扩频信号的BPSK调制仿真

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扩频信号的BPSK调制仿真

扩频信号的BPSK调制仿真《控制系统CAD与数字仿真》2014～2015学年第一学期学院（部）电子电气工程学院学号021211229姓名纪辰授课教师陈剑雪扩频信号的BPSK调制仿真摘要：随着数字信号处理技术的不断发展，数字化软件无线电接收机已经成为趋势，调制/解调技术是数字通信系统中的核心技术。

现代计算机科学技术快速发展，使得通信系统仿真的设计和分析过程变得相对直观和便捷，由此也使得通信系统仿真技术得到了更快的发展。

通信系统仿真具有广泛的适应性和极好的灵活性,有助于更好地研究通信系统性能。

本文介绍了数字化调制解调技术的现状发展及其应用，然后介绍了BPSK数字调制解调的理论基础，重点分析了BPSK数字调制和解调的原理。

本文利用MATLAB强大的仿真功能,在其仿真环境下建立了直扩系统和BPSK调制解调系统仿真模型，给出各路观察波形,证实了解调算法的可行性。

最后，本文对所做研究工作进行了总结，并且提出了今后的工作和研究方向。

关键词：BPSK；调制解调器；MATLAB ；直扩系统The simulation of spread spectrum signal with BPSK digital modulationAbstract：With digital signal processing technology continues to evolve, digital software radio receiver has become a trend, modulation/demodulation technology is the core technology in digital communication system。

The rapid development of modern computer science and technology, makes the communications system simulation design and analysis process become relatively intuitive and convenient, which also makes the communication system simulation technology has been faster development. Communication system simulation with wide adaptability and excellent flexibility, helps to better study the communication system performance.This paper introduces the digital modem technology situation and development.Then introduced digital modulation and demodulation of BPSK theoretical foundation, including analysis of the BPSK digital modulation and demodulation principle.In this paper, based on the powerful simulation using MATLAB function in its environment designed the spread spectrum signal system and the BPSK modulation demodulation system simulation model, and through the constellation confirmed that the demodulation algorithm.Finally, this paper made a summary of the research work, and proposed future work and research directions.Key words: BPSK, Modem, MATLAB, Spread spectrum signal system目录一、引言 (5)1.1 研究背景及其意义 (5)1.2 数字化调制解调技术的现状发展及其应用 (5)1.3 MATLAB的简介 (6)二、BPSK调制解调原理 (7)2.1 BPSK信号调制原理 (7)2.2 BPSK 信号解调原理 (9)三、扩频信号的BPSK调制系统设计仿真 (10)3.1基本扩频系统仿真流程图 (10)3.2 生成m序列及m序列性质 (11)3.3 生成50位随机待发送二进制比特序列及进行扩频编码123.4 对扩频前后信号进行BPSK调制并观察其时域波形 (13)3.5 计算并观察扩频前后BPSK调制信号的频谱 (13)四、总结与展望 (14)4.1 总结 (14)4.2 展望 (15)参考文献 (16)附录 (17)一、引言1.1 研究背景及其意义随着数字信号处理技术的不断发展，数字化软件无线电接收机已经成为趋势。

现代通信原理BPSK仿真实验

通信原理BPSK仿真实验一、实验题目利用仿真软件实现BPSK的调制解调，并仿真分析其在高斯信道下的误码性能。

二、实验原理调制过程：信号的产生采用键控法。

原理：用二进制单极性脉冲控制开关选择0相位载波和π相位载波的输出。

解调过程：相干解调。

必须采用相干解调的方式，从接收到的已调信号中提取本地载波，与信号相乘后通过低通滤波器，抽样判决后得到基带信号。

三、实验仿真1、实验系统2、各模块设置系统时钟设置：Sample Rate:5000Hz Stop Time=1{系统中使用的滤波器为巴特沃斯滤波器}（一）以下四个模块为调制过程，产生BPSK信号。

