【正文】 ％輸出 df 為最終的頻率分辨率23 fs=1/ts。 else, n1=fs/df。 n=2^(max(nextpow2(n1),nexpow2(n2)))。 m=[m,zeros(nn2)]。運(yùn)行后得到的信號(hào)和調(diào)制信號(hào)如圖 所示：圖 雙邊帶幅度調(diào)制信號(hào)24第二節(jié) 用 MATLAB 分析相干解調(diào)過程 0＜t＜t0/3例 某消息信號(hào) m (t)= 2 t0/3＜t＜2t0/3用信號(hào) m(t)以 DSBAM 方式調(diào)制載波 c(t)=cos(2∏fct),所得到的已調(diào)制信號(hào)記為 u(t).設(shè) t0=,fc=250Hz。MATLAB 設(shè)計(jì)程序如下：t0=。 ％采樣時(shí)間間隔 Fc= ％采樣頻率 df= 。 ％時(shí)間矢量 m=[ones(1,t0/(3*ts)), 2*ones(1,t0/(3*ts)),zeros(1,t0/(3*ts)+1)]。 ％載波信號(hào)u=m.*c。 ％混頻 [M,m,df1]=fft_seq(m,ts,df)。 ％縮放 [U,u,df1]=fft_seq(m,ts,df)。 [Y,y,df1]=fft_seq(y,ts,df)。 f_cutoff=150。 ％設(shè)計(jì)濾波器 f=[0:df1:df1*(length(m)1)]Fs/2。 H(1:n_cutoff)=2*ones(1,n_cutoff)。 DEM=H.*Y。 ％濾波器的輸出 subplot(2,2,1)。 ％未調(diào)制信號(hào) title(‘未調(diào)制信號(hào)‘)； subplot(2,2,2)。 ％解調(diào)信號(hào) title(‘解調(diào)信號(hào)‘)； subplot(2,2,3)；plot(f,abs(fftshift(M)))。二、隨機(jī)信號(hào)的生成利用 Matlab 中的 random_binary 函數(shù)來產(chǎn)生 0、1 等概分布的隨機(jī)信號(hào)。end。 if (temp), info(i)=0。 % 1/2 的概率輸出為 1 endend。由于是調(diào)用 matlab 系統(tǒng)函數(shù)調(diào)制解調(diào)，在此將轉(zhuǎn)換后邊的序列進(jìn)行四進(jìn)制轉(zhuǎn)換，方便后面的調(diào)制，再將轉(zhuǎn)換好的序列通過調(diào)用 qam()函數(shù)進(jìn)行 16qam 調(diào)制，具體代碼如下：代碼如下：%串/并變換分離出 I 分量、 Q 分量，然后再分別進(jìn)行電平映射I=x(1:2:nn1)。Q=x(2:2:nn)。 if Kbase==2。 28Q=bshape(Q,fs,fb/4)。 y=I.*cos(2*pi*fc*t)Q.*sin(2*pi*fc*t)。T=[0 1。 n=length(x)。for i=1:2:n1。 yn(ii)=T(xi(1),xi(2))。end。 y=yn。 y=[y。end。 %；；； 畫出星座圖代碼如下： %畫出星座圖function c=constel(x,fs,fb,fc)。 m=2*fs/fb。 i1=mn。 ph0=(i11)*2*pi/n。 xi=x(i1:i1+n1)。 29 c(i)=y(2)。 i1=i1+m。 %如果無輸出，則作圖if nargout1。 ph=(0:5:360)*pi/180。c39。 hold on。 ph=ph0angle(c(i))。 plot(a*cos(ph),a*sin(ph),39。)。 plot([ ],[0 0],39。,[0 0],[ ],39。)。 axis equal。end。方波是在本地?cái)?shù)字信號(hào)處理時(shí)常見的波形，但在實(shí)際傳輸時(shí)這種方波并不合適。這一過程由發(fā)送端的基帶成形濾波器和接收端的匹配濾波器兩個(gè)環(huán)節(jié)共同實(shí)現(xiàn)，因此每個(gè)環(huán)節(jié)均為平方根升余弦滾降濾波，兩個(gè)環(huán)節(jié)合成就實(shí)現(xiàn)了一個(gè)升余弦滾降濾波。代碼如下：30 %基帶升余弦成形濾波器function y=bshape(x,fs,fb,N,alfa,delay)。 delay=8。if nargin5。 end。 N=16。b=firrcos(N,fb,2*alfa*fb,fs)。五、調(diào)制調(diào)制代碼： function [y,I,Q]=qam(x,Kbase,fs,fb,fc)。 m=fs/fb。dt=1/fs。%串/并變換分離出 I 分量、 Q 分量，然后再分別進(jìn)行電平映射I=x(1:2:nn1)。Q=x(2:2:nn)。 if Kbase==2。 Q=bshape(Q,fs,fb/4)。 y=I.*cos(2*pi*fc*t)Q.*sin(2*pi*fc*t)。加入不同強(qiáng)度的高斯白噪聲代碼： SNR_in_dB=8:2:24。 %加入不同強(qiáng)度的高斯白噪聲 y_output=qamdet(y_add_noise,fs,fb,fc)。 解調(diào)的代碼如下： %QAM 信號(hào)解調(diào)function [xn,x]=qamdet(y,fs,fb,fc)。 