数字调制仿真.doc

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MATLAB的数字调制仿真实验报告

1:实验要求

实验要求通过输入随机信号的长度 ,得到二进制的随机原始信号 ,同时把得到的原始信号用三种不同的方法调制出来。当分别输入各个控件名称时 ,得到原始信号相应的信号输出。

2:实验过程

2.1 实验条件

1:实验的原始信号由MATLAB的randint(n)函数输出 ,需要确定的只是n,就是原始信号的宽度。

2:三种不同的调制函数

原始信号调制信号函数

振幅调制: 0: 0

1: cos(t+pi/3)

频移调制: 0: cos(t+pi/3)

1: cos(2*t+pi/6)

相位移调制: 0: cos(t)

1: cos(t+pi)

时间t为单个信号存在的时间周期 ,为了将图形表达更加清晰 ,这里选择将其选定为2*pi ,并划分为100个具体的时间点,t=0:2*pi/99:2*pi。

2.2 实验步骤

1:首先我要得到原始信号的长度 ,可以通过对s=rindint(n)函数产生的随机矩阵信号用length(s)求取其长度。

2:我们要得到单个的输入原始信号并对其进行调制 ,并同时将其用矩阵进行收集储存 ,最后输出调制后的信号。可以分别求取不同宽度上的信号 ,并将其赋值到对应输出原始信号的时间周期内 ,收集 ,最后输出。

3:调制得到的信号是在每个单个波长时间 ,不同的时间点t应用不同的调制函数的到的。在进行信号调制时 ,需要对这些调制得到的信号信息进行储存。可以在循环内采用矩阵叠加的方法来储存这些信号。

4: 需要的输入只是唯一的信号长度n,输出为得到的三种调制信号

5:编写实现输出全部调制信号的主函数Modulator和三个输出对应的调制信号的子函数ASK,FSK ,PSK.由子函数控制相应的信号输出.

6:编写程序,调试,写实验报告

3: 实验结果

通过输入不同Modulator(n) ,我们得到了调制的信号和相应的图形输出。

4: 附录实验程序及输出图

4.1: 主程序

function Modulator(n)

%定义函数

global ask

global fsk

global psk

global w

global signal

%定义全局变量

ask=[];

fsk=[];

psk=[];

%定义ASK,FSK,PSK调制信号

a=[];

f=[];

p=[];

%定义ASK,FSK,PSK决定信号

signal=[];

%定义输出原始信号和ASK选择信号

dfp=[];

%定义FSK,PSK选择信号

s=randint(n);

%得到原始信号

w=length(s);

%信号长度

t=0:2*pi/99:2*pi;

%划分单个信号的时间周期

for n=1:w

if s(n)==0;

signal1=zeros(1,100);

dfp1=ones(1,100);

f1=cos(t+pi/3);

p1=cos(t);

%产生并收集信号为0的时输出原始信号和调制信号的相应信息else

s(n)==1;

signal1=ones(1,100);

dfp1=ones(1,100);

f1=cos(2*t+pi/6);

p1=cos(t+pi);

%产生并收集信号为1时的输出原始信号和调制信号的相应信息end

signal=[signal signal1];

%得到输出原始信号信息和ASK调制的信号决定信息

a1=cos(t+pi/3);

a=[a a1];

%得到ASK调制的信号决定信息

f=[f f1];

%得到FSK调制的信号决定信息

p=[p p1];

%得到PSK调制的信号决定信息

dfp=[dfp dfp1];

%得到FSK,PSK调制的选择信息

end

%循环结束

ask=signal.*a;

fsk=dfp.*f;

psk=dfp.*p;

%得到ASK ,FSK ,PSK调制信号

ASK

FSK

PSK

%调用子函数

4.2:子函数

4.2.1:ASK调制程序

function ASK()

global ask

global w

global signal

figure(1)

subplot(2,1,1)

plot(signal,'LineWidth',1.5)

axis([0 100*w -1.5 1.5])

ylabel('调制前信号')

title('ASK信号调制图')

grid on

%画出输出原始信号图

subplot(2,1,2)

plot(ask,'LIneWidth',1.5)

axis([0 100*w -1.5 1.5])

xlabel('时间')

ylabel('2ASK调制后信号')

grid on

%画出输出ASK调制信号图

4.2.2: FSK调制程序

function FSK()

global fsk

global w

global signal

figure(2)

subplot(2,1,1)

plot(signal,'LIneWidth',1.5)

axis([0 100*w -1.5 1.5])

ylabel('调制前信号')

title('FSK信号调制图')

grid on

%画出输出原始信号图

subplot(2,1,2)

plot(fsk,'LIneWidth',1.5)

axis([0 100*w -1.5 1.5])

xlabel('时间')

ylabel('2FSK调制后信号')

grid on

%画出输出SFK调制信号图

4.2.3: PSK调制程序

function PSK()

global psk

global w

global signal

figure(3)

subplot(2,1,1)

plot(signal,'LIneWidth',1.5)

axis([0 100*w -1.5 1.5])

ylabel('调制前信号')

title('PSK信号调制图')

grid on

%画出输出信号原始图

subplot(2,1,2)

plot(psk,'LIneWidth',1.5)

axis([0 100*w -1.5 1.5])

xlabel('时间')

ylabel('2PSK调制后信号')

grid on

%画出输出PSK调制信号图

实验三 Matlab的数字调制系统仿真实验(参考)

