基于MATLAB的PSK调制实现

基于MATLAB的PSK调制实现

学生姓名：何毅指导老师：吴志敏

摘要本课程设计主要论述PSK调制的基本原理以及如何在MA TALB环境中使用M文件来实现PSK的调制。首先产生一个数字基带信号，再对这个基带信号进行调制，然后分析调制后的波形并改变采样频率观察波形的变化。对信号加入噪声后观察其时频图，分析噪声对调制的影响。在课程设计中，系统开发平台为Windows XP ,程序运行平台使用Windows XP，程序设计语言采用MATLAB，通过调试运行，初步实现了设计目标。

关键词PSK调制；MA TLAB；基带信号；噪声

1 引言

从原理上来说,受调载波的波形可以是任意的,只要已调信号适合于信道传输就可以了，但实际上，在大多数数字通信系统中，都选择正弦信号作为载波。这是因为正弦信号形式简单，便于产生及接收。数字调制和模拟调制相比，其原理并没有什么区别。不过模拟调制是对载波信号的参量进行连续调制，在接收端则对载波信号的调制参量连续地进行估值；而数字调制都是用载波信号的某些离散状态来表征所传送的信息，在接收端也只要对载波信号的离散调制参量进行检测。数字调制信号，在二进制时有2ASK、2FSK和2PSK 三种基本信号形式，本课程设计主要是实现对PSK调制的仿真。

1.1 课程设计目的

（1）让我们熟悉使用MATLAB语言来解决一些简单的课程设计问题。

（2）了解基带信号PSK的调制原理。

（3）了解基带信号通过PSK调制后在信道上传输的原理。

（4）通过比较调制前和调制后的二进制信号的频谱图，掌握PSK调制的原理和特性。（5）锻炼自己独立思考问题的能力，提高自己动手的能力，增强社会适应度。

1.２ 课程设计要求

熟悉MATLAB 文件中M 文件的使用方法，并在掌握PSK 信号生成原理的基础上，编出PSK 信号的调制程序。绘制出PSK 信号调制前后在时域和频域中的波形，并观察调制前后频谱有何变化以加深对PSK 信号调制原理的理解。改变采样频率绘制已调信号时频波形，进行相应分析。对信号叠加噪声，绘制出叠加噪声后PSK 信号的时频波形，分析噪声对信号的影响。

1.３ 课程设计步骤

（1） 产生数字基带信号； （2） 对信号进行PSK 调制； （3） 绘制调制前后的频谱图；

（4） 改变抽样频率，观察调制的时频图的变化

（5） 调制后加上高斯噪声，并改变噪声大小，观察噪声对PSK 调制方法的影响。

2 PSK 调制原理

PSK(相位调制)的一种将距离为180度的两个相位(如0度和180度)对应0和1, 是相位调制中最简单的一种。绝对相移是利用载波的相位（指初相）直接表示数字信号的相移方式。二进制相移键控通常用相位0和π来分别表示“0”或“1”。2PSK 已调信号的时域表达 式为

2()()cos PSK c s t s t t =ω （2-1）

这里，s(t)与2ASK 及2FSK 时不同，为双极性数字基带信号，即

()()n b n

s t a g t nT =

-∑

（2-2）

2()cos cos(PSK c c s t t t ιι=±ω=ω+?), ?=0 π或 （2-3）

式中，g(t)是高度为1，宽度为的门函数：

因此，在某一个码元持续时间b T 内观察时，有

2()cos cos(PSK c c s t t t ιι=±ω=ω+?), ?=0π或 （2-4）

当码元宽度为载波周期的整数倍时，2PSK 信号的典型波形如图2-1所示。

图2-1 2PSK 信号的典型波形

当码元宽度b T 为载波周期c T 的整数倍时，2PSK 信号的典型波形如图2-2所示，2PS 信号的模拟调制法框图（a ）；图（b ）是产生2PSK 信号的键控法框图，就模拟调制法而言，与产生2ASK 信号的方法比较，只是对s(t)要求不同，因此2PSK 信号可以看作是双极性基带信号作用下的DSB 调幅信号。而就键控法来说，用数字基带信号s(t)控制开关电路，选择不同相位的载波输出，这时s(t)为单极性NRZ 或双极性NRZ 脉冲序列信号均可[1]。

图 2-2 2PSK 调制框图

3 PSK 调制的实现

3.1 PSK 调制的参数设置

通信工具箱中，PSK 调制可用dmod 这个函数来实现[5]。其表达式可表示为：

y=dmod(x,fc,fd,fs,…method ?,M,tone,)

其中x 表示为数字基带信号，fc 为载波频率，fd 为基带采样频率，即x 的采样频率，fs 为y 的采样频率，所有频率的单位都为Hz 。载波频率fs 应该为基带频率fd 的整数倍，fs 应该远大于fc ，最好fs 、fc 和fd 的取值满足fs>fc>fd 。method 为调制方式，有ask,fsk,psk 等等，当然本设计为psk 调制。M 代表进制，在设计中x 的每个值必须们于区间[0，M-1]。在本设计中，取M ＝2，即2PSK 。

在本设计中，我们取

fc=20;

fd=10;

fs=500;

x = [ 1 1 0 1 0 0 1 0 ];

用stem函数绘制出基带信号的波形图

stem(x)

其数字基带信号波形如图3-1所示：

图3-1 数字基带信号波形图

通过图形，我们可以观察到，基带信号为一些离散的数字信号。

3.2 PSK调制实现

绘制出基带信号，我们对基带信号进行调制。

程序如下

x = [ 1 1 0 1 0 0 1 0 ]

tone=8;

fd=10;

fs=500;

y=dmod(x，fc，fd，fs,…psk?,2，tone); %PSK调制

ploy(y) %绘制调制后的波形图

数字基带信号经PSK调制后，其波形图形3-2所示.

图3-2调制信号的时域波形图

通过图形，我们可以发现在图中150s、300s和350s的地方出现了反相现象。为什么会出现这种情况类？因为二进制相移键控通常用相位0和π来分别表示“0”或“1”，我们知道，2PSK信号是用载波的不同相位直接去表示相应的数字信号而得出的，在这种绝对移相的方式中，由于发送端是以某一个相位作为基准的，因而在接收系统也必须有这样一个固定基准相位作参考。如果这个参考相位发生变化，则恢复的数字信息就会与发送的数字信息完全相反，从而造成错误的恢复。这种现象常称为2PSK的“倒π”现象或“反向工作”现象。在实际中，为了克服这种倒π现像，常常会采用一种所谓的相对（差分）移相（2DPSK）方式。

3.3 PSK调制频谱分析

将数字基带信号调制完后，现在在数字信号无干扰的情况下，我们对调制后进行频谱分析[2][4]。

程序为：

a=fft(x,1024); %对x进行傅利叶变换

f=(0:length(a)-1)*fs/length(a)-fs/2;

figure

plot(f,abs(a)); % 绘制PSK调制前的频谱图

b=fft(y,1024);

f=(0:length(b)-1)*fs/length(b)-fs/2;

figure

plot(f,abs(b)); %绘制PSK调制后的频谱图

其数字基带信号调制前和调制后的频谱图如图3-3和3-4所示：

图3-3 数字基带信号的频谱图

图3-4 已调信号的频谱图

2PSK 信号是一种双边带信号，我们设g(t)的频谱为

s in ()||

s

s

s

fT G f T fT ππ=

则2PSK 信号的双边功率谱表达式为:

+??

?

??

?

