基于 Matlab 的数字基带和频带调制系统
基于MATLAB的频率调制与解调.doc
郑州轻工业学院课程设计说明书题目：利用MATLAB实现信号的频率调制与解调姓名：宋蒙院（系）：电气信息工程学院专业班级：电子信息工程专业学号：541101030233指导教师：赵红梅成绩：时间：2014年 6 月9 日至2014年 6 月13 日郑州轻工业学院 课 程 设 计 任 务 书题目 利用MATLAB 实现信号的频率调制与解调专业、班级 电子信息工程11级 2班 学号 33 姓名 宋蒙 主要内容、基本要求、主要参考资料等：主要内容：利用MATLAB 对信号 ()()⎪⎩⎪⎨⎧≤=其他 ,0t ,10002t t Sa t m进行频率调制，载波信号频率为1000Hz ，频偏常数s t K f 2.0,500==。
首先在MATLAB 中显示调制信号的波形和频谱，已调信号的波形和频谱，比较信号调制前后的变化。
然后对已调信号解调，并比较解调后的信号与原信号的区别。
基本要求：1、掌握利用MATLAB 实现信号频率调制与解调的方法。
2、学习MATLAB 中信号表示的基本方法及绘图函数的调用，实现对常用连续时间信号的可视化表示。
3、加深理解调制信号的变化；验证信号调制的基本概念、基本理论，掌握信号与系统的分析方法。
主要参考资料：1、王秉钧等. 通信原理[M].北京：清华大学出版社，2006.112、陈怀琛.数字信号处理教程----MATLAB 释义与实现[M].北京：电子工业出版社,2004.完 成 期 限： 2014.6.9—2014.6.13 指导教师签名： 课程负责人签名：2014年 6月 13日利用MATLAB实现信号的频率调制与解调电子信息工程 11级 2班指导老师：赵红梅摘要：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。
FM调制又称为频率调制，与幅度调制相比，角度调制的最突出的优势在于其较高的抗噪声性能，但获得这种优势的代价是角度调制占用比幅度调制信号更宽的带宽。
毕业设计(论文)基于matlab的数字基带通信系统仿真
基于matlab的数字基带通信系统仿真1.课程设计的目的(1)增加对仿真软件的认识，学会对各种软件的操作和使用方法(2)加深理解数字基带通信系统的概念(3)初步掌握系统的设计方法，培养独立工作能力2.设计方案论证2.1数字基带传输系统在数字传输系统中，其传输的对象通常是二进制数字信号，它可能是来自计算机、电传打字机或其它数字设备的各种数字脉冲，也可能是来自数字终端的脉冲编码调制（PCM）信号。
这些二进制数字信号的频带范围通常从直流和低频开始，直到某一频率m f ，我们称这种信号为数字基带信号。
在某些有线信道中，特别是在传输距离不太远的情况下，数字基带信号可以不经过调制和解调过程在信道中直接传送，这种不使用调制和解调设备而直接传输基带信号的通信系统，我们称它为基带传输系统。
而在另外一些信道，特别是无线信道和光信道中，数字基带信号则必须经过调制过程，将信号频谱搬移到高频处才能在信道中传输，相应地，在接收端必须经过解调过程，才能恢复数字基带信号。
我们把这种包括了调制和解调过程的传输系统称为数字载波传输系统。
数字基带传输系统的模型如图 1所示，它主要包括码型变换器、发送滤波器、信道、接收滤波器、均衡器和取样判决器等部分。
图1 数字基带传输系统模型1.2 数字基带信号1.2.1数字基带信号波形对不同的数字基带传输系统，应根据不同的信道特性及系统指标要求，选择不同的数字脉冲波形。
原则上可选择任意形状的脉冲作为基带信号波形，如矩形脉冲、三角波、高斯脉冲及升余弦脉冲等。
但实际系统常用的数字波形是矩形脉冲，这是由于矩形脉冲纤数字传输系统中的线路传输码型。
此外，CMI 码和曼彻斯特码一样都是将一位二进制码用一组两位二进制码表示，因此称其为1B2B 码。
（5）4B/3T 码4B/3T 码是1B/1T 码的改进型它把4 个二进制码元变换为3个三进制码元。