●模块0：产生频率为50Hz的单极性脉冲，控制开关。

●模块1:开关由单极性脉冲控制对两种相位的正弦波进行选择。

(Gate delay=0 Ctrl thresh=1 ) ●模块2和3：生成正弦波，作为载波。

（二）以下模块主要为从接收到的已调信号中提取本地载波。

●模块25：高斯白噪声（Mean=0v Std Dev=1v）●模块30：放大器：增益Gain=-30dB●模块24：带通滤波器，设置在解调之前。

通带为430-570Hz。

●模块23：幂函数，次数为2，将接收到的以调信号平方。

●模块11：带通滤波器（998-1002Hz；BP Filter Order=3）为获取1000Hz的正弦波●模块10：分频器对输入信号进行2分频，为获取500Hz的正弦波●模块15：带通滤波器(490-510Hz；BP Filter Order=3)为获取500Hz的正弦波作为本地载波。

（三）解调过程和抽样判决●模块9和17：组成解调器。

BPSK信号与本地载波通过乘法器，在经过低通滤波器（60Hz恢复数字基带信号对应的模拟信号。

●模块19：非门，判决作用。

●模块20：采样器，采样频率为50Hz。

●模块21：保持器，采样后经保持器得到恢复的波形。

（四）误码性能分析●模块27：误码率图标（Trails=1000）●模块29：终止符（误码=6个）●模块31：终值显示符●模块32：数字延迟器（Delay：20000）3、系统波形分析及相关参数分析模块4：输入波形模块26：BPSK信号可以看到键控法产生的BPSK信号，第一张图中竖着的白线为相位反相点，在第二张放大后的图中可以清晰的看到信号相位相反的地方。

直接序列扩频系统MATLAB仿真(BPSK调制)

1、生成m序列及m序列性质实验产生7位m序列，频率100Hz，模拟线性反馈移位寄存器序列，原理图如下：clear all;clc;X1=0;X2=0;X3=1;m=350; %重复50遍的7位单极性m序列for i=1:mY3=X3; Y2=X2; Y1=X1;X3=Y2; X2=Y1;X1=xor(Y3,Y1);L(i)=Y1;endfor i=1:mM(i)=1-2*L(i); %将单极性m序列变为双极性m序列endk=1:1:m;figure(1)subplot(3,1,1) %做m序列图stem(k-1,M);axis([0,7,-1,1]);xlabel('k');ylabel('M序列');title('移位寄存器产生的双极性7位M序列') ;subplot(3,1,2)ym=fft(M,4096);magm=abs(ym); %求双极性m序列频谱fm=(1:2048)*200/2048;plot(fm,magm(1:2048)*2/4096);if x_rand(i)>=0.5 %大于等于0.5的取1，小于0.5的取0x(i)=1;a=a+1;else x(i)=0;endendt=0:N-1;figure(2) %做信息码图subplot(2,1,1)stem(t,x);title('扩频前待发送二进制信息序列');tt=0:349;subplot(2,1,2)l=1:7*N;y(l)=0;for i=1:Nk=7*i-6;y(k)=x(i);k=k+1;y(k)=x(i);k=k+1;y(k)=x(i);k=k+1;y(k)=x(i);k=k+1;y(k)=x(i);k =k+1;y(k)=x(i);k=k+1;y(k)=x(i);ends(l)=0;for i=1:350 %扩频后，码率变为100/7*7=100Hzs(i)=xor(L(i),y(i));endtt=0:7*N-1;stem(tt,s);axis([0,350,0,1]);title('扩频后的待发送序列码');N=400000;ybb=fft(s_bpskb,N); %无扩频信号BPSK调制频谱magb=abs(ybb);fbb=(1:N/2)*100000/N;subplot(2,1,1)plot(fbb,magb(1:N/2)*2/N);axis([1700,2300,0,0.8]);title('扩频前调制信号频谱');xlabel('Hz');subplot(2,1,2)yb=fft(s_bpsk,N); %扩频信号BPSK调制频谱mag=abs(yb);fb=(1:N/2)*100000/N;plot(fb,mag(1:N/2)*2/N);axis([1700,2300,0,0.8]);title('扩频后调制信号频谱');xlabel('Hz');title('扩频后经加噪过信道后的信号与原信号时域波形对比'); xlabel('t');axis([0.0675,0.0725,-1.2,1.2]);subplot(2,2,2)ybba=fft(s_bpskba,N); %无扩频调制信号经信道后频谱分析magba=abs(ybba);plot(fbb,magba(1:N/2)*2/N);title('扩频前经信道调制信号频谱');axis([1700,2300,0,0.8]);xlabel('Hz');subplot(2,2,4)yba=fft(s_bpska,N); %扩频调制信号经信道后频谱分析maga=abs(yba);fb=(1:N/2)*100000/N;plot(fb,maga(1:N/2)*2/N);axis([1700,2300,0,0.8]);xlabel('Hz');title('扩频后经信道调制信号频谱');幅，符合高斯白噪声的原理。