-++-=2

22)

()

()1()(c

f

f G c f f G P P f f P s PSK

[]

2

2

2

1(1)

(0)

()()4

s c c f P G f f f f -δ++δ- （3-2）

若双性极基带波形信号的1与0出现的概率相等（即P ＝1/2），则式3-2变为

2

2

21[|()|

|()|]

4

P S K s c c P f G f f G f f =

++- （3-3）

由上分析可知，2PSK 信号的功率谱密度由离散谱与连续谱两部分组成，但是当双极性基带信号以相等的的概率（P ＝1/2）出现是，将不存在离散谱部分。在这里指出一点，对于2PSK 调制，式（2-1）并不表示原数字序列的已调制信号波形，而是表示绝对码变换成相对码后的数字序列的已调信号波形。因此，二相相对移相信号的频谱与二相绝对移相信号的频谱与二相绝对移相信号的频谱是完全相同的。

3.4 改变采样频率

现在我们改变采样频率,观察调制波时域和频域的波形图,将采样频率改为100Hz, 即fs=100Hz。现对数字基带信号进行调制。

改变采样频率为100Hz的时域和频域波形图如图3-5和3-6所示。

图3-5 fs=100Hz时已调信号的时域波形图

图3-6 fs=100Hz时已调信号的频谱图

我们通过观察改变前与改变后的时域和频域的波形图，可以发现当我们将采样频率减小以后，调制出来的波形发生了失真，得到的图形不是原来完整的正弦波形了，因为在调制过程中，如果采样频率过小，将不能采样到正确的信号。这样使得调制出来的波形失真，得不到我们所需要的结果。

现在我们将采样频率改大，再来观察调制后的时频图。将采样频率改为1000Hz，即fs=1000Hz,其时频图如图3-7和3-8所示。

图3-7 fs=1000Hz时已调信号时域波形图

图3-8 fs=1000Hz时已调信号的频谱图

比fs=500Hz时的波形更加接近完整的正弦波。所以采样频率越大，调制出来的波形就越接近初始信号的波形。

3.5 加入高斯噪声

现在我们在数字信号中加入噪声，再对其进行调制，观察其波形在时域和频域的变化。噪声有很多种，为了设计的方便以及图形的处理，在本设计中我们加入的噪声为高斯白噪声。因为白噪声是理想的宽带过程，其功率谱密度在整个频域内都是均匀分布的。在加入高斯噪声情况下，进行PSK调制：

y=dmod(x,fc,fd,fs,…psk?,2,tone);

ynoisy=y+awgn(y,20,0); %加入高斯噪声

figure

plot(ynoisy); %数字基带信号PSK加入噪声的波形图

f=(0:length(ynoisy)-1)*fs/length(ynoisy)-fs/2;

plot(f,abs(fft(ynoisy)));

加入噪声后PSK调制的时域波形图和频谱图如3-9和3-10所示

图3-9 加入噪声后已调信号时域波形图

图3-10 加入噪声后已调信号的频谱图

通过加入高斯白噪声，我们发现调制信号的波形发生了变化。加入噪声后，调制的波形发生了失真，但是我们可以发现，PSK调制在加入噪声以后，其波形失真的并不是非常的严重，我们还是可以看得出来，它仍然与正弦信号信号非常接近，其频谱图也与初始信号的频谱图非常相近。我们还可以改变噪声的大小来观察噪声对PSK调制方式的影响。我们把信噪比改小，改为1db，观察调制后的图形，如图3-11和3-12所示:

图3-12 信噪比为1db时已调信号频谱图

通过观察，我们可以明显的看到，当信噪比减小，即加大噪声时，调制的出来的波形发生了很大的失真，基本上已经不在是正弦信号了。所以加入的噪声越大时，会使得波形失真越严重。

现在我们把信噪比改成20db时，我们观察其图形，如图3-13和3-14所示

图3-13 信噪比为20db时已调信号时域图

图3-14 信噪比为20db时已调信号频谱图

可以发现，当我们把信噪比增大的时候，调制的图形与原始信号的图形更接近，也就是说，信噪比越大，PSK调制方式的抗噪声性能就越好。而我们通过PSK，FSK，ASK等方式的调制，可以发现PSK系统的抗噪声性能是最好的。所以我们可得知，PSK系统的抗噪声性能比较强，正因为如此，PSK系统在得以在很多领域中得以应用。

4出现的问题及解决方法

此次课程设计，在其中遇到了很多困难。这是第一次做课程设计，一开始是一头雾水，不知道从何入手。但是经过指导老师的的精心指导、同学的帮助以及自己的努力，把一个个问题慢慢的解决了。主要问题如下：

1、开始没完全搞懂自己所设计课题的原理，以及对自己所需要的软件不了解，很多在设计中所需要的函数都不太清楚，使得设计难度加大了。

2、在输入基带信号后，要绘制基带信号的波形图，因为PSK的基带信号为数字信号，所以要绘制出其图形要用的函数是stem，而不是plot。

4、在绘制调制信号的频谱图时因为不会进行傅立叶变换，所以迟迟都不能绘制出频谱图。

5、要在PSK调制信号加入噪声是一件比较麻烦的事情。因为开始不知道如何在在调制信号上加入噪声，不会使用函数awgn，后来在MATLAB中使用了HELP命令，看了它的解释才懂了如何去添加噪声。其次要绘制出加入噪声后的时域和频域波形图也弄了好久。

6、最后，在设计过程中，使用M文件编程是一件很烦琐的事情，一不小心哪个符号弄错了，就会使得整个程序都会出现错误。而且使用的MATLAB是全英文版的，如果对于专业英语不太熟悉，在出现错误以后，不能看懂所出现的错误是什么意思，这也使得在设计过程中难度加大。

5 结束语

在数字通信的频率调制的、振幅调制、相信调制三种调制方式中，PSK在中，高速率数据传输中得到了广泛的应用。数字信号一般通过对载波进行移相的方法转换为模拟信号。所以说PSK是一种比较优越的调制方式，在现代互联网中二进制数字信号的使用非常广泛。

在这次课程设计中，我们付出了很大努力，终于在指导老师的帮助下基本完成，通过这次课程设计，使我对通信原理和数字信号处理的知识在原有的的基础上得到了很大的巩固和提高，同时开阔了我的知识范围，增强了自己动手的能力以及独立思考问题的本能，为以后适应社会发展做了充分的铺垫。在设计的过程中，在使用MATLAB对PSK调制的时候，真正的认识到了MTALAB这个软件的强大性，它竟然包含着如此多的功能与函数。在MATLAB里，HELP命令是一个起着非常重要的命令，它可以帮你查找里面包含的任何函数的功能以及其使用方法，并都举例了，给我们在设计中带来了很大的帮助。在此次课程设计中，虽然遇到了很多的困难，但是在老师的细心指导和自己不断的努力下调试下，基本上完成了设计要求，达到了预期的效果，在这里感谢各位老师的不断帮助，使我在规定的期限内完成了此次的设计任务，让我们懂得了什么是课程设计，提高了我们的设计水平。