显然，在相同信息速率的条件下，4B/3T 码的码元传输速率要比1B/1T 码的低，因而提高了系统的传输效率。
基于matlab的数字基带传输系统仿真实验设计
基于matlab的数字基带传输系统仿真实验设
计
数字基带传输系统仿真实验设计
一、实验目的
1.了解数字基带传输系统的基本结构和原理；
2.通过Matlab仿真来研究数字基带传输系统的性能特点；
3.实际操作，掌握Matlab对数字信号处理的基本方法。
二、实验内容
1.设计数字基带传输系统的仿真模型，包括信源、调制器、信道、解调器、接收端等模块；
2.模拟实现数字信号的采样、量化、编码等过程；
3.采用常用的调制方式，如BPSK、QPSK、16QAM等，进行调制处理，并观察不同调制方式下的信噪比和误码率的关系；
4.在传输过程中引入噪声，观察噪声对信号传输质量的影响；
5.实现误码率的计算和信噪比的测量；
6.结合实际情况，设计合适的信号处理算法，提高数字基带传输系统的性能。
三、实验步骤
1.根据实验要求，设计数字基带传输系统的仿真模型，包括信源、调制器、信道、解调器、接收端等模块；
2.实现数字信号的采样、量化、编码等处理过程；
3.采用常用的调制方式（如BPSK、QPSK、16QAM等），进行信号调制处理；
4.在传输过程中引入噪声，并观察噪声对信号传输质量的影响；
5.实现误码率的计算和信噪比的测量；
6.根据实验结果，设计合适的信号处理算法，提高数字基带传输系统的性能。
四、实验结果
1.实验结果应包括调制方式、误码率、信噪比等参数；
2.根据实验结果，评估数字基带传输系统的性能，提出改善方法。
五、实验总结
1.总结数字基带传输系统的基本结构和原理；
2.分析数字基带传输系统的性能特点，包括误码率、信噪比等；
3.掌握Matlab对数字信号处理的基本方法。
无线通信原理-基于matlab的ofdm系统设计与仿真
无线通信原理-基于matlab的ofdm系统设计与仿真基于matlab的ofdm系统设计与仿真摘要OFDM即正交频分复用技术，实际上是多载波调制中的一种。
其主要思想是将信道分成若干正交子信道，将高速数据信号转换成并行的低速子数据流，调制到相互正交且重叠的多个子载波上同时传输。
该技术的应用大幅度提高无线通信系统的信道容量和传输速率，并能有效地抵抗多径衰落、抑制干扰和窄带噪声，如此良好的性能从而引起了通信界的广泛关注。
本文设计了一个基于IFFT/FFT算法与802.11a标准的OFDM系统，并在计算机上进行了仿真和结果分析。
重点在OFDM系统设计与仿真，在这部分详细介绍了系统各个环节所使用的技术对系统性能的影响。
在仿真过程中对OFDM信号使用QPSK 调制，并在AWGN信道下传输，最后解调后得出误码率。
整个过程都是在MATLAB环境下仿真实现，对ODFM系统的仿真结果及性能进行分析，通过仿真得到信噪比与误码率之间的关系，为该系统的具体实现提供了大量有用数据。
- 1 -第一章 ODMF系统基本原理1.1多载波传输系统多载波传输通过把数据流分解为若干个子比特流，这样每个子数据流将具有较低的比特速率。
用这样的低比特率形成的低速率多状态符号去调制相应的子载波，构成了多个低速率符号并行发送的传输系统。
在单载波系统中，一次衰落或者干扰就会导致整个链路失效，但是在多载波系统中，某一时刻只会有少部分的子信道会受到衰落或者干扰的影响。
图1,1中给出了多载波系统的基本结构示意图。
图1-1多载波系统的基本结构多载波传输技术有许多种提法，比如正交频分复用(OFDM)、离散多音调制(DMT)和多载波调制(MCM)，这3种方法在一般情况下可视为一样，但是在OFDM中，各子载波必须保持相互正交，而在MCM则不一定。
1.2正交频分复用OFDM就是在FDM的原理的基础上，子载波集采用两两正交的正弦或余弦函sinm,tcosn,t数集。
通信原理课程设计 基于MATLAB的数字基带传输系统的研究和分析
