基于正交调制的模拟调制器
基于MATLAB的PSK信号的调制与解调 (2)
目录摘要： (I)ABSTRACT： ...................................................................................................................... I I 第一章绪论 . (1)1.1 选题背景及意义 (1)1.2 matlab简介 (2)1.3选题目的及研究范围 (3)第二章信号模型 (4)2.1调制信号的通用模型 (4)2.2 PSK信号的调制原理 (4)2.2.1二进制相移键控信号调制模型 (4)2.2.2 多进制相移键控信号的调制模型 (6)2.3 PSK信号的频谱 (7)2.4 PSK信号的瞬时特征 (8)第三章PSK信号的相干解调原理 (10)3.1 2PSK信号的相干解调原理 (10)3.2 4PSK的相干解调原理 (10)第四章仿真结果及结论 (12)4.1 仿真结果 (12)4.2 结论 (12)参考文献 (13)致谢 ..................................................................................................... 错误！未定义书签。
附录 . (14)基于MATLAB的PSK信号的调制与解调摘要：在数字传输系统中，数字信号对高频载波进行调制，变为频带信号，通过信道传输，在接收端解调后恢复成数字信号。
由于大多数实际信号都是带通型的，所以必须先用数字基带信号对载波进行调制，形成数字调制信号再进行传输，因而，调制解调技术是实现现代通信的重要手段。
数字调制的实现，促进了通信的飞速发展。
研究数字通信调制理论，提供有效调制方式，有着重要意义。
本文首先介绍了PSK信号的调制原理并用matlab进行了仿真。
随后介绍了PSK信号的解调原理，并采用相干解调的方法对其进行了仿真。
qpsk调制解调原理及实现方法
一、概述QPSK调制解调技术是一种数字通信中常用的调制解调方式。
QPSK是Quadrature Phase Shift Keying的缩写，即正交相移键控。
它通过改变正交载波的相位来传输数字信号，具有传输速率高、频谱利用率高的优点，被广泛应用于无线通信、卫星通信、数字电视等领域。
本文将介绍QPSK调制解调的原理和实现方法，以帮助读者更深入地理解这一技术。
二、QPSK调制原理QPSK调制是通过改变正交载波的相位来传输数字信号。
在QPSK调制中，有两路正交的载波信号，分别记为I通道和Q通道。
对于要传输的数字信号，首先将其分为两个独立的部分，分别用来调制I通道和Q通道的载波。
通过改变正弦载波的相位来表示不同的数字信号，从而实现信号的传输。
QPSK调制可以用以下公式表示：S(t) = Icos(2πfct) - Qsin(2πfct)其中，S(t)代表输出的调制信号，I和Q分别是I通道和Q通道的调制信号，fc代表载波频率。
通过改变I和Q的数值，可以实现不同数字信号的传输。
三、QPSK解调原理QPSK解调是指将接收到的QPSK信号转换为原始的数字信号。
在QPSK解调中，接收到的信号经过信号处理后，被分别送入两个相位解调器，得到两个独立的解调信号。
通过合并两个解调信号，即可得到原始的数字信号。
QPSK解调可以用以下公式表示：I = ∫S(t)cos(2πfct)dtQ = -∫S(t)sin(2πfct)dt通过对接收到的信号进行数学处理，得到I和Q的数值，进而实现信号的解调。
四、QPSK调制解调的实现方法1. QPSK调制实现QPSK调制可以通过数字信号处理器（DSP）来实现。
将要传输的数字信号转换为两个独立的调制信号，即I和Q。
将这两个调制信号送入正交调制器，经过信号处理后得到QPSK信号。
通过数模转换器将数字信号转换为模拟信号输出。
2. QPSK解调实现QPSK解调可以通过相位解调器来实现。
接收到的QPSK信号先经过一系列处理，如信号衰减、滤波等，然后被送入两个相位解调器，分别得到I和Q的解调信号。
11222836_TDD-OFDM移动自组网节点的数字前端设计___