参考文献

[1] 樊昌信，张甫翊，徐炳祥，吴成柯．通信原理．第5版．国防工业出版社，2007

[2] 郭仕剑，王宝顺，贺志国，杨可心．MA TLAB7.X数字信号处理．人民邮电出版，2006

[3] 孙祥，徐流美，吴清．MATLAB7.0基础教程．清华大学出版社，2006

[4] 黄文梅，熊桂林，杨勇．信号分析与处理－MA TLAB语言及应用．国防科技大学出版社，2000

[5] 韩利竹，王华．MATLAB电子仿真与应用．第2版．国防工业出版社，2003

附录1：PSK调制源程序清单

%程序名称：psk.m

%程序功能：调用函数dmod实现PSK的调制

%程序作者：何毅

%最后修改时间：2008-01-18

%程序代码

x=[1 1 1 0 0 0 1 0];

stem(x); %绘制基带信号的波形图

tone=8;%PSK相邻符号的频率间隔

fc=20;fd=10;fs=500;

y=dmod(x,fc,fd,fs,'psk',2,tone);%PSK调制

figure

plot(y) %绘制已调信号的波形图

a=fft(x,1024);%对基带信号进行傅立叶变换

f=(0:length(a)-1)*fs/length(a)-fs/2;%将横坐标转化为时间轴figure

plot(f,abs(a)); %基带信号的频谱图

b=fft(y,1024);%对已调信号进行傅立叶变换

f=(0:length(b)-1)*fs/length(b) -fs/2;

figure

plot(f,abs(b)); %已调信号的频谱图

y=dmod(x,fc,fd,fs,'psk',2,tone);

ynoisy=y+awgn(y,10,0); %加入高斯白噪声

figure

plot(ynoisy);%绘制加入噪声后的波形图

f=(0:length(ynoisy)-1)*fs/length(ynoisy) -fs/2;

figure

plot(f,abs(fft(ynoisy)));%l加入噪声后的频谱图

附录2：改变采频率为fs=100时的调制源程序清单

%程序名称：psk.m

%程序功能：调用函数dmod实现PSK的调制

%程序作者：何毅

%最后修改时间：2008-01-18

%程序代码

x=[1 1 1 0 0 0 1 0];

stem(x); %绘制基带信号的波形图

tone=8;%PSK相邻符号的频率间隔

fc=20;fd=10;fs=100;

y=dmod(x,fc,fd,fs,'psk',2,tone);%PSK调制

figure

plot(y) %绘制已调信号的波形图

a=fft(x,1024);%对基带信号进行傅立叶变换

f=(0:length(a)-1)*fs/length(a) -fs/2;%将横坐标转化为时间轴figure

plot(f,abs(a)); %基带信号的频谱图

b=fft(y,1024);%对已调信号进行傅立叶变换

f=(0:length(b)-1)*fs/length(b) -fs/2;

figure

plot(f,abs(b)); %已调信号的频谱图

附录3：改变采频率为fs=1000时源程序清单

%程序名称：psk.m

%程序功能：调用函数dmod实现PSK的调制

%程序作者：何毅

%最后修改时间：2008-01-18

%程序代码

x=[1 1 1 0 0 0 1 0];

stem(x); %绘制基带信号的波形图

tone=8;%PSK相邻符号的频率间隔

fc=20;fd=10;fs=1000;

y=dmod(x,fc,fd,fs,'psk',2,tone);%PSK调制

figure

plot(y) %绘制已调信号的波形图

a=fft(x,1024);%对基带信号进行傅立叶变换

f=(0:length(a)-1)*fs/length(a) -fs/2;%将横坐标转化为时间轴figure

plot(f,abs(a)); %基带信号的频谱图

b=fft(y,1024);%对已调信号进行傅立叶变换

f=(0:length(b)-1)*fs/length(b) -fs/2;

figure

plot(f,abs(b)); %已调信号的频谱图

%程序名称：psk.m

%程序功能：调用函数dmod实现PSK的调制

%程序作者：何毅

%最后修改时间：2008-01-18

%程序代码

x=[1 1 1 0 0 0 1 0];

stem(x); %绘制基带信号的波形图

tone=8;%PSK相邻符号的频率间隔

fc=20;fd=10;fs=500;

y=dmod(x,fc,fd,fs,'psk',2,tone);%PSK调制

figure

plot(y) %绘制调制后的波形图

a=fft(x,1024);%对基带信号进行傅立叶变换

f=(0:length(a)-1)*fs/length(a) -fs/2;%将横坐标转化为时间轴figure

plot(f,abs(a)); %基带信号的频谱图

b=fft(y,1024);%对已调信号进行傅立叶变换

f=(0:length(b)-1)*fs/length(b) -fs/2;

figure

plot(f,abs(b)); %已调信号的频谱图

y=dmod(x,fc,fd,fs,'psk',2,tone);

ynoisy=y+awgn(y,1,0); %加入高斯白噪声

figure

plot(ynoisy);%绘制加入噪声后的波形图

f=(0:length(ynoisy)-1)*fs/length(ynoisy) -fs/2;

figure

plot(f,abs(fft(ynoisy)));%加入噪声后的频谱图

%程序名称：psk.m

%程序功能：调用函数dmod实现PSK的调制

%程序作者：何毅

%最后修改时间：2008-01-18

%程序代码

x=[1 1 1 0 0 0 1 0];

stem(x); %绘制基带信号的波形图

tone=8;%PSK相邻符号的频率间隔

fc=20;fd=10;fs=500;

y=dmod(x,fc,fd,fs,'psk',2,tone);%PSK调制

figure

plot(y) %绘制已调信号的波形图

a=fft(x,1024);%对基带信号进行傅立叶变换

f=(0:length(a)-1)*fs/length(a) -fs/2;%将横坐标转化为时间轴figure

plot(f,abs(a)); %基带信号的频谱图

b=fft(y,1024);%对已调信号进行傅立叶变换

f=(0:length(b)-1)*fs/length(b) -fs/2;

figure

plot(f,abs(b)); %已调信号的频谱图

y=dmod(x,fc,fd,fs,'psk',2,tone);

ynoisy=y+awgn(y,20,0); %加入高斯白噪声

figure

plot(ynoisy);%绘制加入噪声后的波形图

f=(0:length(ynoisy)-1)*fs/length(ynoisy) -fs/2;

figure

plot(f,abs(fft(ynoisy)));%加入噪声后的频谱图

基于matlab编程和simulink仿真的AM调制与解调

东北大学秦皇岛分校计算机与通信工程学院 综合课程设计 设计题目 专业名称通信工程 班级学号 学生姓名 指导教师 设计时间2013.12.30~2014.1.15

课程设计任务书 专业：通信工程学号：学生姓名（签名）： 设计题目：基于simulink和matlab编程的AM调制与解调 一、设计实验条件 AM调制与解调实验室 二、设计任务及要求 1.熟悉使用matlab和simulink软件环境及使用方法，包括函数、原理和方法的 应用； 2.熟悉AM信号的调制和解调方法； 3.调制出AM信号的时域波形图和频谱图； 4.定性的分析高斯白噪声对于信号波形的影响； 三、设计报告的内容 1.设计题目与设计任务 AM调制与解调电路的实现及调制性能分析 2.前言 利用matlab中的建模仿真工具Simulink对通信原理实验进行仿真，随着通信技术的发展日新月异，通信系统也日趋复杂，在通信通信系统的设计研发过程中，软件仿真已成为不可缺少的一部分，电子设计自动化EDA技术已成为电子设计的潮流。随着信息技术的不断发展电子EDA仿真技术也在突飞猛进之中，涌现出了许多功能强大的电子仿真软件，如Workbeench、Protel、Systemview、Matlab等。许多知名IT企业其实在产品开发阶段也是应用仿真软件进行开发，虚拟实验技术发展迅速，应用领域广泛，一些在现实世界无法开展的科研项目可借助于虚拟实验技术完成，例如交通网的智能控制，军事上新型武器开发等。 3.设计主体 3.1实验步骤： （1）产生AM调制信号； （2）对信号进行调制，产生调制信号； （3）绘制调制及解调时域图、频谱图； （4）改变采样频率后，绘制调制及解调信号的时域图、频谱图； （5）加上高斯噪声，绘制调制及解调的时域图和频谱图，分析噪声对调制信号和解调信号的影响。

