基于ASK、PSK、FSK在Matlab中的仿真

万方科技学院

课

程

论

文

课程名称：Matlab在通信工程中的应用

设计题目：基于ASK、PSK、FSK在Matlab中的仿真团队成员：

时间：2012年4月1日

------数字调制技术的仿真实现及性能研究

摘要 (1)

关键字 (1)

1 理论基础 (1)

1.1二进制数字调制技术原理 (1)

1.1.1 2ASK (1)

1.1.2 2FSK (1)

1.1.3 2PSK (1)

1.2数字调制技术的仿真实现 (1)

2 程序及仿真图形的建立 (2)

2.1ASK调制解调 (2)

2.1.1 ASK程序 (2)

2.1.2 ASK图形 (2)

2.2PSK调制解调 (4)

2.2.1 PSK程序 (4)

2.2.2 PSK图形 (4)

2.3FSK调制解调 (6)

2.3.1 FSK程序 (6)

2.3.2 FSK图形 (6)

2.4误码率分析 (8)

2.4.1 误码率分析程序 (8)

2.4.2 误码率分析图形 (9)

3 心得体会 (10)

4 参考文献 (10)

------数字调制技术的仿真实现及性能研究

摘要：本文阐述了数字带通调制技术以及扩频通信原理，并根据数字带通调制原理，运用MATLAB进行编程，在给定仿真条件下，运行了仿真程序，得到了预期的仿真结果。同时，利用建立的仿真系统，研究了2ASK,2FSK,2PSK，2DPSK调制解调过程，并且输出其调制后的波形，画出频谱、功率谱密度图，并比较各种调制的误码率情况，讨论其调制效果。

本设计由小组长负责课程设计方案的总体设计，其余三名小组成员负责程序的设计与调试。由贾玉卫负责程序的设计，尹丁和焦晨浩负责后期程序的调试部分以及结果的记录。

小组长：袁平亮成员：贾玉卫尹丁焦晨浩。

关键字：调制、解调、误码率

1 理论基础

1.1 二进制数字调制技术原理

数字信号的传输方式分为基带传输和带通传输，在实际应用中，大多数信道具有带通特性而不能直接传输基带信号。为了使数字信号在带通信道中传输，必须使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。通常使用键控法来实现数字调制，比如对载波的振幅、频率和相位进行键控。

1.1.1 2ASK

2ASK信号的产生方法通常有两种：模拟调制和键控法。解调有相干解调和非相干解调。P=1时f(t)=Acoswt；p=0时f(t)=0；其功率谱密度是基带信号功率谱的线性搬移。

1.1.2 2FSK

一个FSK信号可以看成是两个不同载波的2ASK信号的叠加。其解调和解调方法和ASK差不多。2FSK信号的频谱可以看成是f1和f2的两个2ASK频谱的组合。

1.1.3 2PSK

2PSK以载波的相位变化作为参考基准的，当基带信号为0时相位相对于初始相位为0，当基带信号为1时相对于初始相位为180°。

1.2 数字调制技术的仿真实现

MATLAB是一种功能强大的科学计算和工程仿真软件，它的交互式集成界面能够帮助用户快速的完成数值分析、数字信号处理、仿真建模、和优化等功能。本课程设计需要运用MATLAB编程实现2ASK,2FSK,2PSK，2DPSK调制解调过程，并且输出其调制后的波形，画出频谱、功率谱密度图，并比较各种调制的误码率情况，讨论其调制效果。

2 程序及仿真图形的建立

2.1 ASK调制解调

2.1.1 ASK程序

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n=16;

fc=1000000;

bitRate=1000000;

N=50;

noise=10;

signal=source(n,N);

transmittedSignal=askModu(signal,bitRate,fc,N); signal1=gussian(transmittedSignal,noise); configueSignal=demoASK(signal1,bitRate,fc,n,N);