成都理工大学实验报告 课程名称:数字通信原理 姓名:__________________学号:______________ 成绩:____ ___ 实验三Matlab的数字调制系统仿真实验(参考) 1 数字调制系统的相关原理 数字调制可以分为二进制调制和多进制调制,多进制调制是二进制调制的推广,主要讨论二进制的调制与解调,简单讨论一下多进制调制中的差分相位键控调制(M-DPSK)。 最常见的二进制数字调制方式有二进制振幅键控(2-ASK)、移频键控(2-FSK)和移相键控(2-PSK 和2-DPSK)。下面是这几种调制方式的相关原理。 1.1 二进制幅度键控(2-ASK) 幅度键控可以通过乘法器和开关电路来实现。载波在数字信号1 或0 的控制下通或断,在信号为1 的状态载波接通,此时传输信道上有载波出现;在信号为0 的状态下,载波被关断,此时传输信道上无载波传送。那么在接收端我们就可以根据载波的有无还原出数字信号的1 和0。 幅移键控法(ASK)的载波幅度是随着调制信号而变化的,其最简单的形式是,载波在二进制调制信号控制下通断,此时又可称作开关键控法(OOK)。多电平MASK调制方式是一种比较高效的传输方式,但由于它的抗噪声能力较差,尤其是抗衰落的能力不强,因而一般只适宜在恒参信道下采用。 2-ASK 信号功率谱密度的特点如下: (1)由连续谱和离散谱两部分构成;连续谱由传号的波形g(t)经线性调制后决定,离散谱由载波分量决定; (2)已调信号的带宽是基带脉冲波形带宽的二倍。 1.2 二进制频移键控(2-FSK) 数字频率调制又称频移键控(FSK),二进制频移键控记作2FSK。数字频移键控是用载波的频率来传送数字消息,即用所传送的数字消息控制载波的频率。2FSK

数字调制系统分析与仿真

数 1 引言 1. 1 数字调制的意义 数字调制是指用数字基带信号对载波的某些参量进行控制,使载波的这些参量随基带信号的变化而变化。根据控制的载波参量的不同,数字调制有调幅、调相和调频三种基本形式,并可以派生出多种其他形式。由于传输失真、传输损耗以及保证带内特性的原因,基带信号不适合在各种信道上进行长距离传输。为了进行长途传输,必须对数字信号进行载波调制,将信号频谱搬移到高频处才能在信道中传输。因此,大部分现代通信系统都使用数字调制技术。另外,由于数字通信具有建网灵活,容易采用数字差错控制技术和数字加密,便于集成化,并能够进入综合业务数字网(ISDN网),所以通信系统都有由模拟方式向数字方式过渡的趋势。因此,对数字通信系统的分析与研究越来越重要,数字调制作为数字通信系统的重要部分之一,对它的研究也是有必要的。通过对调制系统的仿真,我们可以更加直观的了解数字调制系统的性能及影响性能的因素,从而便于改进系统,获得更佳的传输性能。 1. 2 Matlab在通信系统仿真中的应用 随着通信系统复杂性的增加,传统的手工分析与电路板试验等分析设计方法已经不能适应发展的需要,通信系统计算机模拟仿真技术日益显示出其巨大的优越性.。计算机仿真是根据被研究的真实系统的模型,利用计算机进行实验研究的一种方法.它具有利用模型进行仿真的一系列优点,如费用低,易于进行真实系统难于实现的各种试验,以及易于实现完全相同条件下的重复试验等。Matlab仿真软件就是分析通信系统常用的工具之一。 Matlab是一种交互式的、以矩阵为基础的软件开发环境,它用于科学和工程的计算与可视化。Matlab的编程功能简单,并且很容易扩展和创造新的命令与函数。应用Matlab可方便地解决复杂数值计算问题。Matlab具有强大的Simulink 动态仿真环境,可以实现可视化建模和多工作环境间文件互用和数据交换。Simulink支持连续、离散及两者混合的线性和非线性系统,也支持多种采样速率的多速率系统;Simulink为用户提供了用方框图进行建模的图形接口,它与传统的

2FSK数字调制系统的设计与仿真解读

******************* 实践教学 ******************* 兰州理工大学 计算机与通信学院 2015年春季学期 《通信系统仿真》课程设计报告题目: 2FSK数字调制系统的设计与仿真 班级:通信工程12级( 1 )班 姓名:设计质量(30分):学号:122501xx 说明书质量(10分): 同组成员: 指导教师:

摘要 (1) 一、基本原理 (2) 1.1 2FSK信号的产生 (3) 1.2 2FSK信号的解调 (4) 1.3 2FSK系统的抗噪声性能 (5) 二、2FSK信号仿真 (8) 2.1 仿真思路 (8) 2.2 2FSK调制解调仿真程序 (8) 2.3 2FSK误码率仿真程序 (11) 2.4 仿真结果及分析 (14) 总结 (19) 参考文献 (20)

当一些电子设备进行无线通信时,发送方都要先将数字信号调制成模拟信号通过天线发送,接收方接收到模拟信号后经过解调变为数字信号。调制解调的方法有很多种,其一为2FSK (二进制频移键控),基本原理是先将“1”和“0”用两种不同频率的正弦波型代替,变为模拟信号,解调时运用两个不同的滤波器分开两种不同频率的信号,分别通过包络检波器,最后经过抽样判决器还原成数字信号。采用运用MATLAB对2FSK调制解调的过程进行仿真,其目的是提高运用MATLAB仿真通信系统的能力,熟悉MATLAB的同时也了解了2FSK的基本原理和实现方法。 关键词:MATLAB 2FSK 调制解调

一、基本原理 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1f 和2f 两个频率点间变化。故其表达式为 ?? ?++=”时 发送“”时发送“ 0)cos(1)cos()(212n n FSK t A t A t e θω?ω 典型波形如图1-1所示。 图1-1 2FSK 信号的时间波形 由图可见,2FSK 信号的波形(a )可以分解为(b )和波形(c ),也就是说,一个2FSK 信号可以看成是两个不同载频的2ASK 信号的叠加。因此,2FSK 信号的时域表达式又可写成 )cos()()cos()()(212n n s n n n s n FSK t nT t g a t nT t g a t e θω?ω+?? ? ???-++??????-=∑∑ 式中:)(t g 为单个矩形脉冲,脉宽为s T ; ?? ?-=P 10P 1概率为 概率为n a n a 是n a 的反码,若n a =1,则n a =0;若n a =0,则n a =1,于是 ? ? ?-=P 0P 11概率为概率为 n a 信号FSK a 2)( t t s b 11cos )()(ω t t s c 22cos )()(ω