BPSK数字调制解调器仿真

BPSK数字调制解调器仿真摘要：随着数字信号处理技术的不断发展，数字化软件无线电接收机已经成为趋势，调制/解调技术是数字通信系统中的核心技术。

现代计算机科学技术快速发展，使得通信系统仿真的设计和分析过程变得相对直观和便捷，由此也使得通信系统仿真技术得到了更快的发展。

通信系统仿真具有广泛的适应性和极好的灵活性,有助于更好地研究通信系统性能。

本文介绍了数字化调制解调技术的现状发展及其应用，通信系统仿真软件MATLAB中的一种可视化仿真工具Simulink；然后介绍了BPSK数字调制解调的理论基础，包括数字带通传输分类以及重点分析了BPSK数字调制和解调的原理。

本文在深刻理解通信系统理论的基础上，利用MATLAB强大的仿真功能,在Simulink仿真环境下设计了BPSK调制解调系统仿真模型，给出各路观察波形,并通过对星座图和误码率的分析，证实了解调算法的可行性。

最后，本文对所做的研究工作进行了总结，并且提出了今后的工作和研究方向。

关键词：BPSK；调制解调器；MATLAB；定点数仿真The simulation of BPSK digital modemAbstract：With digital signal processing technology continues to evolve, digital software radio receiver has become a trend, modulation/demodulation technology is the core technology in digital communication system。

The rapid development of modern computer science and technology, makes the communications system simulation design and analysis process become relatively intuitive and convenient, which also makes the communication system simulation technology has been faster development. Communication system simulation with wide adaptability and excellent flexibility, helps to better study the communication system performance.This paper introduces the digital modem technology situation and development and application of communication system simulation software MATLAB in a visual simulation tools Simulink; then introduced digital modulation and demodulation of BPSK theoretical foundation, including digital bandpass transmission segment and analysis of the BPSK digital modulation and demodulation principle.In this paper, a deep understanding of communication systems theory, based on the powerful simulation using MATLAB function in Simulink environment designed the BPSK modulation demodulation system simulation model, and through the constellation and BER analysis confirmed that the demodulation algorithm.Finally, this paper made a summary of the research work, and proposed future work and research directions.Key words:BPSK, Modem, MATLAB, Fixed-point simulation目录第1章绪论 (1)1.1 研究背景及其意义 (1)数字化调制解调技术的现状发展及其应用 (1)MATLAB/SIMULINK的简介 (3)本文主要研究内容与结构 (4)1.5 本章小结 (5)第2章BPSK数字调制/解调原理 (6)2.1 相移键控系统概述 (6)2.2 数字带通传输分类 (6)BPSK信号调制解调原理 (6)BPSK信号调制原理 (6)BPSK 信号解调原理 (8)2.4 本章小结 (9)第3章BPSK调制解调器的MATLAB/SIMULINK实现 (10)3.1 系统总体方案简介 (11)3.2 系统方案设计 (11)信源 (11)3.2.2 星座映射 (13)发送滤波器 (15)BPSK调制 (16)3.2.3 信道 (22)BPSK解调 (24)低通滤波器 (27)接收滤波器 (28)抽样判决器 (32)3.4 本章小结 (35)第4章BPSK解调方案的定点数仿真 (36)定点数仿真原理分析 (36)4.2 BPSK解调方案的定点数仿真 (37)数据量化的定点数分析 (38)带宽截取的定点数分析 (39)4.2.3 滤波器的定点数分析 (40)相干解调定点数仿真 (42)4.4 整体原理框图及输出波形 (42)4.5 本章小结 (44)第5章结论与展望 (45)5.1 结论 (45)5.2 展望 (45)致谢 (47)参考文献 (48)附录 (49)第1章绪论1.1 研究背景及其意义通信技术融入计算机和数字信号处理技术以后发生了革命性的变化，它和计算机技术、数字信号处理技术结合是现代通信技术的标志。