89TDD-OFDM 移动自组网节点的数字前端设计【摘要】【关键词】能够实时检测这些冲突并进行仲裁，从而使具有更高优先级的数据不受损坏的实时传输。
电路设计时为了避免单独设计电平转换电路，简化监测系统硬件电路，选用3.3V 系列CAN 收发器SN65HVD230实现数据在DSP 和上位机之间的可靠双向传输，DSP 与CAN 总线接口电路如图2所示。
SN65HVD230支持传输速率高达1 Mbit/ s 的差分信令,还可以兼容现有信令体系，并且其输出转换时间是可以编程控制，有助于提高抗电磁干扰能力。
四、结束语煤矿立井提运系统的安全性是当今煤矿安全领域关注的热点之一，电动机是煤矿立井提运系统的核心元件。
本文设计煤矿立井提运系统用电动机监测系统，重点对监测电动机运行状态的变量测量传感器输出信号调理电路和DSP 与上位机之间的CAN 通讯电路进行设计，利用DSP 和CAN 通讯技术实现电动机运行状态信息的实时采集和数据传输，为煤矿井下提运系统的安全性能研究奠定基础。
参考文献[1] 疏礼春．煤矿顶板动态在线监测系统．煤矿安全，2012（43）10：92～96[2] 秦强,吴众明,赵韩.罐笼承接装置承接过程动力学分析[J].煤炭学报,2007，32(12):1324～1327[3] 李光范，高克利等．智能电网控制技术及其发展．科技导报，2010，28(23)：113～117[4] 国家安全监管总局 国家煤矿安监局.关于进一步加强煤矿安全监管监察工作的通知.〔2012〕130号移动自组织网络技术起源于美军的PRNET（Packet Radio Network）系统，其是一种网络中节点可以任意移动、拓扑结构高度动态变化、没有预设的网络基础设施的无线网络技术。
近年来国内外众多科研机构开展了该方向的研究工作，其被认为是未来移动通信的一种可行的网络架构。
TDD-OFDM 技术方案是自组网实现技术研究中提出的一种有效设计方案。
qpsk、bpsk蒙特卡洛仿真matlab代码
qpsk、bpsk的蒙特卡洛仿真是一种用于测试和验证通信系统性能的重要工具。
通过模拟大量的随机输入数据，并对系统进行多次仿真运算，可以对系统的性能进行全面评估，包括误码率、信噪比要求等。
在matlab中，我们可以通过编写相应的仿真代码来实现qpsk、bpsk 的蒙特卡洛仿真。
下面将分别介绍qpsk和bpsk的蒙特卡洛仿真matlab代码。
一、qpsk的蒙特卡洛仿真matlab代码1. 生成随机的qpsk调制信号我们需要生成一组随机的qpsk调制信号，可以使用randi函数生成随机整数序列，然后将其映射到qpsk符号点上。
2. 添加高斯白噪声在信号传输过程中，会受到各种干扰，其中最主要的干扰之一就是高斯白噪声。
我们可以使用randn函数生成高斯白噪声序列，然后与调制信号相加，模拟信号在传输过程中受到的噪声干扰。
3. 解调和判决接收端需要进行解调和判决操作，将接收到的信号重新映射到qpsk符号点上，并判断接收到的符号与发送的符号是否一致，从而判断是否发生误码。
4. 统计误码率通过多次仿真运算，记录错误判决的次数，从而可以计算出系统的误码率。
二、bpsk的蒙特卡洛仿真matlab代码1. 生成随机的bpsk调制信号与qpsk相似，我们需要先生成一组随机的bpsk调制信号，然后模拟信号传输过程中的噪声干扰。
2. 添加高斯白噪声同样使用randn函数生成高斯白噪声序列，与bpsk调制信号相加。
3. 解调和判决接收端对接收到的信号进行解调和判决，判断接收到的符号是否与发送的符号一致。
4. 统计误码率通过多次仿真运算，记录错误判决的次数，计算系统的误码率。
需要注意的是，在编写matlab代码时，要考虑到信号的长度、仿真次数、信噪比的范围等参数的选择，以及仿真结果的统计分析和可视化呈现。
qpsk、bpsk的蒙特卡洛仿真matlab代码可以通过以上步骤实现。
通过对系统性能进行全面评估，可以帮助工程师优化通信系统设计，提高系统的可靠性和稳定性。
西南大学通信原理第五章模拟调制系统
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学习内容
第五章 模拟调制系统