实验四:数字调制仿真

实验四:数字调制仿真 一、实验目的: 1、掌握BPSK调制和解调原理; 2、理解数字基带信号和BPSK信号的功率谱密度的关系。 3、理解星座图的作用 二、实验内容: 1、仿真BPSK调制解调的过程; 2、仿真得到矩形脉冲基带信号和升余弦滚降传输特性基带信号的BPSK信号的频谱图; 3、仿真得到不同信噪比下的BPSK和QPSK信号星座图。 三、实验步骤 1、BPSK调制解调——矩形基带信号 (1)随机产生1000个等概分布的二进制信息序列,映射为幅度为正负1的双极性码;(2)由双极性码产生对应的矩形基带脉冲,绘图并保存; (3)将矩形基带信号与载波相乘,得到BPSK信号,绘图并保存; (4)对BPSK做FFT变换,绘出幅度谱并保存; (5)将BPSK信号通过通频带为fc-fm~fc+fm的带通滤波器,绘出BPSK波形并保存, 然后作FFT变换,绘出幅度谱并保存,观察波形和频谱发生了什么变换; (6)将通过带通滤波器的BPSK信号与载波相乘并通过低通滤波器,得到解调后的基带信号,绘图并保存,观察与发送基带信号相比发生了什么变化。

2、BPSK调制解调——矩形基带信号 (1)随机产生1000个等概分布的二进制信息序列,映射为幅度为正负1的双极性码;(2)由双极性码产生对应的升余弦滚降传输特性基带脉冲,滚降系数为1,绘图并保存;(3)将矩形基带信号与载波相乘,得到BPSK信号,绘图并保存; (4)对BPSK做FFT变换,绘出幅度谱并保存; (5)将BPSK信号通过通频带为fc-fm~fc+fm的带通滤波器,绘出BPSK波形并保存, 然后作FFT变换,绘出幅度谱并保存,观察波形和频谱发生了什么变换; (6)将通过带通滤波器的BPSK信号与载波相乘并通过低通滤波器,得到解调后的基带信号,绘图并保存,观察与发送基带信号相比发生了什么变化。 3.BPSK和QPSK信号星座图 (1)随机产生1000个等概率分布的二进制信息序列,映射为幅度为正负1的双极性码,即BPSK的等效基带信号,用scatterplot函数绘制星座图并保存; (2)分别在信噪比信30、20、10、3dB时,产生复高斯噪声,叠加在BPSK的等效基带信号上,然后绘制星座图并保存,观察噪声对BPSK星座点的影响; (3)随机产生两组1000个等概率分布的二进制信息序列,分别映射为幅度为正负1的双极性码xi和xq,得到单位功率的QPSK的等效基带信号(xi+j*xq)/sqrt(2),并用scatterplot函数绘制星座图并保存; (4)分别在信噪比信30、20、10、3dB时,产生复高斯噪声,叠加在QPSK的等效基带信号上,然后绘制星座图并保存,观察噪声对QPSK星座点的影响。

基于Matlab数字调制系统的仿真

基于Matlab数字调制系统的仿真 【摘要】数字调制是通信系统中最为重要的环节之一,数字调制技术的改进也是通信系统性能提高的重要途径。本文首先分析了数字调制系统的几种基本调制解调方法,然后,运用Matlab及附带的图形仿真工具——Simulink设计了这几种数字调制方法的仿真模型。通过仿真,观察了调制解调过程中各环节时域和频域的波形,并结合这几种调制方法的调制原理,跟踪分析了各个环节对调制性能的影响及仿真模型的可靠性。最后,在仿真的基础上分析比较了各种调制系统的误码率、信号传输速率、信噪比、占用频带宽度等因素,综合衡量各系统的性能指标,并通过比较仿真模型与理论计算的性能,证明了仿真模型的可行性。 【关键词】数字调制,分析与仿真,Matlab,Simulink 1.引言 1.1数字调制的意义 数字调制是指用数字基带信号对载波的某些参量进行控制,使载波的这些参量随基带信号的变化而变化。根据控制的载波参量的不同,数字调制有调幅、调相和调频三种基本形式,并可以派生出多种其他形式。由于传输失真、传输损耗以及保证带内特性的原因,基带信号不适合在各种信道上进行长距离传输。为了进行长途传输,必须对数字信号进行载波调制,将信号频谱搬移到高频处才能在信道中传输。因此,大部分现代通信系统都使用数字调制技术。因此,对数字

通信系统的分析与研究越来越重要,数字调制作为数字通信系统的重要部分之一,对它的研究也是有必要的。 1.2Matlab在通信系统仿真中的应用 Matlab是一种交互式的、以矩阵为基础的软件开发环境,它用于科学和工程的计算与可视化。Matlab的编程功能简单,并且很容易扩展和创造新的命令与函数。应用Matlab可方便地解决复杂数值计算问题。Matlab具有强大的Simulink动态仿真环境,可以实现可视化建模和多工作环境间文件互用和数据交换。用户可以在Matlab和Simulink两种环境下对自己的模型进行仿真、分析和修改。用于实现通信仿真的通信工具包(Communication toolbox,也叫Commlib,通信工具箱)是Matlab语言中的一个科学性工具包,提供通信领域中计算、研究模拟发展、系统设计和分析的功能,可以在Matlab环境下独立使用,也可以配合Simulink使用。另外,Matlab的图形界面功能GUI (Graphical User Interface)能为仿真系统生成一个人机交互界面,便于仿真系统的操作。因此,Matlab在通信系统仿真中得到了广泛应用。 2.数字调制系统的相关原理 数字调制可以分为二进制调制和多进制调制,多进制调制是二进制调制的推广,所以本文主要讨论二进制的调制与解调,最后简单讨论一下多进制调制中的MFSK(M元移频键控)和MPSK(M元移相键控)。最常见的二进制数字调制方式有二进制振幅键控(2-ASK)、移频键控(2-FSK)和移相键控(2-PSK和2-DPSK)。下面是这几种调制方式以及其改进调制方式的相关原理。