基于MATLAB的2FSK仿真

通信原理 课程设计报告 题目基于MATLAB的2FSK仿真 学院电子信息工程学院 专业通信工程（本） 学生姓名 学号年级级 指导教师职称

二〇一二年一月 目录 第一章绪论 (2) 1.1MATLAB的简介 (2) 1.2通信技术的历史和发展 (2) 1.2.1 通信的概念 (2) 1.2.2 通信的发展史简介 (3) 1.3通信技术的发展现状和趋势 (4) 第二章 2FSK的基本原理和实现 (5) 2.12FSK的产生 (5) 2.22FSK滤波器的调解及抗噪声性能 (7) 第三章 2FSK的仿真 (10) 3.1仿真思路 (10) 3.2仿真程序 (10) 3.3输出波形 (13) 3.4结果分析 (15) 第四章心得体会 (16) 参考文献 (18)

第一章绪论 1.1 MATLAB的简介 Matlab是一种解释性执行语言，具有强大的计算、仿真、绘图等功能。由于它使用简单，扩充方便，尤其是世界上有成千上万的不同领域的科研工作者不停的在自己的科研过程中扩充Matlab的功能，使其成为了巨大的知识宝库。目前的Matlab版本已经可以方便的设计漂亮的界面，它可以像VB等语言一样设计漂亮的用户接口，同时因为有最丰富的函数库（工具箱），所以计算的功能实现也很简单，进一步受到了科研工作者的欢迎。另外，,Matlab 和其他高级语言也具有良好的接口，可以方便的实现与其他语言的混合编程，进一步拓宽了Matlab的应用潜力。可以说，Matlab已经也很有必要成为大学生的必修课之一，掌握这门工具对学习各门学科有非常重要的推进作用。， 1.2 通信技术的历史和发展 1.2.1 通信的概念 通信就是克服距离上的障碍，从一地向另一地传递和交换消息。消息是信息源所产生的，是信息的物理表现，例如，语音、文字、数据、图形和图像等都是消息。消息有模拟消息（如语音、图像等）以及数字消息（如数据、文字等）之分。所有消息必须在转换成电信号（通常简称为信号）后才能在通信系统中传输。所以，信号是传输消息的手段，信号是消息的物质载体。 相应的信号可分为模拟信号和数字信号，模拟信号的自变量可以是连续的或离散的，但幅度是连续的，如电话机、电视摄像机输出的信号就是模拟信号。数字信号的自变量可以是连续的或离散的，但幅度是离散的，如电船传机、计算机等各种数字终端设备输出的信号就是数字信号。 通信的目的是传递消息，但对受信者有用的是消息中包含的有效内容，也即信息。消息是具体的、表面的，而信息是抽象的、本质的，且消息中包含的信息的多少可以用信息量来度量。 通信技术，特别是数字通信技术近年来发展非常迅速，它的应用越来越广泛。通信从本质上来讲就是实现信息传递功能的一门科学技术，它要将大量有用的信息无失真，高效率地进行传输，同时还要在传输过程中将无用信息和有害信息抑制掉。当今的通信不仅要有效地传递信息，而且还有储存、处理、采集及显示等功能，通信已成为信息科学技术的一个重要组成部分。

基于 MATLAB 的QPSK系统仿真设计与实现

通信系统仿真设计实训报告1.课题名称：基于MATLAB 的QPSK系统仿真设计与实现 学生学号： 学生姓名： 所在班级： 任课教师： 2016年10月25日

目录 1.1QPSK系统的应用背景简介 (3) 1.2 QPSK实验仿真的意义 (3) 1.3 实验平台和实验内容 (3) 1.3.1实验平台 (3) 1.3.2实验内容 (3) 二、系统实现框图和分析 (4) 2.1、QPSK调制部分， (4) 2.2、QPSK解调部分 (5) 三、实验结果及分析 (6) 3.1、理想信道下的仿真 (6) 3.2、高斯信道下的仿真 (7) 3.3、先通过瑞利衰落信道再通过高斯信道的仿真 (8) 总结： (10) 参考文献： (11) 附录 (12)

1.1QPSK系统的应用背景简介 QPSK是英文Quadrature Phase Shift Keying的缩略语简称，意为正交相移键控，是一种数字调制方式。在19世纪80年代初期,人们选用恒定包络数字调制。这类数字调制技术的优点是已调信号具有相对窄的功率谱和对放大设备没有线性要求,不足之处是其频谱利用率低于线性调制技术。19世纪80年代中期以后,四相绝对移相键控(QPSK)技术以其抗干扰性能强、误码性能好、频谱利用率高等优点,广泛应用于数字微波通信系统、数字卫星通信系统、宽带接入、移动通信及有线电视系统之中。 1.2 QPSK实验仿真的意义 通过完成设计内容，复习QPSK调制解调的基本原理，同时也要复习通信系统的主要组成部分，了解调制解调方式中最基础的方法。了解QPSK的实现方法及数学原理。并对“通信”这个概念有个整体的理解，学习数字调制中误码率测试的标准及计算方法。同时还要复习随机信号中时域用自相关函数，频域用功率谱密度来描述平稳随机过程的特性等基础知识，来理解高斯信道中噪声的表示方法，以便在编程中使用。 理解QPSK调制解调的基本原理，并使用MATLAB编程实现QPSK信号在高斯信道和瑞利衰落信道下传输，以及该方式的误码率测试。复习MATLAB编程的基础知识和编程的常用算法以及使用MATLAB仿真系统的注意事项，并锻炼自己的编程能力，通过编程完成QPSK调制解调系统的仿真，以及误码率测试，并得出响应波形。在完成要求任务的条件下，尝试优化程序。 通过本次实验，除了和队友培养了默契学到了知识之外，还可以将次实验作为一种推广，让更多的学生来深入一层的了解QPSK以至其他调制方式的原理和实现方法。可以方便学生进行测试和对比。足不出户便可以做实验。 1.3 实验平台和实验内容 1.3.1实验平台 本实验是基于Matlab的软件仿真，只需PC机上安装MATLAB 6.0或者以上版本即可。 （本实验附带基于Matlab Simulink （模块化）仿真，如需使用必须安装simulink 模块） 1.3.2实验内容 1.构建一个理想信道基本QPSK仿真系统,要求仿真结果有 a.基带输入波形及其功率谱 b.QPSK信号及其功率谱