1 幅度调制（线性调制）的原理 2 线性调制系统的抗噪声性能 3 非线性（角度调制）的原理 4 调频系统的抗噪声性能 5 各种模拟调制系统的比较 6 频分复用和调频立体声
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学习目标
学习要点
1、调制的定义、功能和分类； 2、线性调制的原理（表示式、频谱、带宽、产生与解调）； 3、线性调制系统的抗噪声性能，门限效应； 4、调频（FM）、调相（PM）的基本概念； 5、调频信号频带宽度的计算——卡森公式； 6、调频信号的生产与解调方法； 7、预加重和去加重的概念； 8、 FM、DSB、SSB、VSB、AM的性能比较； 9、频分复用、复合调制和多级调制的概念。
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第一节 幅度调制（线性调制）的原理
显然，为保证解调输出无失真地恢复调制信号m（t）， 上式中的传递函数必须满足：
式中，H——调制信号的截止角频率。
收端是如何不失真地恢复出原基带信号：
残留边带滤波器的特性H（）在c处必须具有互补对称（
奇对称）特性，相干解调时才能无失真地从残留边带信号中恢 复所需的调制信号。
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第一节 幅度调制（线性调制）的原理
3）相干解调器性能分析 已调信号的一般表达式为
与同频同相的相干载波C（t）相乘后，得
经低通滤波器后，得到 因为SI（t）是m（t）通过一个全通滤波器HI （） 后的结果， 故上式中的Sd（t）就是解调输出，即
渤42
第一节 幅度调制（线性调制）的原理
2、包络检波 1）适用条件：AM信号，且要求|m（t）|max A0 。
把上式推广到一般情况，则得到
式中，
实质：宽带相移网络。
正交解调（IQ调制）
正交解调（IQ调制）定义：I/Q数据显⽰了正弦波的幅度和相位的变化。
简单地说，I/Q数据显⽰了正弦波的幅度和相位的变化。
如果振幅和相位变化以⼈为设定的⽅式有序地发⽣，我们可以利⽤振幅和相位变化将信息编码到正弦波上，这个过程称为调制。
调制过程是将包含信息的低频信号载⼊到⾼频载波信号中。
I/Q数据在射频通信系统中⾮常普遍，在信号调制中更为普遍，因为它是⼀种⽅便的信号调制⽅式。
什么是信号(signal)?信号调制即改变⼀个正弦波来编码信息。
表⽰正弦波的⽅程如下：上⾯的等式表明，我们只能通过改变正弦波的振幅、频率和相位来对信息进⾏编码。
频率就是⼀个正弦波的相位变化率(频率是相位的⼀阶导数)，所以正弦波⽅程的频率和相位可以统称为相位⾓。
因此，在振幅和相位构成的极坐标系中，正弦波的瞬时状态可以⽤该极坐标系中复平⾯上的⼀个⽮量来表⽰。
在上图中，从原点到⿊点的距离代表了正弦波的振幅，从横轴到直线的⾓度代表了相位。
因此，只要正弦波的振幅不变(调制)，从原点到点的距离就不变。
点的相位根据正弦波的状态⽽变化。
例如,⼀个正弦波的频率为1赫兹(以每秒⼀转的速度绕原点逆时针旋转)。
如果振幅在⼀次旋转中没有改变，圆点就会在原点周围画出⼀个半径等于振幅的圆，圆点在原点上的移动速度为每秒⼀个周期。
因为相位是⼀种相对测量，假设所使⽤的相位基准是某个频率的正弦波。
当参考正弦波频率与标绘的正弦波频率相同时，两信号相位的变化率相同，正弦波绕原点的旋转是静⽌的。
在这种情况下，⼀个振幅/相位点可以代表⼀个频率等于参考频率的正弦波。
在原点周围的任何相位旋转都表⽰参考正弦波和正在绘制的正弦波之间的频率差。
到⽬前为⽌，我们已经描述了极坐标系统中的振幅和相位数据。
上⾯讨论的所有概念都适⽤于I/Q数据。
事实上，I/Q数据只是将振幅和相位数据从极坐标系统转换为笛卡尔(X,Y)坐标系统。
利⽤三⾓函数，你可以把极坐标的正弦波信息转换成直⾓坐标系的I/Q正弦波数据。
polar调制和iq调制
polar调制和iq调制Polar调制和IQ调制是数字通信系统中常用的调制技术，用于将数字信号转换为模拟信号以便传输。
本文将分别介绍这两种调制技术的原理、特点以及应用领域。
1. Polar调制：Polar调制是一种基础的模拟调制技术，通过改变模拟信号的振幅来传输数字信息。