2.1.2 ASK图形

1.随机信号的产生

2.ASK信号调制

3.傅里叶频域分析

4.信道加噪声后信号

5.接收信号的解调

6.解调出的二进制信号

2.2 PSK调制解调

2.2.1 PSK程序

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n=16;

fc=1000000;

bitRate=1000000;

N=50;

noise=10;

signal=source(n,N);

transmittedSignal=bpskModu(signal,bitRate,fc,N); signal1=gussian(transmittedSignal,noise); configueSignal=demoBPSK(signal1,bitRate,fc,n,N);

2.2.2 PSK图形

1.随机信号的产生

2. PSK信号调制

3.傅里叶频域分析

4.信道加噪声后信号

5.接收信号的解调

6.解调出的二进制信号

2.3 FSK调制解调

2.3.1 FSK程序

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n=16;

f1=18000000;

f2=6000000;

bitRate=1000000;

N=50;

noise=10;

signal=source(n,N);

transmittedSignal=fskModu(signal,bitRate,f1,f2,N); signal1=gussian(transmittedSignal,noise); configueSignal=demoFSK(signal1,bitRate,f1,f2,N);

2.3.2 FSK图形

1.随机信号的产生

2. FSK信号调制

3.傅里叶频域分析

4.信道加噪声后信号

5.接收信号的解调

6.解调出的二进制信号

2.4 误码率分析

2.4.1 误码率分析程序

load PeRate;

load PeRatep;

fpeask(15)=1e-3;

fpefsk(9)=1e-3;

fpepsk(24)=0.002;

fpepsk(26)=1e-3;

figure(1)

semilogy(-6:length(fpeask)-7,fpeask,-6:length(fpefsk)-7,fpefsk,-30:le ngth(fpepsk)-31,fpepsk),grid on;

title('Analysis Of Bit Error Rate');

legend('ASK)','FSK','PSK');

xlabel('r/dB');

ylabel('Pe');

figure(2)

semilogy(-6:length(fpefsk)-7,fpeask);grid on;

title('Bit Error Rate Of ASK');

xlabel('r/dB');

ylabel('PeASK');

figure(3)

semilogy(-6:length(fpefsk)-7,fpefsk);grid on; title('Bit Error Rate Of FSK');

xlabel('r/dB');

ylabel('PeFSK');

figure(4)

semilogy(-16:length(fpepsk)-17,fpepsk);grid on; title('Bit Error Rate Of PSK');

axis([-16,10,1e-3,1]);

xlabel('r/dB');

ylabel('PePSK');

2.4.2 误码率分析图形

1.ASK误码率分析

2.PSK误码率分析

3.FSK误码率分析

4.综合误码率分析比较

3 心得体会

这段时间基于Matlab的通信原理课程设计，最大的收获是初步的掌握的Matlab软件的使用，然后，对信号的ASK，FSK,PSK的调制解调过程有了很深刻的理解。

在实践过程中，基本上是在已有的基础上自学而完成的，所以对我们的自学能力的提高也起到了一定的作用。并且在此次实践过程中，充分利用了图书馆，及其网络资源，才能够成功完成任务，让我意识到充分利用身边资源的重要性。本次实习过程中，设计的范围也不仅仅是书本上的知识，包括了多个方面，如计算机语言，软件使用，以及基本的操作常识等等，所以要学好一门学科，对多个方面的了解是很有必要的。

本次课程设计不仅加强了对课本知识的了解，而且大大增强了我们课外自学和动手能力，让我受益良多

4 参考文献

[1] 2007年葛哲学. 《精通MATLAB》. 电子工业出版社 2008年

[2] 孙学军等. 《通信原理》.电子工业出版社 2001年

[3] 曹志刚等. 《现代通信原理》，北京：清华大学出版社 1992年8月

[4] 曾一凡. 《扩频通信原理》. 机械工业出版社 2005年9月

[5] 樊昌信. 《通信原理》. 北京：国防工业出版社

[6] 宫锦文，《通信原理实验指导书》，电子工业出版社 2007年

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