bpsk仿真文档解析

DS-BPSK波形设计一、系统综述BPSK发射机将信源信号经过信道编码、加扰、基带映射、扩频、BPSK调制、数字上变频后发射，经过信道后，在接收端经过数字下变频、匹配滤波、同步、解扩、BPSK解调、解扰、卷积译码后输出，并同源信号进行比较，给出误码。

系统组成的结构框图如下：图1 系统框图二、BPSK发射机功能描述2.1 卷积编码主要功能是对输入数据进行卷积编码。

输入基带数据传输速率为8.2 kbps。

此设计中卷积编码器使用的是约束长度K=6，编码率为1/3的卷积码，生成多项式为G1:011011，G2：110100，G3:101111，卷积编码后传输速率为24.6 kbps。

2.2 加扰加扰模块是将信源信号的数据随机化，以实现能量均衡。

对输入数据进行加扰。

在数字通信中，为便于信号的传送与存储，将其转换为具有相同意义和相同比特率的伪随机数字信号的操作。

加扰时使用的伪随机二进制序列生成多项式为：1+X3+X5。

2.3 BPSK基带映射BPSK调制，主要功能是讲比特数据流转换为符号数据流，对输入数据进行BPSK映射。

BPSK的星座映射图如下，0映射成-1，+1映射成+1。

图2 bpsk 星座图2.4 扩频扩频过程实质是信息流)(t a 与伪随机码序列)(t c 的模二相加或相乘的过程，伪随机码速率C R 比信息速率a R 大得多，一般C R /a R 的比值为整数，且C R /a R >>1，所以扩频后的速率仍为伪随机码速率C R 。

本设计中发射信号是随机的“0”，“1”二进制序列，进行基带BPSK 映射之后进行直接序列扩频，使用7阶m 序列code ，扩频码位数为127位，码片速率为3124.2kHz ，m 序列采用图3的移位寄存器结构产生。

图3产生m 序列的移位寄存器结构2.5 组帧组帧模块的功能是按照规定的帧格式完成组帧操作，将扩频后的数据添加帧头后组成基带数据帧，如下图所示：训练序列帧头一个数据包用户数据ijbpsk 映射星座图图4 帧结构示意图本设计中帧头采用5阶31位的m序列，并对该序列同样进行基带映射，添加到数据前侧。

BPSK扩频导频载波仿真

实验报告实验目的1.掌握BPSK信号调制、相干解调方法；2.掌握扩频、解扩的方法；3.插入导频，进行定时同步4.掌握BPSK扩频信号误码率计算。

实验内容1.BPSK信号的调制；2.BPSK信号扩频；3.BPSK信号延时并且插入导频，检测信息位置；4.不同信噪比环境下BPSK扩频信号误码率计算，并与理论误码率曲线对比。

实验原理BPSK信号调制原理1.系统原理高斯白噪声图1 BPSK调制系统原理框图BPSK调制系统的原理框图如图1所示，其中脉冲成形的作用是抑制旁瓣，减少邻道干扰，通常选用升余弦滤波器；加性高斯白噪声模拟信道特性，这是一种简单的模拟；带通滤波器BPF可以滤除有效信号频带以外的噪声，提高信噪比；在实际通信系统中相干载波需要使用锁相环从接收到的已调信号中恢复，这一过程增加了系统的复杂度，同时恢复的载波可能与调制时的载波存在180度的相位偏差，即180°相位反转问题，这使得BPSK系统在实际中无法使用；低通滤波器LPF用于滤除高频分量，提高信噪比；抽样判决所需的同步时钟需要从接收到的信号中恢复，即码元同步，判决门限跟码元的统计特性有关，但一般情况下都为0。