2.2 数字基带信号
2.2.1 基本的基带信号波形 数字基带信号是数字信息的电波形表示，它可以用不同的电平或脉冲来表示相应的消 息代码。数字基带信号的类型有很多，以下是几种基本的基带信号波形。 （1） 单极性波形 这是一种最简单基带信号波形。它用正电平和零电平分别对应二进制代码“1”和“0” ；或者 说，它在一个码元时间内用脉冲的有或无来表示“1”和“0” 。该波形的特点是电脉冲之间无间隔， 极性单一，易于用 TTL，CMOS 电路产生；缺点是有直流分量，要求传输线路具有直流传输能力，因 而不适应有交流耦合的远距离传输，只适用于计算机内部或极近距离的传输。 （2） 双极性波形 它用正电平和负电平的脉冲分别表示二进制代码的“1”和“0” 。因其正负电平的幅度相等， 极性相反，故当“1”和“0”等概率出现时无支流分量，有利于在信道中传输，并且在接收端恢复
塔里木大学信息工程学院通信原理课程设计
2016 届课程设计
《基于 MATLAB 的数字基带传输系统的研究与分 析》 课程设计说明书
学生姓名 学 号 信息工程学院 通信工程 通信 16-1 蒋霎
所属学院 专 班 业 级
指导教师
塔里木大学教务处制
塔里木大学信息工程学院通信原理课程设计
摘
要
本论文主要研究了数字信号的基带传输的基本概念及数字信号基带传输的传输过 程和如何用MATLAB软件仿真设计数字基带传输系统。本文首先介绍了本课题的理论 依据，包括数字通信，数字基带传输系统的组成及数字基带信号的传输过程。接着介 绍了数字基带传输系统的特性包括数字PAM信号功率普密度及常用线路码型，并通过 比较最终选择双极性不归零码。然后介绍了MATLAB仿真软件。之后介绍了数字基带 信号的最佳接收的条件以及如何通过示波器观察基带信号的波形。最后按照仿真过程 基本步骤用MATLAB的仿真工具实现了数字基带传输系统的仿真过程，对系统进行了 分析。 关键字：数字基带传输系统 MATLAB 计算机仿真；
数字基带传输系统的MATLAB仿真实现
通信工程专业综合设计报告（仿真部分）内容：数字基带传输系统的MATLAB仿真实现2PSK的调制、信道模拟、判决及解调班级：通信08-1学号：姓名：指导教师：仿真成绩：同组人姓名：内蒙古工业大学课程设计任务书课程名称：现代通信网络课程设计学院：信息工程学院班级：通信08-1班学生姓名：贾美玲学号： 200810204020 _ 指导教师：黎玉玲一、题目数字基带/频带通信系统设计二、目的与意义‘“数字基带/频带通信系统设计”是针对通信专业学生的实践教学环节，通过设计，要求学生利用所学专业知识和软件、硬件工具，掌握通信系统的分析、设计、仿真及调试技巧，深入理解通信系统的基本组成，扩张专业背景知识，培养工程技能和实际操作能力。
三、要求（包括原始数据、技术参数、设计要求、图纸量、工作量要求等）1.系统软件仿真：通过MATLAB编程对典型通信系统（如数字基带传输系统和数字频带传输系统）的各组成部分进行建模和仿真分析，实现通信系统仿真。
2.系统硬件设计：基于通信原理实验平台，按照系统设计方案，搭建硬件调试电路，实现通信系统的硬件设计与调试。
3.分析结果，完成报告：分析比较软件仿真结果与硬件调试结果，完成设计报告。
四、工作内容、进度安排1.查阅资料：搜集通信系统相关资料，熟悉通信系统相关内容（1天）2.方案选择与设计：根据要求选择通信系统设计方案，定义各模块仿真函数，确定所使用的硬件电路板，写出硬件设计思想与步骤。
（1天）3.子模块实现：利用MATLAB仿真语言编写模块函数，仿真实现各模块功能，搭建硬件电路调试。
（5天）4.系统实现：将各子模块连接，调试主程序实现系统功能，完成硬件调试。
（2天）5.考试与设计报告撰写：完成课程设计考试，整理设计资料及内容，撰写设计报告。
（1天）五、主要参考文献1、《基于MATLAB的通信系统仿真》，赵静等，北京航空航天大学出版社。
3、《通信原理》，樊昌信等，国防工业出版社。