simulink的数字调制解调仿真(最终版)要点

本科生毕业设计论文 设计题目: 基于MATLAB的对信号调制与解调的仿真

摘要 Simulink是Mathworks公司推出的基于Matlab平台的著名仿真环境Simulin作为一种专业和功能强大且操作简单的仿真工具,目前已被越来越多的工程技术人员所青睐,它搭建积木式的建模仿真方式既简单又直观,而且已经在各个领域得到了广泛的应用。 本文主要是以simulink为基础平台,对2ASK、2FSK、2PSK信号的仿真。文章第一章内容是对simulink的简单介绍和通信技术的目前发展和未来展望;第二章是对2ASK、2FSK和2PSK信号调制及解调原理的详细说明;第三章是本文的主体也是这个课题所要表现的主要内容,第三章是2ASK、2FSK和2PSK信号的仿真部分,调制和解调都是simulink建模的的方法,在解调部分各信号都是采用相干解调的方法,而且在解调的过程中都对整个系统的误码率在display模块中有所显示 本文的主要目的是对simulink的熟悉和对数字通信理论的更加深化和理解。 关键词:2ASK、2FSK、2PSK,simulink,调制,相干解调

目录 摘要 (42) 第一章绪论 (44) 1.1 MATLAB/Smulink的简介 (44) 1.2 通信发展简史....................................... 错误!未定义书签。4 1.3 通信技术的现状和发展趋势........................... 错误!未定义书签。7 第二章 2ASK、2FSK、2PSK和2DPSK的基本原理和实现...... 错误!未定义书签。7 2.1 2ASK的基本原理和调制解调实现..................... 错误!未定义书签。8 2.2 2FSK的基本原理和调制解调实现.................... 错误!未定义书签。11 2.3 2PSK的基本原理和调制解调实现................... 错误!未定义书签。14 2. 2DPSK的基本原理和调制解调实现................... 错误!未定义书签。18 第三章 Smulink的模型建立和仿真.................... 错误!未定义书签。24 3.1 2ASK的仿真...................................... 错误!未定义书签。24 3.2 2FSK的仿真...................................... 错误!未定义书签。32 3.3 2PSK的仿真...................................... 错误!未定义书签。41 总结.. (46) 致谢 (47) 参考文献 (47)

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MATLAB的数字调制仿真实验报告 1:实验要求 实验要求通过输入随机信号的长度 ,得到二进制的随机原始信号 ,同时把得到的原始信号用三种不同的方法调制出来。当分别输入各个控件名称时 ,得到原始信号相应的信号输出。 2:实验过程 2.1 实验条件 1:实验的原始信号由MATLAB的randint(n)函数输出 ,需要确定的只是n,就是原始信号的宽度。 2:三种不同的调制函数 原始信号调制信号函数 振幅调制: 0: 0 1: cos(t+pi/3) 频移调制: 0: cos(t+pi/3) 1: cos(2*t+pi/6) 相位移调制: 0: cos(t) 1: cos(t+pi) 时间t为单个信号存在的时间周期 ,为了将图形表达更加清晰 ,这里选择将其选定为2*pi ,并划分为100个具体的时间点,t=0:2*pi/99:2*pi。 2.2 实验步骤 1:首先我要得到原始信号的长度 ,可以通过对s=rindint(n)函数产生的随机矩阵信号用length(s)求取其长度。 2:我们要得到单个的输入原始信号并对其进行调制 ,并同时将其用矩阵进行收集储存 ,最后输出调制后的信号。可以分别求取不同宽度上的信号 ,并将其赋值到对应输出原始信号的时间周期内 ,收集 ,最后输出。 3:调制得到的信号是在每个单个波长时间 ,不同的时间点t应用不同的调制函数的到的。在进行信号调制时 ,需要对这些调制得到的信号信息进行储存。可以在循环内采用矩阵叠加的方法来储存这些信号。 4: 需要的输入只是唯一的信号长度n,输出为得到的三种调制信号 5:编写实现输出全部调制信号的主函数Modulator和三个输出对应的调制信号的子函数ASK,FSK ,PSK.由子函数控制相应的信号输出. 6:编写程序,调试,写实验报告 3: 实验结果 通过输入不同Modulator(n) ,我们得到了调制的信号和相应的图形输出。

基于Matlab的数字调制系统仿真与分析本科生毕业论文

本科毕业学员毕业实践(论文、设计)报告论文题目:基于Mat lab的数字调制系统仿真与分析

毕业论文(设计)原创性声明 本人所呈交的毕业论文(设计)是我在导师的指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知,除文中已经注明引用的内容外,本论文(设计)不包含其他个人已经发表或撰写过的研究成果。对本论文(设计)的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中作了明确说明并表示谢意。 作者签名:日期: 毕业论文(设计)授权使用说明 本论文(设计)作者完全了解**学院有关保留、使用毕业论文(设计)的规定,学校有权保留论文(设计)并向相关部门送交论文(设计)的电子版和纸质版。有权将论文(设计)用于非赢利目的的少量复制并允许论文(设计)进入学校图书馆被查阅。学校可以公布论文(设计)的全部或部分内容。保密的论文(设计)在解密后适用本规定。 作者签名:指导教师签名: 日期:日期:

注意事项 1.设计(论文)的内容包括: 1)封面(按教务处制定的标准封面格式制作) 2)原创性声明 3)中文摘要(300字左右)、关键词 4)外文摘要、关键词 5)目次页(附件不统一编入) 6)论文主体部分:引言(或绪论)、正文、结论 7)参考文献 8)致谢 9)附录(对论文支持必要时) 2.论文字数要求:理工类设计(论文)正文字数不少于1万字(不包括图纸、程序清单等),文科类论文正文字数不少于1.2万字。 3.附件包括:任务书、开题报告、外文译文、译文原文(复印件)。 4.文字、图表要求: 1)文字通顺,语言流畅,书写字迹工整,打印字体及大小符合要求,无错别字,不准请他人代写 2)工程设计类题目的图纸,要求部分用尺规绘制,部分用计算机绘制,所有图纸应符合国家技术标准规范。图表整洁,布局合理,文字注释必须使用工程字书写,不准用徒手画3)毕业论文须用A4单面打印,论文50页以上的双面打印 4)图表应绘制于无格子的页面上 5)软件工程类课题应有程序清单,并提供电子文档 5.装订顺序 1)设计(论文) 2)附件:按照任务书、开题报告、外文译文、译文原文(复印件)次序装订 3)其它