其基本原理是将0和1两个数字分别映射到不同的振幅水平上。
例如，可以将0表示为振幅为-A的信号，将1表示为振幅为A的信号。
这样，通过改变信号的振幅，就可以传输数字信息。
Polar调制具有以下特点：- 简单易实现：不需要复杂的硬件和算法，可以使用基础的模拟调制器和解调器来实现。
- 抗干扰性好：由于信号只有两个振幅水平，所以对于信号的抗干扰性较好，可以在噪声环境下传输稳定的信号。
- 传输效率低：由于只使用两个振幅水平，传输效率比较低，无法充分利用信道的带宽资源。
- 传输距离有限：由于信号的振幅直接决定了传输距离，所以传输距离有限，不适用于远距离传输。
- 应用领域广泛：Polar调制广泛应用于低速低功率的通信系统，如遥控器、无线门铃等。
2. IQ调制（正交调制）：IQ调制是一种高级的数字调制技术，它利用两个正交的载波，分别代表数字信号的实部和虚部，来传输数字信息。
这两个正交信号可以分别表示为I路信号和Q路信号，通过相位调制来传输数字信息。
例如，在QPSK调制中，通过调整正交载波的相位可以表示4个不同的数字。
IQ调制具有以下特点：- 高传输效率：由于利用两个正交信号，可以在相同的带宽上传输更多的数字信息，提高传输效率。
- 传输距离长：由于采用数字调制方式，可以通过增加功率和使用错误纠正码等技术来延长传输距离。
- 抗干扰性强：正交信号可以在同一频带上传输，并且由于正交性质，可以降低信号间的干扰。
- 复杂度高：IQ调制需要复杂的硬件和算法实现，对于低成本和低功耗的应用不太适用。
- 应用领域多样：IQ调制在高速通信系统中应用广泛，如无线局域网（Wi-Fi）、移动通信（4G、5G）等。
基于MATLAB的2ASK数字调制与解调的系统仿真
基于MATLAB的2ASK数字调制与解调的系统仿真一、本文概述随着信息技术的飞速发展，数字通信在现代社会中扮演着日益重要的角色。
作为数字通信中的关键技术之一，数字调制技术对于提高信号传输的可靠性和效率至关重要。
在众多的数字调制方式中，2ASK （二进制振幅键控）因其实现简单、抗干扰能力强等优点而备受关注。
本文旨在通过MATLAB软件平台，对2ASK数字调制与解调系统进行仿真研究，以深入理解和掌握其基本原理和性能特点。
本文首先介绍了数字调制技术的基本概念，包括数字调制的基本原理、分类和特点。
在此基础上，重点阐述了2ASK调制与解调的基本原理和实现方法。
通过MATLAB编程，本文实现了2ASK调制与解调系统的仿真模型，并进行了性能分析和优化。
在仿真研究中，本文首先生成了随机二进制信息序列，然后利用2ASK调制原理对信息序列进行调制，得到已调信号。
接着，对已调信号进行信道传输，模拟了实际通信系统中的噪声和干扰。
在接收端，通过2ASK解调原理对接收到的信号进行解调，恢复出原始信息序列。
通过对比分析原始信息序列和解调后的信息序列，本文评估了2ASK 调制与解调系统的性能，并讨论了不同参数对系统性能的影响。
本文的仿真研究对于深入理解2ASK数字调制与解调原理、优化系统性能以及指导实际通信系统设计具有重要意义。
通过MATLAB仿真平台的运用，本文为相关领域的研究人员和实践工作者提供了一种有效的分析和优化工具。
二、2ASK数字调制技术原理2ASK（二进制振幅键控）是一种数字调制技术，主要用于数字信号的传输。
它的基本思想是将数字信号（通常是二进制信号，即0和1）转换为模拟信号，以便在模拟信道上进行传输。
2ASK调制的关键在于根据数字信号的不同状态（0或1）来控制载波信号的振幅。
在2ASK调制过程中，当数字信号为“1”时，载波信号的振幅保持在一个较高的水平；而当数字信号为“0”时，载波信号的振幅降低到一个较低的水平或者为零。
qam 调制原理
qam 调制原理QAM调制原理QAM（Quadrature Amplitude Modulation，正交振幅调制）是一种常用的数字调制技术，它将两个独立的基带信号分别调制到同一载波上的正交分量上，从而实现了高效率的数据传输。
QAM调制原理的关键在于利用正交信号的叠加，在两个正交振幅调制信号中，一个负责携带实部信息，另一个负责携带虚部信息。
通过改变两个信号的相对振幅和相位，可以表示不同的离散数值。