审核意见系（教研室）主任（签字）指导教师下达时间年月日指导教师签字：_______________一、设计内容：数字频带传输系统的MATLAB仿真实现[1]个人部分：2PSK的调制、信道模拟、抽样判决及解调1、2PSK的调制基本任务：原始PCM脉冲编码信号的2PSK调制1）、主要步骤和要求：对原始的PCM脉冲编码信号进行2PSK调制。
基于Matlab的相位调制与解调技术
基于Matlab的相位调制与解调技术1.前⾔1.1 序⾔随着⼈类社会步⼊信息化社会，电⼦信息科学技术正以惊⼈的速度发展，开辟了社会发展的新纪元。
从20世纪90年代开始⾄今，通信技术特别是移动通信技术取得了举世瞩⽬的成就。
在通信技术⽇新⽉异的今天，学习通信专业知识不仅需要扎实的基础理论，同时需要学习和掌握更多的现代通信技术和⽹络技术。
通信技术正向着数字化、⽹络化、智能化和宽带化的⽅向发展。
全⾯、系统地论述了通信系统基本理沦、基本技术以及系统分析与设计中⽤到的基本⼯具和⽅法，并将重点放在数字通信系统上。
通信系统⼜可分为数字通信与模拟通信。
传统的模拟通信系统，包括模拟信号的调制与解调，以及加性噪声对幅度调制和⾓度调制模拟信号解调的影响。
数字通信的基本原理，包括模数转换、基本AWGN信道中的数字调制⽅法、数字通信系统的信号同步⽅法、带限AWGN信道中的数字通信问题、数字信号的载波传输、数字信源编码以及信道编码与译码等，同时对多径信道中的数字通信、多载波调制、扩频、GSM与IS95数位蜂窝通信。
随着数字技术的发展原来许多不得不采⽤的模拟技术部分已经可以由数字化来实现，但是模拟通信还是⽐较重要的1.2 设计任务本设计是基于MATLAB的模拟相位（PM）调制与解调仿真，主要设计思想是利⽤MATLAB这个强⼤的数学软件⼯具，其中的通信仿真模块通信⼯具箱以及M檔等，⽅便快捷灵活的功能实现仿真通信的调制解调设计。
还借助MATLAB可视化交互式的操作，对调制解调处理，降低噪声⼲扰，提⾼仿真的准确度和可靠性。
要求基于MATLAB的模拟调制与解调仿真，主要设计思想是利⽤MATLAB、simulink檔、M檔等，⽅便快捷的实现模拟通信的多种调制解调设计。
基于simulink对数字通信系统的调制和解调建模。
并编写相应的m檔，得出调试及仿真结果并进⾏分析。
2.通信系统与MATLAB软件2.1模拟通信系统简介通信系统是为了有效可靠的传输信息，信息由信源发出，以语⾔、图像、数据为媒体,通过电(光)信号将信息传输，由信宿接收。
基于matlab的AM、FM、PM调制
[1]樊昌信.通信原理（第6版）.国防工业出版社，2006，09
[2]黎洪松.数字通信原理.西安电子系科技大学出版社，2005，07
[3]任嘉伟.数字频带通信系统计算机仿真[J].电脑知识与技术，2008，07
[4]吕跃广通信系统仿真.电子工业出版社,2010.03
[5]席在芳等基于SIMULINK的现代通信系统仿真分析[J].系统仿真学报2006,18(10)
subplot(2,1,1);
plot(t,y4);
title('高斯白噪声时域波形')
y5=fft(y4,N);
q2=(0:N/2-1)*fs/N;
mx2=abs(y5(1:N/2));
subplot(2,1,2),plot(q2,mx2),title('高斯白噪声频域波形')
y6=y2+y4;
figure(5)
根据调制后载波瞬时相位偏移的大小，可将频率调制分为宽带调频（WBFM）与窄带调频（NBFM）。宽带与窄带调制的区分并无严格的界限，但通常认为由调频所引起的最大瞬时相位偏移远小于30°时，
（2-2）
称为窄带调频。否则，称为宽带调频。
为方便起见，无妨假设正弦载波的振幅A＝1，则由式（2-1）调频信号的一般表达式，得
例如， 为正弦型信号。综合前面的分析，可总结各种模拟调制方式的信号带宽、制度增益、输出信噪比、设备（调制与解调）复杂程度、主要应用等如表3.2.0所示。表中还进一步假设了AM为100%调制。