基于MATLAB的OQPSK调制解调实现

基于MATLAB的OQPSK调制解调实现学生姓名：周翌指导老师：吴志敏 摘要本课程设计的目标在于深切理解OQPSK调制与解调的基本原理，学会使用MATALB软件中的M文件来实现OQPSK的调制与解调以及分析加入不同噪声时对信号的影响程度。首先产生一个数字基带信号，接下来调用MATLAB中的相应函数对这个基带信号进行调制，然后分析调制后的波形:，记录结果后对调制后的信号进行解调，观察解调结果并做好记录，最后在信号中加入噪声并观察其时频图的变化，分析信噪比的噪声对调制结果的影响。本课程设计的实验开发/运行平台为windowsXP/windows7，程序设计使用MATLAB语言。通过调试运行，基本完成设计目标,达到调制与解调的目的。 关键词：MATLAB；M文件；OQPSK；调制与解调；噪声 1 引言 数字调制与解调技术在数字通信中占有非常重要的地位，数字通信技术与MATLAB 的结合是现代通信系统发展的一个必然趋势。在数字信号通信过程中，噪声的影响往往比较大，同时我们都希望有较高的频带利用率和功率利用率，而OQPSK也是一种恒包络调制技术，其频谱特性好，既保留着2PSK的高抗噪声性能、高频带利用率和高功率利用率，又有效地减弱了2PSK的“反相工作”缺陷，在通信研究中有着非常重要的意义，特别是在卫星通信和移动通信的领域有着广泛的应用。MATLAB作为当前国际控制界最流行的面向工程与科学计算的高级语言，在控制系统的分析、仿真与设计方面得到了非常广泛的应用，随着其信号处理专业函数和专业工具箱的成熟，越来

越受到通信领域人士的欢迎，其在通信领域的应用也将更加广泛。 1.1课程设计目的 熟悉OQPSK的基本原理，掌握MATLAB中M文件的使用及相关函数的调用方法，在此基础上通过编程实现OQPSK的调制与解调，并通过加入的噪声来判断所设计的系统性能。这次课程设计不仅让我对OQPSK有了更加深入的了解，而且学会了如何利用MATLAB中的M文件来实现通信系统方面的应用，最重要的是，自己能够独立完成一个小项目了，有了这方面的经验，我在以后的学习中就会有更充足的信心和动力。 1.2课程设计要求 熟悉MATLAB中M文件的使用方法，并在深切理解OQPSK调制解调原理的基础上，编写出OQPSK调制解调程序。绘制出OQPSK信号解调前后在时域和频域中的波形，并观察解调前后频谱有何变化以加深对OQPSK信号解调原理的理解。分别对信号叠加不同噪声，并进行解调，绘制出解调前后信号的时频波形，分析不同噪声对信号传输造成的影响大小。 1.3课程设计步骤 先产生随机信号，然后对信号进行调制和解调，在调制和解调过程中加入高斯白噪声，观察现象。 1、产生四进制数字作为数字基带信号，对其进行调制； 2、将函数调制信号改为相应的时域波形调制信号； 3、在函数调制信号中加入高斯白噪声，生成加入噪声后的时域波形调制信号； 4、分别生成没加或加了噪声的调制信号波形图和频谱图； 5、分别对没加或加了噪声的调制信号进行解调； 6、计算误码率。

基于MATLAB常规AM调制题目程序及源代码

2、已知消息信号m(t)定义为： 000103()2 230 t t t m t t t t ≤

基于matlab的2fsk调制系统的设计_本科论文

题目名称2FSK调制系统的设计与仿真

摘要 2FSK是信息传输中使用得较早的一种调制方式.本文主要简述了2FSK的设计原理,设计步骤和设计结果及分析.设计原理包括了2FSK的介绍,调制原理和解调原理;设计步骤包括了2FSK信号的产生,调制和解调;设计结果及分析则包括了2FSK信号产生,调制和解调每一步的结果分析和用matlab实现上述的结果. 2FSK在中低速数据传输中得到了广泛的应用。所谓FSK就是用数字信号去调制载波的频率。 关键字:2FSK；载波；调制解调

目录 第1章课程设计的任务与要求 (1) 1.1 2FSK简介 (1) 1.2 课程设计的任务 (1) 1.3 课程设计的要求 (1) 第2章课程设计的研究基础 (2) 2.1数字通信系统的基本模型 (2) 2.2 2FSK调制解调基本原理 (2) 第3章2FSK调制解调系统方案设计 (4) 3.1 方案提出 (4) 3.2 方案比较 (5) 第4章2FSK调制解调系统设计 (6) 4.1各单元模块功能介绍及电路设计 (6) 4.2 电路参数的计算及元器件的选择 (7) 4.3系统整体电路图 (7) 第5 章2FSK调制解调系统仿真和调试 (8) 5.1 仿真软件介绍 (8) 5.2 系统仿真实现 (9) 5.3 系统测试 (10) 5.4 数据分析 (11) 第6章总结 (13) 致谢 (14) 参考文献 (15) 附录源程序 (16)

第1章课程设计的任务与要求 1.1 2FSK简介 数字信号的传输方式分为基带传输和带通传输。然而，实际中的大多数信道因具有带通特性而不能直接传送基带信号。为了使数字信号在带通系统中传输，必须用数字基带信号对载波进行调制，以使信号与信道的特性相匹配。这种用数字基带信号控制载波，把数字基带信号变换为数字带通信号的过程称为数字调制。在接收端，通过解调器把带通信号还原为数字基带信号的过程称为数字解调。 数字调制的基本方式有三种：振幅键控（ASK）、频移键控（FSK）、相移键控（PSK）。本文介绍的就是二进制数字频移键控系统（2FSK）。 移频键控（FSK）是数据通信中最常用的一种调制方式。FSK方法简单，易于实现，并且解调不需要恢复本地载波，可以异步传输，抗噪声和抗衰落性能较强。缺点是占用频带较宽，频带利用不够经济。FSK主要应用于低中速数据传输，以及衰落信道和频带较宽的信道中。 1.2 课程设计的任务 1.学习使用计算机建立通信系统仿真模型的基本方法及基本技能，学会利用仿真的手段对于实用通信系统的基本理论、基本算法进行实际验证。 2.通过系统仿真加深对通信课程理论的理解。 3.用MATLAB7.0设计一种2FSK数字调制解调系统。 1.3 课程设计的要求 用MATLAB7.0进行仿真设计，本次是设计一个2FSK数字调制解调系统。其中包括: （1）设计方案分析及系统原理图。 （2）2FSK已调信号的解调方法及原理图。

基于MATLAB的QPSK通信系统仿真设计毕业设计论文

基于MATLAB的QPSK通信系统仿真设计 摘要 随着移动通信技术的发展，以前在数字通信系统中采用FSK、ASK、PSK 等调制方式，逐渐被许多优秀的调制技术所替代。本文主要介绍了QPSK调制与解调的实现原理框图，用MATLAB软件中的SIMULINK仿真功能对QPSK调制与解调这一过程如何建立仿真模型，通过对仿真模型的运行，得到信号在QPSK 调制与解调过程中的信号时域变化图。通过该软件实现方式，可以大大提高设计的灵活性，节约设计时间，提高设计效率，从而缩小硬件电路设计的工作量，缩短开发周期。 关键词 QPSK，数字通信，调制，解调，SIMULINK -I-

Abstract As mobile communications technology, and previously in the adoption of digital cellular system, ASK, FSK PSK modulation, etc. Gradually been many excellent mod ulation technology substitution, where four phase-shift keying QPSK technology is a wireless communications technology in a binary modulation method. This article prim arily describes QPSK modulation and demodulation of the implementation of the prin ciple of block diagrams, focuses on the MATLAB SIMULINK software emulation in on QPSK modulation and demodulation the process how to build a simulation model, through the operation of simulation model, I get signal in QPSK modulation and dem odulation adjustment process domain change figure. The software implementation, ca n dramatically improve the design flexibility, saving design time, increase efficiency, design to reduce the workload of hardware circuit design, and shorten the developmen t cycle. Keywords QPSK, Digital Communication,modulation,demodulation,SIMULINK -II-