我的基于MATLAB仿真的数字调制与解调设计

摘要:设计了二进制振幅键控(2ASK)、二进制移频键控(2FSK) 、二进制移相键控(2PSK)调制解调系统的工作流程图,并得用了MATLAB软件对该系统的动态进行了模拟仿真,得用仿真的结果,从而衡量数字信号的传输质量。(仿宋、小五号) 关键词:调制解调、2ASK、2FSK、2PSK、2DPSK、MATLAB(宋体、小五号) ABSTRACT(四号加粗居中放置): The work stream diagrams of 2ASK、2FSK、2PSK are designed .MA TLAB softwave is used to simulate the modem system by the scatter diagrams and wave diagrams, then the transmit quality of digital signal can be measured.(小五号) Key word:Amodulate and ademodulate 、2ASK、2FSK、2PSK、2DPSK、MATLAB(小五号) (正文:宋体、五号 一级标题:黑体、四号,小标题上下空一行。) 一、数字调制解调相关原理 在通信系统中,信道的频段往往是很有限的,而原始的通信信号的频段与信道要求的频段是不匹配的,这就要求将原始信号进行调制再进行发送.相应的在接收端对调制的信号进行解调,恢复原始的信号,而且调制解调还可以在一定程度上抑制噪声对通信信号的干扰。 调制解调技术按照通信信号是模拟的还是数字的可分为模拟调制解调和数字调制解调。数字调制的基本方式可以归结为3类:振幅键控(ASK)、频移键控(FSK)和相移键控(PSK)。此外还有这3类的混合方式。 对于数字调制信号,为了提高系统的抗噪声性能,衡量系统性能的指标是误码率。1.1二进制振幅键控(2ASK) 振幅键控是正弦载波的幅度随数字基带信号而变化的数字调制。当数字基带信号为二进制时,则为二进制振幅键控。设发送的二进制符号序列由0,1序列组成,发送0符号的概率为P,发送1符号的概率为1-P,且相互独立.该二进制符号序列可表示为: 其中: Ts是二进制基带信号时间间隔,g(t)是持续时间为Ts的矩形脉冲, 为单极性不归零脉冲序列,则根据幅度调制的原理,一个二进制的振幅键控信号可以表示成一个单极性矩形脉冲序列与一个正弦型载波的相乘,即 2ASK信号的时间波形如果是通断方式,就称为通断键控信号(OOK信号)。 二进制振幅键控信号的产生可以采用数字键控的方法实现也可以采用模拟相乘的方法实现。2ASK信号与模拟调制中的AM信号类似。所以,对2ASK信号也能够采用非相干解调(包络检波法)和相干解调(同步检测法),其相应原理方框图如图1.1所示。

基于MATLAB仿真的数字信号调制的性能比较和分析

2ASK、2FSK、2PSK数字调制系统的 Matlab实现及性能分析比较 指导教师: 班级: 学号:

姓名: 引言:数字信号有两种传输方式,分别是基带传输方式和调制传输方式,即带通,在实际应用中,因基带信号含有大量低频分量不利于传送,所以必须经过载波和调制形成带通信号,通过数字基带信号对载波某些参量进行控制,使之随机带信号的变化而变化,这这一过程即为数字调制。数字调制为信号长距离高效传输提供保障,现已广泛应用于生活和生产中。另外根据控制载波参量方式的不同,数字调制主要有调幅(ASK ),调频(FSK),调相(PSK) 三种基本形式。本次课题针对于二进制的2ASK 、2FSK 、2PSK 进行讨论,应用Matlab 矩阵实验室进行仿真,分析和修改,通过仿真系统生成一个人机交互界面,以利于仿真系统的操作。通过对系统的仿真,更加直观的了解数字调制系统的性能及影响其性能的各种因素,以便于比较,评论和改进。 关键词: 数字,载波,调制,2ASK ,2FSK ,2PSK ,Matlab ,仿真,性能,比较,分析 正文: 一 .数字调制与解调原理 1.1 2ASK (1)2ASK 2ASK 就是把频率、相位作为常量,而把振幅作为变量,信息比特是通过载波的幅度来传递的。由于调制信号只有0或1两个电平,相乘的结果相当于将载频或者关断,或者接通,它的实际意义是当调制的数字信号"1时,传输载波;当调制的数字信号为"0"时,不传输载波。 表达式为: ???===0 01,cos )(2k k c ASK a a t A t s 当, 当ω

1.2 2FSK 2FSK 可以看做是2个不同频率的2ASK 的叠加,其调制与解调方法与2ASK 差不多,主要频率F1 和F2,不同的组合产生所要求的2FSK 调制信号。 公式如下: ?? ?===0 cos 1 ,cos )(212k k FSK a t A a t A t s 当,当ωω

数字调制系统仿真

一数字调制系统仿真实验 基本原理 当调制信号位二进制数字信号时,这种调制称为二进制数字调制。在二进制数字调制中,载波的幅度、频率或相位只有两种变化状态,常用的二进制数字调制方式有以下几种:二进制振幅键控调制(2ASK )、二进制频移键控(2FSK )、二进制移相键控(2PSK )和二进制相对(或差分)相位键控(2DPSK )。 1、 二进制振幅键控(2ASK ) 1) 调制方法 2ASK 信号可表示为: 式中,g(t)是持续时间为Ts 的矩形脉冲,即: 产生2ASK 的方法有两种,如图所示。 . s (t ) 2ASK 调制原理框图 cosωc t 乘法器 载波 cosωc t e 0(t ) s (t ) e 0(t ) 开关电路 相应的调制输出如下图所示: 1) 2ASK 信号的解调 相干解调法: ?? ?≤=t T t t g s 其它0 2/1 )(?? ?-=出现 以概率出现以概率P P a n 11 0t nT t g a t t s t e c n s n c ωωcos ])([cos )()(0∑-==