2.参数要求码元速率1000波特，载波频率4KHz，采样频率为16KHz。

定时同步在数字通信系统中，发端按照确定的时间顺序，逐个传输数字信号中的每个码元。

而在接收端必须有准确的抽样判决时刻才能正确判决所发送的码元，因此，接收端必须提供一个确定抽样判决时刻的定时脉冲序列。

这个定时脉冲序列的重复频率必须与发送的数码脉冲序列的码元速率相同，同时在最佳判决时刻（或称为最佳相位时刻）对接收码元进行抽样判决。

在接收端产生这样一个定时脉冲序列就是码元同步，或称位同步。

实现位同步的方法和载波同步类似，也有直接法（自同步法）和插入导频法（外同步法）两种，而在直接法中分为滤波法和锁相法。

为了得到码元同步的定时信号，首先要确定接收到的信息数据流中是否包含有位定时的频率分量。

扩频信号的BPSK调制仿真

《控制系统CAD与数字仿真》2014～2015学年第一学期扩频信号的BPSK调制仿真摘要：随着数字信号处理技术的不断发展，数字化软件无线电接收机已经成为趋势，调制/解调技术是数字通信系统中的核心技术。

现代计算机科学技术快速发展，使得通信系统仿真的设计和分析过程变得相对直观和便捷，由此也使得通信系统仿真技术得到了更快的发展。

通信系统仿真具有广泛的适应性和极好的灵活性,有助于更好地研究通信系统性能。

本文介绍了数字化调制解调技术的现状发展及其应用，然后介绍了BPSK 数字调制解调的理论基础，重点分析了BPSK数字调制和解调的原理。

本文利用MATLAB强大的仿真功能,在其仿真环境下建立了直扩系统和BPSK调制解调系统仿真模型，给出各路观察波形,证实了解调算法的可行性。

最后，本文对所做研究工作进行了总结，并且提出了今后的工作和研究方向。

关键词：BPSK；调制解调器；MATLAB ；直扩系统The simulation of spread spectrum signal with BPSK digital modulation Abstract：With digital signal processing technology continues to evolve, digitalsoftware radio receiver has become a trend, modulation/demodulation technology is the core technology in digital communication system。

MATLAB仿真 BPSK调制

matlab BPSK 调制与解调1、调制clear all;g=[1 0 1 0 1 0 0 1];%基带信号f=100; %载波频率t=0:2*pi/99:2*pi;cp=[];sp=[];mod=[];mod1=[];bit=[];for n=1:length(g);if g(n)==0;die=-ones(1,100); %Modulantese=zeros(1,100); %else g(n)==1;die=ones(1,100); %Modulantese=ones(1,100); %endc=sin(f*t);cp=[cp die];mod=[mod c];bit=[bit se];endbpsk=cp.*mod;subplot(2,1,1);plot(bit,'LineWidth',1.5);grid on; title('Binary Signal');axis([0 100*length(g) -2.5 2.5]);subplot(2,1,2);plot(bpsk,'LineWidth',1.5);grid on; title('ASK modulation');axis([0 100*length(g) -2.5 2.5]);2、调制解调加噪声clc;close all;clear; %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% 假定：% 2倍载波频率采样的bpsk信号% 调制速率为在波频率的 N/2m% %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%m=128;N=512;n=1:1:N;N0=0.5*randn(1,N) %噪声h0=zeros(1,N);% 30阶低通滤波器 h0f = [0 0.3 0.3 1]; w0 = [1 1 0 0];b = fir2(30,f,w0);[h,w] = freqz(b,1,N/2);h0(1,1:N/2)=abs(h');for i=1:N/2h0(1,N-i+1)=h0(1,i);end;%%%%%%%%% 随机序列a=rand(1,m);for i=1:mif(a(1,i)>0.5)a(1,i)=1;elsea(1,i)=-1;end;end;%%% 生成BPSK信号bpsk_m=zeros(1,N);j=1;k=1;for i=1:Nif(j==(N/m+1))j=1;k=k+1;end; % 0.05*pi 为初始相位，可以任意改变bpsk_m(1,i)=a(1,k)*sin(2*pi*0.5*i+0.05*pi)+a(1,k)*cos(2*pi*0.5* i+0.05*pi);j=j+1;end;bpsk_m=bpsk_m+N0;% 信号加噪声，模拟过信道% 接收处理用正交本振与信号相乘，变频bpsk_m1=bpsk_m.*sin(2*pi*0.5*n);bpsk_m2=bpsk_m.*cos(2*pi*0.5*n);%滤波tempx=fft(bpsk_m1);tempx=tempx.*h0; %低通滤波tempx=ifft(tempx);real_x=real(tempx);tempx=h0.*fft(bpsk_m2);tempx=tempx.*h0; %低通滤波tempx=ifft(tempx);real_x1=real(tempx);subplot(2,1,1);plot(real_x1+real_x,'b');axis([1 N -2.5 2.5]);grid on;hold on;In=real_x1+real_x; % 可只取一路，这里取了两路之和for i=1:N % 滤波后整形if(In(1,i)>0) % 判决，得到解调结果In(1,i)=1;elseIn(1,i)=-1;end;end;plot(In,'r');an=zeros(1,m);for i=1:man(1,i)=In(1,(i-1)*N/m+N/(2*m));end;subplot(2,1,2); % 比较误码plot(an,'r*');hold on;axis([1 m -2 2]);plot(a,'b^');。