基于matlab的am调制系统仿真

目录 第一章概述 (1) 一课题内容 (1) 二设计目的 (1) 三设计要求 (1) 四开发工具 (1) 第二章系统理论设计 (2) 一振幅调制产生原理 (2) 二调幅电路方案分析 (2) 三信号解调思路 (3) 第三章 matlab仿真 (4) 一载波信号与调制信号分析 (4) 二设计FIR数字低通滤波器 (6) 三 AM解调 (9) 四结果分析 (15) 结束语 (15) 参考文献 (16)

第一章概述 一课题内容 1.设计AM信号实现的Matlab程序，输出调制信号、载波信号以及已调信号波形以及频谱图，并改变参数观察信号变化情况，进行实验分析。 2.设计AM信号解调实现的Matlab程序，输出并观察解调信号波形，分析实验现象。 二设计目的 1.掌握振幅调制和解调原理。 2.学会Matlab仿真软件在振幅调制和解调中的应用。 3.掌握参数设置方法和性能分析方法。 4.通过实验中波形的变换，学会分析实验现象。 三设计要求 利用Matlab软件进行振幅调制和解调程序设计，输出显示调制信号、载波信号以及已调信号波形，并输出显示三种信号频谱图。对产生波形进行分析，并通过参数的改变，观察波形变化，分析实验现象。 四开发工具 计算机、Matlab软件、相关资料

第二章 系统理论设计 一 振幅调制产生原理 所谓调制，就是在传送信号的一方将所要传送的信号附加在高频振荡上，再由天线发射出去。这里高频振荡波就是携带信号的运载工具，也叫载波。振幅调制，就是由调制信号去控制高频载波的振幅，直至随调制信号做线性变化。在线性调制系列中，最先应用的一种幅度调制是全调幅或常规调幅，简称为调幅（AM ）。在频域中已调波频谱是基带调制信号频谱的线性位移；在时域中，已调波包络与调制信号波形呈线性关系。 设正弦载波为 )cos()(0?ω+=t A t c c 式中，A 为载波幅度；c ω为载波角频率；0?为载波初始相位(通常假设0?=0). 调制信号（基带信号）为)(t m 。根据调制的定义，振幅调制信号（已调信号）一般可以表示为 )cos()()(t t Am t s c m ω= 设调制信号)(t m 的频谱为)(ωM ，则已调信号)(t s m 的频谱)(ωm S ： )]()([2)(c c m M M A S ωωωωω-++= 二 调幅电路方案分析 标准调幅波（AM ）产生原理 调制信号是只来来自信源的调制信号（基带信号），这些信号可以是模拟的，亦可以是数字的。为首调制的高频振荡信号可称为载波，它可以是正弦波，亦可以是非正弦波(如周期性脉冲序列)。载波由高频信号源直接产生即可，然后经过高频功率放大器进行放大，作为调幅波的载波，调制信号由低频信号源直接产生，二者经过乘法器后即可产生双边带的调幅波。 设载波信号的表达式为t c ωcos ，调制信号的表达式为 t A t m m m ωcos )(= ，则调幅信号的表达式为 t t m A t s c AM ωcos )]([)(0+= t c ωcos ) (t m ) (t s AM 0A

基于MATLAB的FSK调制解调1

基于MATLAB的FSK调制解调 学生姓名：段斐指导老师：吴志敏 摘要本课程设计利用MATLAB集成环境下的M文件，编写程序来实现FSK 的调制解调，并绘制出解调前后的时域和频域波形及叠加噪声时解调前后的时频波形，并观察解调前后频谱有何变化以加深对F SK信号解调原理的理解。对信号叠加噪声，并迚行解调，绘制出解调前后信号的时频波形，改变噪声功率迚行解调，根据运行结果和波形来分析该解调过程的正确性及信道对信号传输的影响。完成整个FSK的调制解调过程。程序开发平台为MATLAB7.1，使用其自带的M文件实现。运行平台为Windows 2000。 关键词：程序设计；FSK ；调制解调；MATLAB7.1；M文件 1引言 本课程设计是利用MATLAB集成环境下的M文件，编写程序来实现FSK 的调制解调，并绘制出解调前后的时域和频域波形及叠加噪声时解调前后的时频波形，根据运行结果和波形来分析该解调过程的正确性及信道对信号传输的影响。 1.1课程设计目的 此次课程设计的目的是熟悉MATLAB中M文件的使用方法，编写M文件实现FSK的调制和解调，绘制出FSK信号解调前后在时域和频域中的波形，观察调解前后频谱的变化，再对信号迚行噪声叠加后解调同样绘制解调前后的

信号时频波形，最后改变噪声功率迚行调解，分析噪声对信号传输造成的影响，加深对FSK信号解调原理的理解。 1.2课程设计要求 熟悉MATLAB中M文件的使用方法，并在掌握FSK调制解调原理的基础上，编写出F SK调制解调程序。在M文件环境下运行程序绘制出F SK信号解调前后在时域和频域中的波形，观察波形在解调前后的变化，对其作出解释，同时对信号加入噪声后解调，得到解调后的时频波形，分析噪声对信号传输造成的影响。解释所得到的结果。 1.3课程设计步骤 本课程设计采用M文件编写的方法实现二迚制的FSK的调制与解调，然后在信号中叠加高斯白噪声。一，调用dmode函数实现FSK的解调，并绘制出F SK信号调制前后在时域和频域中的波形，两者比较。二，调用ddemod函数解调，绘制出F SK信号解调前后在时域和频域中的波形，两者比较。三，调用awgn函数在新海中叠加不同信噪比的噪声，绘制在各种噪声下的时域频域图。最后分析结果。 1.4设计平台简介 Matlab是美国MathWorks公司开发的用于概念设计,算法开发,建模仿真,实时实现的理想的集成环境。是目前最好的科学计算类软件。 作为和Mathematica、Maple并列的三大数学软件。其强项就是其强大的矩阵计算以及仿真能力。Matlab的由来就是Matrix + Laboratory = Matlab，这个软件在国内也被称作《矩阵实验室》。Matlab提供了自己的编译器：全面兼容C++以及Fortran两大语言。Matlab 7.1于2005.9最新发布-完整版,提供了

基于matlab的QPSK与BPSK信号性能比较仿真

┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊ 目录 第一章概述 (1) 第二章QPSK通信系统原理与仿真 (1) 2.1 QPSK系统框图介绍 (1) 2.2QPSK信号的调制原理 (2) 2.2.1QPSK信号产生方法 (2) 2.2.2QPSK星座图 (2) 2.3QPSK解调原理及误码率分析 (3) 2.3.1QPSK解调方法 (3) 2.3.2QPSK系统误码率 (3) 2.4QPSK信号在AWGN信道下仿真 (4) 第三章BPSK通信系统原理与仿真 (4) 3.1BPSK信号的调制原理 (4) 3.2BPSK解调原理及误码率分析 (4) 第四章QPSK与BPSK性能比较 (5) 4.1QPSK与BPSK在多信道下比较仿真 (5) 4.1.1纵向比较分析 (5) 4.1.2横向比较分析 (7) 4.2仿真结果分析 (7) 4.2.1误码率分析 (7) 4.2.2频带利用率比较 (7) 附录 (8) 代码1 (8) 代码2 (8) 代码3 (10) 代码4 (12)