. cos ωc t 相干解调法 相乘器 定时脉冲 输入 输出 带通 滤波器 低通 滤波器 抽样 判决器 包络检波法 . 包络检波法 带通 滤波器 半波或 全波整流 定时脉冲 低通 滤波器 抽样 判决器 输入 输出 2、 二进制频移键控(2FSK ) 1) 调制方法 2FSK 信号可表示为: ) cos(])([) cos(])([) cos()()cos()()(2112110n n s n n n s n n n t nT t g a t nT t g a t t s t t s t e θω?ωθω?ω+-++-=+++=∑∑ 式中,g(t)是持续时间为Ts 的矩形脉冲,即: ?? ?≤=t T t t g s 其它02/1)( 产生2FSK 的方法有两种,如图所示。 s (t ) 2FSK 调制原理框图 cosωc t 模拟调频器 ~f 1 e 0(t ) s (t ) e 0(t ) 载波 开关电路 ~f 2 FSK 调制信号的输出如下图所示: ?? ?-=出现 以概率出现以概率P P a n 11 的反码 为n n a a

数字调制系统误比特率(BER)测试的仿真设计与分析

数字调制系统误比特率(BER)测试的仿真 设计与分析

目录 一、概述 (1) 二、课程设计要求 (2) 2.1课程设计组织形式 (2) 2.2课程设计具体要求 (2) 三、软件简介 (3) 3.1 SystemView系统的特点 (3) 3.2使用Systemview进行通信系统仿真的步骤 (5) 四、设计内容原理简介 (5) 4.1设计分析内容 (5) 4.2分析设计内容要求 (5) 4.3设计目的 (6) 4.4系统组成及原理 (6) 五、仿真模型的建立及结果分析 (10) 5.1仿真模型的原理 (10) 5.2 2DPSK系统的仿真模型 (12) 5.2.1 2DPSK低频相干解调系统 (12) 5.2.2 2DPSK高频相干调制解调系统BER测试仿真模型 (14) 5.2.3 2DPSK低频差分相干解调 (14) 5.2.4 2DPSK高频差分相干解调系统BER测试仿真模型 (19) 六、心得体会 (23) 七、参考文献 (25)

一、概述 《通信原理》课程设计是通信工程、电子信息工程专业教学的重要的实践性环节之一,《通信原理》课程是通信、电子信息专业最重要的专业基础课,其内容几乎囊括了所有通信系统的基本框架,但由于在学习中有些内容未免抽象,而且不是每部分内容都有相应的硬件实验,为了使学生能够更进一步加深理解通信电路和通信系统原理及其应用,验证、消化和巩固其基本理论,增强对通信系统的感性认识,培养实际工作能力和从事科学研究的基本技能,在通信原理的理论教学结束后我们开设了《通信原理》课程设计这一实践环节。 Systemview是ELANIX公司推出的一个完整的动态系统设计、模拟和分析的可视化仿真平台。从滤波器设计、信号处理、完整通信系统的设计与仿真,直到一般的系统数学模型建立等各个领域, Systemview 在友好而且功能齐全的窗口环境下,为用户提供了一个精密的嵌入式分析工具。它作为一种强有力的基于个人计算机的动态通信系统仿真工具,可达到在不具备先进仪器的条件下也能完成复杂的通信系统设计与仿真的目的,特别适合于现代通信系统的设计、仿真和方案论证,尤其适合于无线电话、无绳电话、寻呼机、调制解调器、卫星通讯等通信系统;并可进行各种系统时域和频域分析、谱分析,及对各种逻辑电路、射频/模拟电路(混合器、放大器、RLC电路、运放电路等)进行理论分析和失真分析。在通信系统分析和设计领域具有广阔的应用前景。 在本课程设计中学生通过运用先进的仿真软件对通信系统进行仿真设计,既可深化对所学理论的理解,完成实验室中用

Matlab数字调制系统仿真

《通信技术综合实验》 基于Matlab的数字调制系统仿真题目 系(院)计算机科学技术系 专业通信工程 班级09级1班 学生姓名张坤 学号2009010925

2013年1 月8日 基于Matlab的数字调制系统仿真 摘要:利用Matlab作为编程工具,对二进制数字调制系统进行了分析,设计了二进制数字调制系统模型,并对模型的仿真流程以及仿真结果进行具体分析,加强对理论知识的学习和掌握。 关键字:FSK 数字调制相移键控 正文:随着通信系统的不断发展,通信技术越来越受到重视,其中二进制数字调制系统也得到了全面的发展,作为通信专业的学生更应该熟练地掌握通信的知识,但是仅仅通过书面的知识难免太过于抽象。Matlab是一款功能强大的应用工具软件,Matlab提供了可视化的系统仿真环境,可以方便、灵活的建立各种形象的仿真模型,让抽象的理论通过图形形象的呈现在我们眼前。本文即利用Matlab建立通信仿真模型对理论知识加深学习。经过最近对通信原理的学习,本文中对通信系统中的二进制数字调制系统进行编程和仿真,并对结果进行分析。 1.实验原理: FSK(Frequency-shift keying)- 频移键控是利用载波的频率变化来传递数字信息。它是利用基带数字信号离散取值特点去键控载波频率以传递信息的一种数字调制技术。FSK(Frequency-shift keying)是信息传输中使用得较早的一种调制方式,它的主要优点是: 实现起来较容易,抗噪声与抗衰减的性能较好。在中低速数据传输中得到了广泛的应用。最常见的是用两个频率承载二进制1和0的双频FSK 系统。技术上的FSK有两个分类,非相干和相干的FSK 。在非相干的FSK ,瞬时频率之间的转移是两个分立的价值观命名为马克和空间频率,分别为。在另一方面,在相干频移键控或二进制的FSK ,是没有间断期在输出信号。在数字化时代,电脑通信在数据线路(电话线、网络电缆、光纤或者无线媒介)上进行传输,就是用FSK调制信号进行的,即把二进制数据转换成FSK信号传输,反过来又将接收到的FSK信号解调成二进制数据,并将其转换为用高,低电平所表示的二进制语言,这是计算机能够直接识别的语言。 2.利用matlab实现仿真图

