2PSK调制解调系统的设计与仿真

郑州航空工业管理学院

《电子信息系统仿真》课程设计

13 级电子信息工程专业81 班级

题目2PSK调制解调系统设计与仿真

姓名韩啟典学号131308109

指导教师王丹

二О一五年12 月10 日

一，MATLAB软件简介

MATLAB（矩阵实验室）是一种专业的计算机程序，它是美国MathWorks公司出品的商业数学软件，用于算法开发，数据可视化，数据分析以及工程科学的矩阵数学运算。在以后几年里，逐渐发展为一种极其灵活的计算体系，用于解决各种重要的技术问题。它Mathematica以及Maple并称为三大数学软件。Matlab程序执行MATLAB语言，并提供了一个极其广泛的预定义函数库，这样就使得技术工作变的简单高效。

MATLAB是一个庞大的程序，拥有难以置信的各种丰富的函数，基本的MATLAB语言已经拥有了超过1000多个函数，而它的工具包带有更多的函数，由此扩展了它在许多专业领域的能力。

二，理论分析

2.1，2PSK调制解调系统设计与仿真的原理

调制原理：2PSK调制器可以采用相乘器，也可以采用相位选择器。

开关电路

2PSK信号的调制原理框图

解调原理：2PSK信号的解调方法是相干解调法。由于PSK信号本身就是利用相位传递信息的，所以在接收端必须利用信号的相位信息来解调信号。经过带通滤波的信号在相乘器中与本地载波相乘，然后用低通滤波器滤除高频分量，再进行抽样判决。

2psk信号的解调原理框图

2.2，程序清单

clear all;

close all;

fs=7e4;%抽样频率

fm=14e3;%基带频率

n=3*(7*fs/fm);

final=(1/fs)*(n-1);

fc=3e4;%载波频率

t=0:1/fs:(final);

Fn=fs/2;%奈奎斯特频率

%用正弦波产生方波

%================================= twopi_fc_t=2*pi*fm*t;

A=2;

phi=0;

x=A*cos(twopi_fc_t+phi);%方波

am=3;

x(x>0)=am;

x(x<0)=-3;

figure(1)

subplot(321);

plot(t,x);

axis([0 2e-4 -5 5]);

title('基带信号');

grid on

car=cos(2*pi*fc*t);%载波

ask=x.*car;%载波调制

subplot(322);

plot(t,ask);

axis([0 20e-5 -3 3]);

title('PSK信号');

grid on;

%======================================== vn=0.1;

noise=vn*(randn(size(t)));%产生噪音

subplot(323);

plot(t,noise);

grid on;

title('噪音信号');

axis([0 0.1e-2 -0.3 0.3]);

askn=(ask+noise);%调制后加噪

subplot(324);

plot(t,askn);

axis([0 20e-5 -3 3]);

title('加噪后信号');

grid on;

%带通滤波

%======================================== fBW=40e3;

f=[0:3e3:4e5];

w=2*pi*f/fs;

z=exp(w*j);

BW=2*pi*fBW/fs;

a=.8547;%BW=2(1-a)/sqrt(a)

p=(j^2*a^2);

gain=135;

Hz=gain*(z+1).*(z-1)./(z.^2-(pi));

subplot(325);

plot(f,abs(Hz));

title('带通滤波器');

axis([0 25e4 0 70]);

grid on;

Hz(Hz==0)=10^(8);%avoid log(0)

subplot(326);

plot(f,20*log10(abs(Hz)));

grid on;

title('Receiver -3dB Filter Response');

axis([0 25e4 10 38]);

%滤波器系数

a=[1 0 0.7305];%[1 0 p]

b=[0.135 0 -0.135];%gain*[1 0 -1]

faskn=filter(b,a,askn);

figure(2)

subplot(321);

plot(t,faskn);

axis([0 200e-5 -1.5 1.5]);

title('通过带通滤波后输出');

grid on;

cm=faskn.*car;%解调

subplot(322);

plot(t,cm);

axis([0 200e-5 -1.5 1.5]);

grid on;

title('通过相乘器后输出');

%低通滤波器

%============================================ ===========

gain1=0.14;%gain=(1-p)/2

Hz1=gain1*(z+1)./(z-(p));

subplot(323);

Hz1(Hz1==0)=10^(-8);%avoid log(0)

plot(f,20*log10(abs(Hz1)));

grid on;

title('LPF -3dB response');

axis([0 2e400 -63 1]);

%滤波器系数

a1=[1 -0.72];%(z-(p))

b1=[0.14 0.14];%gain*[1 1]

so=filter(b1,a1,cm);

so=so*10;%add gain

so=so-mean(so);%removes DC component subplot(324);

plot(t,so);

axis([0 2e-3 -4 4]);

title('通过低通滤波器后输出');

%Comparator

%====================================== High=2.5;

Low=-2.5;

vt=0;%设立比较标准

error=0;

len1=length(so);

for ii=1:len1

if so(ii)>=vt

Vs(ii)=High;

else

Vs(ii)=Low;

end

end

Vo=Vs;

subplot(325);

plot (t,Vo),title('解调后输出信号')

axis([0 2e-4 -5 5])

grid on;

xlabel('时间(s)'),ylabel('幅度(V)')

三，2PSK调制解调仿真效果图

四，总结

这次使用MATLAB的数字调制信号仿真分析课程设计让我受益匪浅，更加深入的掌握了MATLAB软件的使用方法，了解了数字调制数字调制的基本原理和主要过程，进一步学习了信号传输的有关内容。

通过这两周的自主课程设计，我明白了自己平时上课所学的知识十分有限，仅仅靠这些是不够的。为了完成这次的设计，我要在图书馆和网上查找很多相关的资料，在遇到不会的以及无法解决的问题时，我就和同学讨论交流，请教一些学长，最终完成这次设计。

这次课程设计让我明白了课下自主学习实践的重要性，也让我认

识到了自己知识的不足。但是，最终，我还是完成了这次的课程设计，这让我充满信心，也让我对自己专业产生更加浓厚的兴趣。