┊ ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊ 第一章概述 QPSK是英文Quadrature Phase Shift Keying的缩略语简称，意为正交相移键控，是一种数字调制方式。它以其抗干扰性能强、误码性能好、频谱利用率高等优点，广泛应用于数字微波通信系统、数字卫星通信系统、宽带接人、移动通信及有线电视系统之中。 BPSK是英文Binary Phase Shift Keying的缩略语简称，意为二相相移键控，是利用偏离相位的复数波浪组合来表现信息键控移相方式的一种。它使用了基准的正弦波和相位反转的波浪，使一方为0，另一方为1，从而可以同时传送接受2值(1比特)的信息。 本文所研究的QPSK系统与二进制的BPSK系统相比，具有以下特点: 1.在传码率相同的情况下，四进制数字调制系统的信息速率是二进制系统的2倍。 2.在相同信息速率条件下，四进制数字调制系统的传码率是二进制系统的1/4倍，这一特 点使得四进制码元宽度是二进制码元宽度的2倍，码元宽度的加大，可增加每个码元的 能量，也可减小码间串扰的影响。 3.由于四进制码元速率比二进制的降低，所需信道带宽减小。 4.在接收系统输入信噪比相同的条件下，四进制数字调制系统的误码率要高于二进制系 统。 5.四进制数字调制系统较二进制系统复杂，常在信息速率要求较高的场合。 基于以上优点，在数字信号的调制方式中QPSK（Quadrature Phase Shift Keying）四相移键控是目前最常用的一种卫星数字信号调制方式,它具有较高的频谱利用率、较强的抗干扰性，在电路上实现也较为简单，因而被WCDMA和CDMA2000等第三代移动通信系统采用。 第二章QPSK通信系统原理与仿真 2.1 QPSK系统框图介绍 在图2.1的系统中，发送方，QPSK数据源采用随机生成，信源编码采用差分编码，编码后的信号经QPSK调制器，经由发送滤波器进入传输信道。 接收方，信号首先经过相位旋转，再经匹配滤波器解调，经阈值比较得到未解码的接收信号，差分译码后得到接收信号，与信源发送信号相比较，由此得到系统误码率，同时计算系统误码率的理论值，将系统值与理论值进行比较。 对于信道，这里选取的是加性高斯白噪声（Additive White Gaussian Noise）以及多径Rayleigh

基于MATLAB的FM调制实现

一、FM 调制原理： FM 属于角度调制，角度调制与线性调制不同，已调信号频谱不再是原调制信号频谱的线性搬移，而是频谱的非线性变换，会产生与频谱搬移不同的新的频率成分，故又称为非线性调制。 在本实验中使用正弦信号作为基带信号进行调制的分析. 频率调制的一般表达式[1]为： FM 调制是相位偏移随 ｍ（ｔ）的积分呈线性变化。 FM 调制模型的建立 图1 FM 调制模型 其中，()m t 为基带调制信号，设调制信号为 ()cos(2)m m t A f t π= 设正弦载波为 ()cos(2)c c t f t π= 信号传输信道为高斯白噪声信道，其功率为2σ。 图2 总体模型 二 调制过程的分析： 在调制时，调制信号的频率去控制载波的频率的变化，载波的瞬时频偏随调制信号()m t 成正比例变化，即

() ()f d t K m t dt ?= 式中，f K 为调频灵敏度（() rad s V ?）。 这时相位偏移为 ()()f t K m d ?ττ=? 则可得到调频信号为 ()cos ()FM c f s t A t K m d ωττ??=+?? ? FM 调制 1. 对FM 调制信号的频谱分析 clear all ts=0.00125; %信号抽样时间间隔 t=0:ts:10-ts; %时间向量 am=10; fs=1/ts; %抽样频率 df=fs/length(t); %fft 的频率分辨率 msg=am*cos(2*pi*10*[0:0.01:0.99]); msg1=msg'*ones(1,fs/10); %扩展成取样信号形式 msg2=reshape(msg1.',1,length(t)); Pm=fft(msg2); %求消息信号的频谱 f=-fs/2:df:fs/2-df; subplot(3,1,1) plot(t,fft(abs(Pm))) title('消息信号频谱') m=fft(msg,1024); %对msg 进行傅利叶变换 N=(0:length(m)-1)*fs/length(m)-fs/2; subplot(3,1,2) plot(N,abs(m)); %调制信号频谱图 title('调制信号频谱') int_msg(1)=0; %消息信号积分 for ii=1:length(t)-1 int_msg(ii+1)=int_msg(ii)+msg2(ii)*ts; end kf=50; fc=250; %载波频率 Sfm=am*cos(2*pi*fc*t+2*pi*kf*int_msg); %调频信号

(完整版)基于MATLAB的2FSK的调制与解调

基于MATLAB 的2FSK 数字通信系统仿真课程设计目的 二、课程设计内容 在信道中，大多数具有带通传输特性，必须用数字基带信号对载波进行调制， 产生各种已调数字信号。可以用数字基带信号改变正弦型载波的幅度、频率或相位中的某个参数，产生相应的数字振幅调制、数字频率调制和数字相位调制。也可以用数字基带信号同时改变正弦型载波幅度、频率或相位中的某几个参数，产生新型的数字调制。 本课程设计旨在根据所学的通信原理知识，并基于MATLAB 软件，仿真一2FSK 数字通信系统。2FSK 数字通信系统，即频移键控的数字调制通信系统。频移键控是利用载波的频率变化来传递数字信息。在2FSK 中，载波的频率随二进制基带信号在f1 和f2 两个频率点间变化。因此，一个2FSK 信号的波形可以看成是两个不同载频的2ASK 信号的叠加。可以利用频率的变化传递数字基带信号，通过调制解调还原数字基带信号，实现课程设计目标。 三、2FSK 的基本原理和实现 二进制频率调制是用二进制数字信号控制正弦波的频率随二进制数字信号

的变化而变化。由于二进制数字信息只有两个不同的符号，所以调制后的已调信号有两个不同的频率fl和f2，fl对应数字信息“ 1 ”，f2对应数字信息“ 0 ” 在2FSK信号中，当载波频率发生变化时，载波的相位一般来说是不连续的， 这种信号称为不连续2FSK信号。相位不连续的2FSK通常用频率选择法产生, 如图3-2所示： Xi 图3-2 2FSK信号调制器 两个独立的振荡器作为两个频率发生器，他们受控于输入的二进制信号进制信号 通过两个与门电路，控制其中的一个载波通过。调制器各点波形如图3-3所示：

基于Matlab 的QPSK调制解调仿真设计与研究

天津理工大学计算机与通信工程学院通信工程专业设计说明书 基于Matlab/Simulink 的QPSK调制解调仿真设计与研究 姓名韩双年 学号 20092226 班级 09通信3班 指导老师白媛 日期 2012-12-16

目录 摘要 (2) 第一章前言 (2) 1.1 专业设计任务及要求 (2) 1.2 Matlab简介 (2) 1.3 Matlab下的simulink简介 (3) 1.4 通信系统模型 (3) 第二章QPSK调制 (4) 2.1 QPSK介绍 (4) 2.2 QPSK调制原理 (4) 2.2.1 相乘法 (4) 2.2.2 选择法 (5) 2.3 QPSK调制原理框图 (6) 2.4 QPSK调制方式的Matlab仿真 (6) 2.5 QPSK调制方式Matlab-simulink仿真 (7) 2.5.1 simulink调制建模 (7) 2.5.2 simulink调制仿真结果 (8) 第三章QPSK解调 (13) 3.1 QPSK解调原理 (13) 3.2 QPSK解调原理框图 (13) 3.3 QPSK解调方式Matlab仿真 (13) 3.4 QPSK解调方式的Matlab-simulink仿真 (14) 3.4.1 QPSK解调建模 (14) 3.4.2 传输信道 (16) 3.4.3仿真结果 (16) 3.5 仿真结果分析 (18) 第四章QPSK通信系统性能分析 (19) 第五章结论 (19) 参考文献 (20) 附录 (20)