PAM、PSK、QAM数字调制解调系统误码性能仿真

数字通信系统传输误码性能仿真(一) 摘要:脉冲幅度调制(PAM)、频移键控(PSK)、正交振幅调制(QAM)等数字信号调制解调模式在经典和现代通信中得到广泛应用。不同调制方式在不同的条件下传输可靠性能不尽相同。 Matlab/Simulink包含多种仿真模块库,可以对各种通信调制方式的调制解调进行仿真,并验证其传输可靠性能。 关键字:通信系统、仿真、PAM、PSK、QAM Abstract:Digital signal modulation and demodulation modes such as pulse amplitude modulation (PAM), frequency shift keying (PSK), quadrature amplitude modulation (QAM)are widely used in classical and modern communication. The transmission reliability of different modulation are different under different conditions. Matlab/Simulink contains a variety of library of simulation modules for various communications modem modulation to simulate and verify its transmission reliability. Keywords: communication systems, simulation, PAM,PSK,QAM 0 引言 系统仿真是进行协议标准制定、算法分析优化和产品总体设计的重要步骤,对验证算法和理论的设计性能、缩减设计开发时间、降低总体成本具有重要意义。传统的系统仿真方法主要使用基于C语言等计算机编程语言的方法,工作量大,效率低,仿真程序的可读性、可靠性、可移植性无法达到现代大中型系统的要求。MATLAB是由美国mathworks公司发布的主要面对科学计算、可视化以及交互式程序设计的高科技计算环境,具有数值分析、矩阵计算、科学数据可视化以及非线性动态系统的建模和仿真等功能,可以极大减轻系统仿真的工作负担,提高效率。 无线通信系统具有多种调制解调方式。不同调制解调系统在加性高斯噪声信道中传输的过程中可能遭到噪声的干扰,从而在接收端出现误码现象。借助Matlab/Simulink强大的计算和仿真能力,可以对各种不同调制解调系统进行仿真,分析其抗噪声性能,为新型通信系统的改进和设计提供参考,具有重要意义。 1 脉冲幅度调制PAM PAM调制是以脉冲信号的幅度携带信息的一种调制方式,用基带信号m(t)去改变脉冲的幅度,使数字脉冲携带基带信号的信息。其传输误码主要来自信道中的干扰噪声使传输信号的幅度改变,使解调端判决器产生误判。 1.1 系统仿真框图: M进制PAM调制解调系统框图如下图所示:

数字调制系统分析与仿真

1 引言 1. 1 数字调制的意义数字调制是指用数字基带信号对载波的某些参量进行控制,使载波的这些参量随基带信号的变化而变化。根据控制的载波参量的不同,数字调制有调幅、调相和调频三种基本形式,并可以派生出多种其他形式。由于传输失真、传输损耗以及保证带内特性的原因,基带信号不适合在各种信道上进行长距离传输。为了进行长途传输,必须对数字信号进行载波调制,将信号频谱搬移到高频处才能在信道中传输。因此,大部分现代通信系统都使用数字调制技术。另外,由于数字通信具有建网灵活,容易采用数字差错控制技术和数字加密,便于集成化,并能够进入综合业务数字网(ISDN 网),所以通信系统都有由模拟方式向数字方式过渡的趋势。因此,对数字通信系统的分析与研究越来越重要,数字调制作为数字通信系统的重要部分之一,对它的研究也是有必要的。通过对调制系统的仿真,我们可以更加直观的了解数字调制系统的性能及影响性能的因素,从而便于改进系统,获得更佳的传输性能。 1. 2 Matlab 在通信系统仿真中的应用随着通信系统复杂性的增加,传统的手工分析与电路板试验等分析设计方法已经不能适应发展的需要,通信系统计算机模拟仿真技术日益显示出其巨大的优越性.。计算机仿真是根据被研究的真实系统的模型,利用计算机进行实验研究的一种方法.它具有利用模型进行仿真的一系列优点,如费用低,易于进行真实系统难于实现的各种试验,以及易于实现完全相同条件下的重复试验等。Matlab 仿真软件就是分析通信系统常用的工具之一。 Matlab 是一种交互式的、以矩阵为基础的软件开发环境,它用于科学和工程的计算与可视化。Matlab 的编程功能简单,并且很容易扩展和创造新的命令与函数。应用Matlab 可方便地解决复杂数值计算问题。Matlab 具有强大的Simulink 动态仿真环境,可以实现可视化建模和多工作环境间文件互用和数据交换。Simulink 支持连续、离散及两者混合的线性和非线性系统,也支持多种采样速率的多速率系统;Simulink 为用户提供了用方框图进行建模的图形接口,它与传统的仿真软件包用差分方程和微分方程建模相比,更直观、方便和灵活。用户可以在Matlab 和Simulink 两种环境下对自己的模型进行仿真、分析和修改。用于实现通信仿真的通信工具包(Communication toolbox,也叫Commlib,通信工具箱)是Matlab 语言中的一个科学性工具包,提供通信领域中计算、研究模拟发展、系统设计和分析的功能,可以在Matlab 环

通信系统中数字调制技术的研究与仿真本科毕设论文

通信系统中数字调制技术的研究与仿真 摘要 在日常的生活中,通信是人们用来传递信息的方式。随着数字系统的飞速发展,对数字系统的性能和调制解调技术要求也越来越高。同时,由于计算技术的发展,通信系统的仿真已日益普遍,已逐渐成为今天设计和分析通信系统的主要工具。 本次设计将使用MATLAB软件设计函数和Simulink建模对数字调相技术进行仿真和研究。 本文在第一章中介绍了通信系统的组成、MATLAB的使用以及Simulink模块的组建。第二章深入分析了2ASK、2PSK、2FSK的调制解调原理理论知识,熟悉了原理后,在第三章中用MATLAB编程和Simulink对它们进行仿真和研究。本设计主要实现2ASK、2PSK、2FSK调制解调过程的仿真,并分析它们的性能差异。最后一章对数字调制与解调作了一个总结。 关键词:MATLAB调制解调2ASK 2PSK 2FSK