matlab扩频仿真

4.1系统的组成及设计原理BPSK系统主要由信号产生模块、PN码产生模块、信号调制模块、信道、信号解调模块、误码率计算模块组成。

图4.1系统原理框图在原理框图的基础上，设计出了仿真模型图：图4.2仿真模型图在该模型图中开始是采用一个PN序列和一个伯努利进制序列模2加（异或）运算产生一个逻辑型数据；在模块Convert中将逻辑型数据转换成数字型数据，因为在经过模块XOR出来的数据是逻辑型数据；再将数字型数据送入BPSK模块进行BPSK方式调制；经过调制的信号送入多径信道中进行模拟仿真传送；信号传送到此则发送部分已经基本完成。

在接收端先采用BPSK方式进行解调得出信号；再与PN序列经过一个延时的序列进行模2加运算；此时在将这个逻辑型数据经过Convert模块变成数据型数据，此数据即为实际中接收端收到的数据。

为了验证收到的准确性，将此数据和原来的输入数据伯努利二进制（信源数据）通过误码率计算模块进行比较反映出2个信号相差的程度；再通过Display模块直接的反映出来，在Display模块中可以很清楚的到误码率、接收端误码率、发送端误码率，通过这个模块，我们可以很直观的了解到信号在经过这个通信系统后信号和原来信号的比较。

4.2系统的功能模块信源：用Bermoulli Binary模块作为仿真系统的信源，产生严格伯努利二进制序列。

在仿真实验中提供输入一个二进制序列。

此序列相当与信源的作用，在实际应用中相当与我们的语音信号经过A/D转化后的数字序列，或者是其它数字信号。

在模块参数设置中将参数probability of a zero设置为0.5表示产生的二进制序列中0出现的概率为0.5；将Sample time表示采样时间设置为4e-6/192。

扩频模块：PN 序列生成器模块（PN Sequence Generator）作为伪随机码产生器，扩频过程通过信源码与PN 码进行双极性变换后相乘加以实现。

在实验中利用了PN序列良好的自相关性来进行扩频。

扩频信号的BPSK调制仿真

HYPERLINK \l _Toc26750 4.2 展望PAGEREF _Toc26750 15
HYPERLINK \l _Toc24657 参考文献PAGEREF _Toc24657 16
HYPERLINK \l _Toc26656 附录PAGEREF _Toc26656 17
一、引言
1.1 研究背景及其意义
《控制系统CAD与数字仿真》
2014～2015学年第一学期
扩频信号的BPSK调制仿真
摘要：随着数字信号处理技术的不断发展，数字化软件无线电接收机已经成为趋势，调制/解调技术是数字通信系统中的核心技术。现代计算机科学技术快速发展，使得通信系统仿真的设计和分析过程变得相对直观和便捷，由此也使得通信系统仿真技术得到了更快的发展。通信系统仿真具有广泛的适应性和极好的灵活性,有助于更好地研究通信系统性能。
bpskmodemmatlabspreadspectrumsignalsystem目录一引言11研究背景及其意义12数字化调制解调技术的现状发展及其应用13matlab的简介二bpsk调制解调原理21bpsk信号调制原理22bpsk信号解调原理三扩频信号的bpsk调制系统设计仿真31基本扩频系统仿真流程图32生成m序列及m序列性质113扩频前后信号进行bpsk调制并观察其时域波形1335计算并观察扩频前后bpsk调制信号的频谱13四总结与展望1441总结1442展望15参考文献16附录一引言11研究背景及其意义随着数字信号处理技术的不断发展数字化软件无线电接收机已经成为趋势
数字调制解调方式尽管种类繁多，但是随着数字技术的快速发展，将来定会出现更多先进的调制解调技术，谁都无法准确描述未来调制解调技术的发展。总之，未来的调制解调技术都是朝着一个方向发展：将不断地更新改进，使通信更高速和更可靠，传输速率更快，误码率更低。