摘要 正交相移键控（QPSK），是一种数字调制方式。QPSK技术具有抗干扰能力好、误码率低、频谱利用效率高等一系列优点。论文主要介绍了正交相移键控(QPSK)的概况，以及正交相移键控QPSK的调制解调概念和原理，利用Matlab中M文件和Simulink模块对QPSK的调制解调系统进行了仿真，对QPSK在高斯白噪声信道中的性能进行了，分析了解Simulink中涉及到QPSK的各种模块的功能。 【关键词】Matlab QPSK Simulnk 仿真 第一章前言 1.1专业设计任务及要求 1了解并掌握QPSK调制与解调的基本原理； 2在通信原理课程的基础上设计与分析简单的通信系统； 3学会利用MATLAB7.0编写程序进行仿真，根据实验结果能分析所设计系统的性能。 4学习MATLAB的基本知识，熟悉MATLAB集成环境下的Simulink的仿真平台。 5利用通信原理相关知识在仿真平台中设计QPSK调制与解调仿真系统并用示波器观察解调后的波形 6在指导老师的指导下，独立完成课程设计的全部内容，能正确的阐述和分析设计和实验结果。 1.2 Matlab简介 MATLAB是MATrix LABoratory的缩写，是一款由美国Math Works公司出品的商业数学软件。MATLAB 是一种用于算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境。除了矩阵运算、绘制函数/数据图像等常用功能外，MATLAB还可以用来创建用户界面及与调用其它语言(包括C，C++和FORTRAN)编写的程序。尽管MATLAB主要用于数值计算,但是因为大量的额外

基于MATLAB的AM信号的调制

基于MATLAB的AM信号的调制

摘要：现在的社会越来越发达，科学技术不断的在更新，在信号和模拟电路里面经常要用到调制与解调，而AM的调制与解调是最基本的，也是经常用到的。用AM调制与解调可以在电路里面实现很多功能，制造出很多有用又实惠的电子产品，为我们的生活带来便利。在我们日常生活中用的收音机也是采用了AM调制方式，而且在军事和民用领域都有十分重要的研究课题。 本文主要的研究内容是了解AM信号的数学模型及调制方式以及调制结果的分析。不同的调制系数对调制的影响以及单频信号和多频信号调制的不同点。先从AM的调制研究，研究它的实现方法及功能。其次研究不同的调制系数下，对已调波的频谱进行分析与研究，探究其与功率的关系。最后再通过建立数学模型分析功率关系，与前面得出的结论作对比，最终得出正确的结论。利用MATLAB编程语言实现对AM信号的调制，给出不同调制系数情况下的调制结果对比。 关键词：AM信号，调制，调制系数，功率，MATLAB

Modulation of AM signal based on MATLAB Abstract: Society becomes more developed now, science and technology in the update, in which signal and analog circuits often used in modulation and demodulation, and AM modulation and demodulation is the most basic, is also frequently used. To participate in the identification of such artificial methods, the ruling includes subjective factors, will vary from person to person, can identify the type of modulation is very limited. Automatic modulation recognition technology can be overcome not only to participate in recognition of artificial difficulties, and the center frequency and bandwidth of the estimation error, adjacent channel crosstalk, noise and interference factors such as the decline of effect is relatively robust. Using AM modulation and demodulation circuit which can achieve a lot of features, creating a lot of useful and affordable electronic products, in order to facilitate our lives. Used in our daily lives is the use of AM radio modulation, but also in the field of military and civilian research topics are very important. The main content of this paper is to understand the mathematical model of the AM signal and the modulation and the demodulation method. Demodulation different methods in different circumstances of the demodulation signal to noise ratio the results of methods that better, to make the comparison. Requirement is more than double the sound and the AM signal modulation and demodulation. AM modulation first study of its function and in real life use. AM demodulation followed by research, as well as some related knowledge, as well as through its use of communications more in-depth understanding of it. AM signal from the tone of the mathematical model and the modulation and demodulation methods, the two-tone AM signal to draw a mathematical model and the block diagram of modulation and demodulation and modulation and demodulation waveforms. MATLAB programming language to use to achieve the two-tone AM signal modulation and demodulation, given the different circumstances of the demodulation signal to noise ratio compared the results. Keyword: AM signal, Modulation, rate of work, MATLAB

基于MATLABsimulink的2FSK系统的仿真课程设计报告

课程设计 基于MATLABsimulink的2FSK系统的仿真 电子与信息工程学院 信息与通信工程系

课程设计评分标准

基于MATLAB/simulink的2FSK系统的仿真 一、摘要 本文是基于matlab和simulink环境下对信号的调制与解调过程的仿真，通过仿真，对系统的误码率的分析，以及理论与仿真结果的比较， 二、关键字：

目录 1 背景知识 (1) 1.1通信简介 (1) 1.2仿真系统的简介： (2) 1.32FSK的调制与解调的原理： (3) 1.3.1 2FSK的产生 (4) 1.3.2 2FSK滤波器的解调及抗噪声性能 (6) 1.3.3 由相关调制解调的原理图 (9) 2 仿真系统模型的设计： (9) 2.1仿真框图 (9) 2.2仿真目的和意义： (9) 2.3仿真思路 (10) 2.4M文件和仿真结果 (10) 2.5 SIMULINK仿真模型图： (16) 2.6结果分析： (21) 2.6.1 Matlab仿真结果分析 (21) 2.6.2 (22) 3 心得体会： (22) 4 参考文献 (22)

1 背景知识 1.1 通信简介 通信就是克服距离上的障碍，从一地向另一地传递和交换消息。消息是信息源所产生的，是信息的物理表现，例如，语音、文字、数据、图形和图像等都是消息。消息有模拟消息（如语音、图像等）以及数字消息（如数据、文字等）之分。所有消息必须在转换成电信号（通常简称为信号）后才能在通信系统中传输。所以，信号是传输消息的手段，信号是消息的物质载体。 相应的信号可分为模拟信号和数字信号，模拟信号的自变量可以是连续的或离散的，但幅度是连续的，如电话机、电视摄像机输出的信号就是模拟信号。数字信号的自变量可以是连续的或离散的，但幅度是离散的，如电船传机、计算机等各种数字终端设备输出的信号就是数字信号。 通信的目的是传递消息，但对受信者有用的是消息中包含的有效内容，也即信息。消息是具体的、表面的，而信息是抽象的、本质的，且消息中包含的信息的多少可以用信息量来度量。 通信技术，特别是数字通信技术近年来发展非常迅速，它的应用越来越广泛。通信从本质上来讲就是实现信息传递功能的一门科学技术，它要将大量有用的信息无失真，高效率地进行传输，同时还要在传输过程中将无用信息和有害信息抑制掉。当今的通信不仅要有效地传递信息，而且还有储存、处理、采集及显示等功能，通信已成为信息科学技术的一个重要组成部分。 通信系统就是传递信息所需要的一切技术设备和传输媒质的总和，包括信息源、发送设备、信道、接收设备和信宿(受信者) ，它的一般模型如图1所示。 →→→→ 信息源发送设备信道接收设备受信者 ↑ 噪声源 图1 通信系统一般模型 通信系统可分为数字通信系统和模拟通信系统。数字通信系统是利用数字信号来传递消息的通信系统，其模型如图2所示，