiáng)大的數(shù)學(xué)運(yùn)算能力、方便實(shí)用的繪圖功能及語言的高度集成性?？梢灶A(yù)見，在科學(xué)運(yùn)算、自動(dòng)控制、科學(xué)繪圖、通信仿真等領(lǐng)域， MATLAB語言將長期保持其獨(dú)一無二的地位。而 MATLAB 的出現(xiàn)使得通信系統(tǒng)的仿真能夠用于計(jì)算機(jī)模擬實(shí)現(xiàn)，免去構(gòu)建實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的不便，而且操作十分簡便，只需要輸入不同 的參數(shù)就能得到不同情況下系統(tǒng)的性能，而且在結(jié)構(gòu)的觀測和數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)方面也比傳統(tǒng)的方式有很多優(yōu)勢。 本文主要研究的是基于 MATLAB 的數(shù)字調(diào)制解調(diào)技術(shù)。 淮北師范大學(xué) 2020 屆學(xué)士畢業(yè)論文 基于 MATLAB 的數(shù)字調(diào)制方法的實(shí)現(xiàn) 2 在數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)中，為了使數(shù)字基帶信號能夠在信道中傳輸，要求信道應(yīng)具有低通形式的傳輸特性。必須用數(shù)字頻帶信號，數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)如圖 1所示： 圖 1 數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu) 數(shù)字調(diào)制與模擬調(diào)制原理是相同的，一般可以采用模擬調(diào)制的方法實(shí)現(xiàn)數(shù)字調(diào)制。這樣，可以用載波的某些離散狀態(tài)來表示數(shù)字基帶信號的離散狀態(tài)。 淮北師范大學(xué) 2020 屆學(xué)士畢業(yè)論文 基于 MATLAB 的數(shù)字調(diào)制方法的實(shí)現(xiàn) 3 簡介 MATLAB 是矩陣實(shí)驗(yàn)室（ Matrix Laboratory）的簡稱，是美國 MathWorks 公司出品的商業(yè) 數(shù)學(xué)軟件 ，用于算法開發(fā)、數(shù)據(jù)可視化、數(shù)據(jù)分析以及數(shù)值計(jì)算的高級技術(shù)計(jì)算語言和交互式環(huán)境，主要包括 MATLAB 和 Simulink 兩大部分?？梢杂脕磉M(jìn)行： (1)數(shù)據(jù)分析； (2)數(shù)值和符號計(jì)算； (3)工程與科學(xué)繪圖； (4)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)； (5)數(shù)字圖像信號處理； (6)財(cái)務(wù)工程； (7)建模、仿真、原型開發(fā) (8)應(yīng)用開發(fā)； (9)圖形用戶界面設(shè)計(jì)。開放式的結(jié)構(gòu)使 Matlab 產(chǎn)品組很容易針對特定的需求進(jìn)行擴(kuò)充，從而在不斷深化對問題認(rèn)識的同時(shí)，提高自身的競爭力。 MATLAB 語言的特點(diǎn) (1)編程效率高 MATLAB 是一種面向科學(xué)與工程計(jì)算的高級語言，允許用數(shù)學(xué)形式的語言編寫程序，且比 C 語言等更加接近我們書寫計(jì)算公式的思維方式，用 MATLAB 編寫程序猶如在演算紙上排列出公式與求解問題。 (2)用戶使用方便 淮北師范大學(xué) 2020 屆學(xué)士畢業(yè)論文 基于 MATLAB 的數(shù)字調(diào)制方法的實(shí)現(xiàn) 4 MATLAB 語言是一種解釋執(zhí)行的語言。它能在同一畫面上進(jìn)行靈活操作，快速排除輸入程序中的 書寫錯(cuò)誤、語法錯(cuò)誤，以至語意錯(cuò)誤，從而加快了用戶編寫、修改和調(diào)試程序的速度。另外，通過建立 Me 調(diào)文件的形式，混合編程，方便地調(diào)用有關(guān)的 FORTRAN、 C語言的子程序，還可以在 FORTRAN、 C語言中方便地使用MATLAB 的數(shù)值計(jì)算功能．這樣良好的交互性使程序員可以使用以前編寫過的程序，減少重復(fù)性工作，也使現(xiàn)在編寫的程序具有重復(fù)利用的價(jià)值。除了內(nèi)部函數(shù)外，MATLAB 所有的核心文件和工具箱文件都是公開的，都是可讀可寫的源文件，用戶可以通過對源文件的修改和自己編程構(gòu)成新的工具箱。同一函數(shù)名，不同數(shù)目的輸入變量及不同數(shù)目的輸出變量，就會(huì)代表著不同的含義。 (6)高效方便的矩陣和數(shù)組運(yùn)算 MATLAB 語言規(guī)定了矩陣的算術(shù)運(yùn)算符、關(guān)系運(yùn)算符等。另外，它不需要定義數(shù)組的維數(shù)，它可以給出矩陣函數(shù)、特殊矩陣專門的庫函數(shù)，使之在求解問題時(shí)大為高效、方便，這是其他高級語言所不能比擬的。它有一系列繪圖函數(shù)，只需要調(diào)用不同的繪圖函數(shù)，在圖上標(biāo)出圖題等，簡單易行。廣義的調(diào)制分為基帶調(diào)制和帶通調(diào)制（也稱載波調(diào)制），在無線通信中和其他大多數(shù)場合，調(diào)制 一詞均指載波調(diào)制。調(diào)制信號是指來自信源的消息信號（基帶信號），這些信號可以是模擬的，也可以是數(shù)字的。載波調(diào)制后稱為已調(diào)信號，它含有調(diào)制信號的全部特征。 本章主要介紹的數(shù)字調(diào)制方式是用數(shù)字頻帶傳輸系統(tǒng)的二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制和多進(jìn)制為例，在二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制中，載 波的幅度、頻率或相位只有兩種變化狀態(tài) ,對應(yīng)于數(shù)字“ 0” 和“ 1” ， 而多進(jìn)制數(shù)字調(diào)制中信號參數(shù)（ M進(jìn)制， M2）有 M 種取值。 2ASK 是利用代表數(shù)字信息“ 0” 或“ 1” 的基帶矩形脈沖去鍵控一個(gè)連續(xù)的載波，使載波時(shí)斷時(shí)續(xù)地輸出。根據(jù)幅度調(diào)制的原理， 2ASK 信號可表示為： ttste c?cos)()(0 ? (1) 式中， c? 為載波角頻率， )(ts 為單極性 NRZ 矩形脈沖序列 ? ??n bn nTtgats )()( (2) 其中， g(t)是持續(xù)時(shí)間為 bT 、高度為 1 的矩形脈沖，常稱為門函數(shù)； na 為二進(jìn)制數(shù)字序列。 t=0:2*pi/99:2*pi。 c1=[]。 m=zeros(1,100)。 m=ones(1,100)。 m1=[m1 m]。 subplot(211)。原始信號 39。 axis([0 100*length(s) ])。 plot(ask) title(39。)。 包絡(luò)檢波法的原理方框圖如圖 3 所示。
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