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《控制系统CAD与数字仿真》2014～2015学年第一学期学院（部）电子电气工程学院学号*********姓名纪辰授课教师陈剑雪扩频信号的BPSK调制仿真摘要：随着数字信号处理技术的不断发展，数字化软件无线电接收机已经成为趋势，调制/解调技术是数字通信系统中的核心技术。

现代计算机科学技术快速发展，使得通信系统仿真的设计和分析过程变得相对直观和便捷，由此也使得通信系统仿真技术得到了更快的发展。

通信系统仿真具有广泛的适应性和极好的灵活性,有助于更好地研究通信系统性能。

本文介绍了数字化调制解调技术的现状发展及其应用，然后介绍了BPSK数字调制解调的理论基础，重点分析了BPSK数字调制和解调的原理。

本文利用MATLAB强大的仿真功能,在其仿真环境下建立了直扩系统和BPSK调制解调系统仿真模型，给出各路观察波形,证实了解调算法的可行性。

最后，本文对所做研究工作进行了总结，并且提出了今后的工作和研究方向。

The rapid development of modern computer science and technology, makes the communications system simulation design and analysis process become relatively intuitive and convenient, which also makes the communication system simulation technology has been faster development. Communication system simulation with wide adaptability and excellent flexibility, helps to better study the communication system performance.This paper introduces the digital modem technology situation and development.Then introduced digital modulation and demodulation of BPSK theoretical foundation, including analysis of the BPSK digital modulation and demodulation principle.In this paper, based on the powerful simulation using MATLAB function in its environment designed the spread spectrum signal system and the BPSK modulation demodulation system simulation model, and through the constellation confirmed that the demodulation algorithm. Finally, this paper made a summary of the research work, and proposed future work and research directions.Key words: BPSK, Modem, MATLAB, Spread spectrum signal system目录一、引言............................................. - 5 -1.1 研究背景及其意义.............................. - 5 -1.2 数字化调制解调技术的现状发展及其应用 .......... - 5 -1.3 MATLAB的简介.................................. - 6 -二、BPSK调制解调原理................................. - 7 -2.1 BPSK信号调制原理.............................. - 7 -2.2 BPSK 信号解调原理............................. - 9 -三、扩频信号的BPSK调制系统设计仿真................. - 10 -3.1基本扩频系统仿真流程图........................ - 10 -3.2 生成m序列及m序列性质 (11)3.3 生成50位随机待发送二进制比特序列及进行扩频编码 .. 123.4 对扩频前后信号进行BPSK调制并观察其时域波形 (13)3.5 计算并观察扩频前后BPSK调制信号的频谱 (13)四、总结与展望 (14)4.1 总结 (14)4.2 展望 (15)参考文献 (16)附录 (17)一、引言1.1 研究背景及其意义随着数字信号处理技术的不断发展，数字化软件无线电接收机已经成为趋势。

在卫星通信、移动通信、微波通信、光纤通信等现代通信系统中，信道中传输的都是数字已调信号，称它们为数字调制系统。

数字调制技术是数字通信系统中的核心技术，随着数字调制技术的出现，在有限的带宽内传输高速的数据已经成为可能，并且与过去使用的模拟调制相比，如调幅(AM)和调频(FM)、频移键控(FSK)、开关键控(OOK)、脉宽调制(PWM)、脉位调制(PPM)、脉幅调制(PAM)等技术相比有更高的可靠性和抗干扰性。