表3.2
3.3几种模拟调制的性能比较
就抗噪性能而言，WBFM最好，DSB、SSB、VSB次之，AM最差。NBFM与AM接近。示出了各种模拟调制系统的性能曲线，图中的圆点表示门限点。门限点以下，曲线迅速下跌；门限点以上，DSB、SSB的信噪比比AM高4.7dB以上，而FM（＝6）的信噪比比AM高22dB。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
实验结果及分析：
Байду номын сангаас
1. 部分源程序：
……
bit=randint(1,leng); t=0:1:length(bit)*T0;
sig=0; for i=1:length(bit)%%length(m)表示信号m
的长度
if bit(i)==0 bits=zeros(1,N);
'); axis([0 2000 0 1500]);
figure; a=1000; fs=1e4;
c=1; d=40; n=4; Wp=a/(fs/2); %%低通，a 为一个频率值
Rp=c; %% c 为通带最大衰减分贝
Rs=d; %% d 为阻带最小衰减分贝 [b,a]=ellip(n,Rp,Rs, Wp); sf0=filter(b,a,SIG); subplot(3,1,1);
else bits=ones(1,N);
end sig=[sig,bits];
end subplot(3,1,1); plot(t,sig);title('基带信号波形'); ylim([-0.2,1.2]);
Y1=fft(sig); subplot(3,1,2); plot(fftshift(abs(Y1))); title('基带频谱'); axis([0 2000 0 1500]); cxn=xcorr(sig,'unbiased'); %%计算序列的自
ylim([-30,30]); figure;
SNR=10; SIG = awgn(sig,SNR);
subplot(3,1,1); plot(t,SIG); title('加噪后信号');
ylim([-1.5,2.5]); Y2=fft(SIG); subplot(3,1,2);
plot(fftshift(abs(Y2))); title('加噪后频谱
的长度
if sf0(i)<0.5 bitt=zeros(1,N);
else bitt=ones(1,N);
end sigg=[sigg,bitt];
end subplot(3,1,1); plot(sigg);title('判决后波形'); axis([0 2e5 -0.2 1.2]); Y4=fft(sigg); subplot(3,1,2); plot(fftshift(abs(Y4))); title('判决后频谱
plot(t,sf0);title('低通滤波后波形'); ylim([-1.5,2.5]); Y3=fft(sf0); subplot(3,1,2);
plot(fftshift(abs(Y3))); title('低通滤波后
频谱'); axis([0 2000 0 1500]);
figure; sigg=0; for i=1:length(sf0)%%length(m)表示信号m
'); axis([0 2e5 0 15e4]);
2.结果分析：原来的信息信号经过ASK 调制后由发射机发送，经过信道由接 收机接收，叠加一部分噪声，通过解
调由接收机接收，硬判决之后，恢复 原数字信号。
相关函数
nfft=1024; CXk=fft(cxn,nfft);
Pxx=abs(CXk); index=0:round(nfft/2-1);
k=index*fs/nfft; plot_Pxx=10*log10(Pxx(index+1));
subplot(3,1,3); plot(k,plot_Pxx);title('基带信号功率谱图');