t=0:dt:(length(y)1)*dt。 Q=y.*sin(2*pi*fc*t)。 %設(shè)計(jì)巴特沃斯濾波器I=filtfilt(b,a,I)。m=4*fs/fb。 n=(.6:1:N)*m。In=I(n)。 32xn=four2two([In Qn])。 xn=[xn(1:nn/2)。 xn=xn(:)。四進(jìn)制轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制代碼如下： %四進(jìn)制轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制function xn=four2two(yn)。 ymin=min(y)。 ymax=max([ymax abs(ymin)])。 yn=(yymin)*3/(ymaxymin)。 yn(I0)=zeros(size(I0))。 yn)。I2=find(yn= amp。 yn(I2)=ones(size(I2))*2。 yn(I3)=ones(size(I3))*3。0 1。1 0]。 for i=1:n。end。 xn=xn(:)。33七、誤碼率曲線 誤碼率代碼如下： numoferr=0。 end。 Pe(j)=numoferr/N。figure。red*39。 grid on。SNR in dB39。 ylabel(39。)。16QAM 調(diào)制在不同信道噪聲強(qiáng)度下的誤碼率39。八、16QAM 載波調(diào)制信號(hào)在 AWGN 信道下的性能 16QAM 載波調(diào)制信號(hào)在 AWGN 信道下的性能代碼如下： clear allnsymbol=100000。 %16QAMgraycode=[0 1 3 2 4 5 7 6 12 13 15 14 8 9 11 10]。 %信噪比， Es/N0snr1=10.^(EsN0/10)。 %消息數(shù)據(jù)msg1=graycode(msg+1)。 %基帶 16QAM 調(diào)制spow=norm(msgmod).^2/nsymbol。 %根據(jù)符號(hào)功率求噪聲功率 rx=msgmod+sigma*(randn(1,length(msgmod))+j*randn(1,length(msgmod)))。 decmsg=graycode(y+1)。 %誤比特率 [err,ser(indx)]=symerr(msg,decmsg)。ser1=1(1P4).^2。 %理論誤比特率semilogy(EsN0,ber,39。,EsN0,ser,39。,EsN0,ser1,EsN0,ber1,39。)。16QAM 載波調(diào)制信號(hào)在 AWGN 信道下的性能39。Es/N039。ylabel(39。)legend(39。,39。,39。,39。)35第四節(jié) 仿真結(jié)果及分析 0 5 10 15 20 25 30 0 下下下下(In:red,Qn:green)圖 已調(diào)信號(hào)圖形360 2 4 6 8 10 12 14 168075706560555045403530 下下下下下下f/fb圖 已調(diào)信號(hào)頻譜 1 0 1 101 下下下圖 16QAM 星座圖378 10 12 14 16 18 20 22104103102101100SNR in dBPe16QAM下下下下下下下下下下下下下下下下圖 16QAM 調(diào)制在不同信道噪聲強(qiáng)度下的誤碼率5 10 15 20226105104103102101100 16QAM下下下下下下下AWGN下下下下下下Es/N0下下下下下下下下下 下下下下下下下下下下下下下下下下下下下下 圖 16QAM 載波調(diào)制信號(hào)在 AWGN 信道下的性能由圖 圖 可看到當(dāng)信噪比小的情況下，仿真曲線和理論曲線差距略38大，而隨著信噪比的增大，仿真曲線越來越逼進(jìn)理論曲線。簡(jiǎn)單分析不難看出，由于理論誤碼率曲線是建立在誤符號(hào)率除以 4 的基礎(chǔ)上的，而這一條件的前提是出現(xiàn)誤符號(hào)的時(shí)候，一個(gè)符號(hào)中只有一個(gè) bit 位發(fā)生了錯(cuò)誤，這表明誤碼率比較低，也就是說明信噪比比較大。39結(jié) 論通過對(duì)本次應(yīng)用 MATLAB 語言對(duì)通信系統(tǒng)的分析，使我系統(tǒng)的理解了調(diào)制和解調(diào)的功能，對(duì)掌握信息的傳輸有了進(jìn)一步提高。人工計(jì)算調(diào)制和解調(diào)過程比較困難，而 MATLAB 具有的強(qiáng)大功能可以很容易的解決這一問難題，所以又本文詳細(xì)介紹了 MATLAB 通信系統(tǒng)工具箱；并給出了基于 MATLAB 的通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和仿真的實(shí)現(xiàn)，運(yùn)用 MATLAB 仿真軟件進(jìn)行仿真。從上面的我們可以看出用 MATLAB 輔助分析信號(hào)頻譜，具有編程簡(jiǎn)單、計(jì)算準(zhǔn)確、繪圖方便、結(jié)果直觀等特點(diǎn)。利用 MATLAB 的繪圖功能，有利于分析結(jié)果的直觀理解，也有利于深入掌握所學(xué)