Research and Simulation of Digital Modulation Technology in Communication System Major: communication engineering Student: Qin Kai Supervisor: Tang Quan Abstract In day-to-day life,communication is used to convey information. With the rapid development of digital systems,digital system for modem performance and the technical requirements of increasingly high. At the same time,the development of computing technology,simulation of communication systems have become increasingly common,have gradually become the design and analysis of today's main tool for communication systems. In chapter 1, this paper introduces the composition of the communication system, the use of MATLAB and Simulink module is established. The second chapter in-depth analysis of the 2 ASK, 2 PSK, 2 FSK of demodulation principle theory knowledge, be familiar with the theory, in the third chapter using MATLAB programming and Simulink simulation and research on them. This design mainly realizes 2 ASK, 2 PSK, 2 FSK demodulation process Simulink, and analyzes the performance of their differences. The last chapter of digital modulation and demodulation made a summary. Key words:MATLAB modem 2ASK 2PSK 2FSK

实验三基于simulink的2FSK数字调制与解调仿真

河北北方学院信工 学院 数据通信原理实验(2013/2014学年第二学期) 课程名称:数据通信原理 题目:基于Simulink的2FSK数字调制与解调 专业班级:信息工程三班 学生姓名:王璐伟201342250 宋帅楠201342291 指导教师:刘钰 设计周数:1周 设计成绩: 2014年11月22日 第1章实验目的

1、熟悉2FSK系统的调制、解调原理 2、进一步熟悉MATLAB环境下的Simulink仿真平台 3、锻炼学生分析问题和解决问题的能力 第2章设计基础及要求 2.1 数字通信系统数学模型 图1.1 数字通信系统模型 图2-1 数字通信系统 典型的数字通信系统由信源、编码解码、调制解调、信道及信宿等环节构成,如图 1-1所示,数字调制是数字通信系统的重要组成部分,数字调制系统的输入端是经编码器编码后适合在信道中传输的基带信号。对数字调制系统进行仿真时,我们并不关心基带信号的码型,因此,我们在仿真的时候可以给数字调制系统直接输入数字基带信号,不用在经过编码器。 2.2 项目目的 基于Simulink的数字通信系统仿真—采用2FSK调制技术 2.2.1技术要求及原始数据 (1)对数字通信系统主要原理和技术进行研究,包括二进制频移键控(2FSK)及解调技术 和高斯噪声信道原理等; (2)建立数字通信系统数学模型; (3)建立完整的基于2FSK的模拟通信系统仿真模型; (4)对系统进行仿真、分析。 2.2.2主要任务 (1)建立模拟通信系统数学模型; (2)利用Simulink的模块建立模拟通信系统的仿真模型; (3)对通信系统进行时间流上的仿真,得到仿真结果;

数字调制技术的仿真

7.4 数字调制的仿真 7.4.1 信号的向量表示 为表达简单,以下假设所有信号均定义在时间t∈[?∞,∞]t ∈[?∞,∞]上,且信号取值可以是复数的。 设有n n个信号f i(t),i=1,...,n fi(t),i=1,...,n,如果其中没有任何一个信号可以表示为其余(n?1)(n?1)个信号的线性组合,即找不到一组不全为零的系数a i,i=1,...,n ai,i=1,...,n,使得下式成立 a1f1(t)+a2f2(t)+?+a n f n(t)=0a1f1(t)+a2f2(t)+?+anfn(t)=0则称为这n n个信号f i(t),i=1,...,n fi(t),i=1,...,n是独立的。 如果某信号x(t)x(t)可以表达为n n个独立信号{f i(t)}{fi(t)}的线性组合,即 x(t)=∑i=1n x i f i(t)x(t)=∑i=1nxifi(t) 则称n n个独立信号{f i(t)}{fi(t)}构成一个n n维信号空间,集合 {f i(t)}{fi(t)}称为信号空间的基。一旦给定信号空间的基 {f i(t)}{fi(t)},那么信号x(t)x(t)就可以用n n维系数向量 x=(x1,x2,...,x n)x=(x1,x2,...,xn)惟一表示出来,称x x为信号 x(t)x(t)在基{f i(t)}{fi(t)}下的向量表示。

如果基信号{f i(t)}{fi(t)}中任意两信号满足 ∫∞?∞f i(t)f?j(t)dt={0,1,i≠ji=j∫?∞∞fi(t)fj?(t)dt={0,i≠ j1,i=j 其中f?j(t)fj?(t)表示信号的共轭运算,则称{f i(t)}{fi(t)}是标准正交的。在标准正交基下,显然有 x k=∫∞?∞x(t)f?k(t)dt,k=1,...,n xk=∫?∞∞x(t)fk? (t)dt,k=1,...,n 给定标准正交基后,信号x(t)x(t)在基下各个维方向的系数(即信号在各维上的投影值)x k xk可通过上式计算出来。 在标准正交基{f i(t)}{fi(t)}下,设信号x(t)x(t),y(t)y(t)的向量表示为x x,y y,则有 x(t)y(t)==∑ni=1x i f i(t)∑ni=1y i f i(t)x(t)=∑i=1nxifi(t)y(t)= ∑i=1nyifi(t) 两个信号的内积记为?x(t),y(t)??x(t),y(t)?,且定义为 ?x(t),y(t)?=∫∞?∞x(t)y?(t)dt?x(t),y(t)?=∫?∞∞x(t)y? (t)dt 可证明信号内积与对于信号向量的内积相等,即 ?x(t),y(t)?=x?y?x(t),y(t)?=x?y

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