数字调制是正交幅度调制(QAM)、正交相移键控(QPSK)、二进制相移键控(BPSK)以及由这些技术派生的调制方法。

BPSK是最简单的二进制相移键控调制方法，其它更先进的调制方法大都由BPSK改进和增强，BPSK作为一种多进制的调相技术获得了广泛的应用。

直接序列扩频通信系统(DSSS)是目前应用最为广泛的系统。

在发送端，直扩系统将发送序列用伪随机序列扩展到一个很宽的频带上去，在接受端又用相同的扩频序列进行解扩，回复出原有信息。

由于干扰信息与伪随机序列不相关，扩频后能够使窄带干扰得到有效的抑制，提高输出信噪比。

1.2 数字化调制解调技术的现状发展及其应用调制和解调是现代通信的重要手段。

调制就是用基带信号对载波波形的某些参数进行控制，使这些参量随基带信号的变化而变化；解调是调制的逆过程，它是从己调制的信号中恢复出原来调制信号的过程。

根据被调制的是模拟还是数字信号，调制技术分为模拟调制和数字调制两类。

模拟调制是对载波信号的参量进行连续调制，在接收端对载波信号的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，在接收端也主要对载波信号的离散调制参量进行检测。

本论文主要是对数字调制解调技术的研究。

数字调制技术主要有三种方式：振幅键控(ASK)、移频键控(FSK)和相移键控(PSK)。

五十年代末就已经出现了二相相移键控，继而为了提高频谱利用率，又出现了四相相移键控(QPSK)，但这两种方式的已调波在码元转换时刻都可能产生150°的相位突跳，这使得频谱高频滚降慢，边带起伏大。

为了消除这种相位突跳，六十年代末,在QPSK的基础上又出现了交错正交移相键控(OQPSK),这种调制方式虽然克服了180°的相位突跳，但仍然存在着90°的相位突跳。

为了彻底解决相位突跳问题，在七十年代提出了最小频移键控技术(MSK),但这种技术和后来在此基础上出现的几种调制方式的相位特性仅局限于一个码元内进行,这大大限制了选择不同相位路径的可能性。

所以调制技术发展的过程，其实也正是己调波相位路径不断得到改进和完善的过程。

数字调制解调方式尽管种类繁多，但是随着数字技术的快速发展，将来定会出现更多先进的调制解调技术，谁都无法准确描述未来调制解调技术的发展。

总之，未来的调制解调技术都是朝着一个方向发展：将不断地更新改进，使通信更高速和更可靠，传输速率更快，误码率更低。

1.3 MATLAB的简介目前，在国际流行的科技应用软件中，数学类（区别于文字处理类和图像处理类）软件共有几十款之多。

从它们的数学处理的原始内核来看，不外乎两种类型：数值计算型和数学分析型。

前者如MATLAB、Xmath等，它们对大量数据具有较强的管理、计算和可视化能力，运行效率高；后者如Mathematica、Maple 等，它们擅长于符号计算，可以得到问题的解析符号解和任意精度解，但处理大量数据时速度较慢。

MATLAB是英文Matrix Laboratory（矩阵实验室）的缩写。

1980年前后，时任美国墨西哥大学计算机科学系主任的Cleve Moler教授在给学习讲授线性代数课程时，想教学生使用当时流行的线性代数软件包（Linpack）和基于特征值计算的软件包（Eispack），但发现用其他高级语言编程极为不便，于是Cleve Moler 教授为学生编写了方便使用Linpack和Eispack的借口程序并命名为MATLAB,这就是MATLAB 最早的雏形。

从MATLAB 诞生开始，由于其高度的集成性及应用的方便性，在高校中受到了极大的欢迎。

由于它使用方便，能非常快的实现科研人员的设想，极大的节约了科研人员的时间，受到了大多数科研人员的支持，经过一代代人的努力，目前已发展到了7.X 版本。

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。

可以毫不夸张的说，哪怕是你真正理解了一个工具箱，那么就是理解了一门非常重要的科学知识。

科研工作者通常可以通过MATLAB 来学习某个领域的科学知识，这就是MATLAB 真正在全世界推广开来的原因。