这样，QAM调制就成为了一种将数字信息映射为模拟信号的技术。
具体来说，QAM调制器接收两个独立的基带信号，分别是In-phase（I）和Quadrature（Q）信号。
这两个信号经过调制器后，分别与正弦和余弦信号相乘，产生两路正交调制的信号。
然后这两路信号通过一个合并器进行相加，得到最终的QAM调制信号。
QAM调制的主要优势在于它能够在有限频带宽内传输更多的信息量。
通过增加调制符号的数量和调制的阶数，可以提高传输速率和频谱效率。
例如，16-QAM调制可以将每个调制符号表示为4位数据，相比二进制调制技术，可以实现更高的数据传输速率。
然而，QAM调制也存在一些挑战。
由于信号的正交性要求较高，对信号传输通道的要求较为严格。
信号在传输过程中可能会受到噪声、衰落和失真等干扰，这可能造成调制信号的解调困难和误码率的增加。
综上所述，QAM调制原理是一种常用的数字调制技术，通过在两个正交振幅调制信号中传输实部和虚部信息，实现了高效的数据传输。
它通过增加调制符号数量和调制阶数，提高了数据传输速率和频谱效率。
然而，QAM调制也面临一些挑战，对信号传输通道的要求较为严格。
高速数模转换芯片AD9122在数字中频发射机中的应用
高速数模转换芯片AD9122在数字中频发射机中的应用作者：丁照雨黄明张轩马栋梁李国诚来源：《工业技术创新》2018年第03期摘要：根据高速模数调制芯片AD9122的工作原理及使用方法，结合通信领域最新技术对信号宽带、信号高采样速率等指标需求，探讨了其在数字中频发射机中的合理应用模式;以数字中频发射机为应用实例，进行AD9122典型应用的实际测量与过程分析，并提出系统设计方案。
经实验证明，此数字中频发射机设计方案带来了性能提升，对高速数字调制工作具有较高的实用性和参考价值。
关键词：数字中频;数字上变频;高速模数调制芯片AD9122中图分类号：TN92文献标识码：A文章编号：2095-8412 （2018） 03-035-07引言发射机是通信系统中的关键部件，但在传统的发射机设计方案中，存在硬件结构过于复杂和系统灵活性较差等问题，不利于系统的后续升级和优化工作。
随着通信技术及集成芯片的发展，其宽带和高速率信号采样的需求可使发射机从原来的超外差模拟逐渐过渡到数字中频模拟，使得原普通D/A转换芯片不再满足宽带和调制的要求[1-4]，还存在其他缺陷。
本研究课题基于FPGA硬件处理平台，提出一种以高速数字调制芯片AD9122为媒介的数字中频发射机方案。
该方案充分利用了软件无线电和数字信号处理的相关技术，利用软件设计，处理基带到射频的信号。
相较传统实现方案，具有提高信号采样率、增加信号带宽和简化发射机结构等优势。
1 系统方案的理论分析1.1 数字中频发射机与传统发射机的区别在传统发射机中，首先通过传统DAC将基带已调两路I/Q信号转换为中频的模拟信号;再通过模拟的正交调制和模拟上变频后得到发射端所需的射频信号：然后经过功率放大器处理，增大其功率;最后经过天线发射出去，实现方案如图l所示[5，6]。
此种设计方案虽然结构简单，但是存在的缺陷也同样无法避免。
首先，其中的模拟电路可编程性差，搭好链路后就很难再做出更改调整;其次，由于模拟器件的一致性难保障，不同期间可能导致I/Q信号相位不平衡，需要补偿;再者，由于模拟器件所固有的非线性，所带来的非线性失真将有可能会严重影响整个系统的稳定性[7]。
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基于正交调制的模拟调制器一：实验要求
1、设计一个基于正交调制的通用模拟调制器，该调制器支持AM、DSB、USB、LSB、FM以及AM-FM调制方式。
2、假设待调制信号频率范围为0～10KHz，载波30KHz，信号采样率100KHz，验证上述调制器，画出各种方式调制后信号的波形和频谱。
二：实验结果
1.AM调制方式：
可得：
2.DSB调制方式：
可得：
3.LSB调制方式:
可得:
B调制方式：
可得：
5.FM调制方式： 其中
可得：
6.AM-FM调制方式：
可得：
三：实验小结
通过本次实验，深刻理解了基于正交调制的通用模拟调制器，熟悉了matlab仿真环境。
本次实验为学习软件无线电理论基础打下坚实的基础。