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BPSK调制的MATLAB仿真

BPSK调制的MATLAB仿真
BPSK调制的MATLAB仿真

北京邮电大学

移动通信课程设计

实验报告

学院信息与通信工程学院

姓名XXXXX

班级2009211119

学号092105XX

目录

一、背景 (4)

二、基本要求 (4)

三、设计概述 (4)

四、Matlab设计流程图 (5)

五、Matlab程序及仿真结果图 (6)

1、生成m序列及m序列性质 (6)

2、生成50位随机待发送二进制比特序列,并进行扩频编码 (7)

3、对扩频前后信号进行BPSK调制,观察其时域波形 (9)

4、计算并观察扩频前后BPSK调制信号的频谱 (10)

5、仿真经awgn信道传输后,扩频前后信号时域及频域的变化 (11)

6、对比经信道前后两种信号的频谱变化 (12)

7、接收机与本地恢复载波相乘,观察仿真时域波形 (14)

8、与恢复载波相乘后,观察其频谱变化 (15)

9、仿真观察信号经凯萨尔窗低通滤波后的频谱 (16)

10、观察经过低通滤波器后无扩频与扩频系统的时域波形 (17)

11、对扩频系统进行解扩,观察其时域频域 (18)

12、比较扩频系统解扩前后信号带宽 (19)

13、比较解扩前后信号功率谱密度 (20)

14、对解扩信号进行采样、判决 (21)

15、在信道中加入2040~2050Hz窄带强干扰并乘以恢复载波 (24)

16、对加窄带干扰的信号进行低通滤波并解扩 (25)

17、比较解扩后信号与窄带强干扰的功率谱 (27)

六、误码率simulink仿真 (28)

1、直接扩频系统信道模型 (28)

2、加窄带干扰的直扩系统建模 (29)

3、用示波器观察发送码字及解扩后码字 (30)

4、直接扩频系统与无扩频系统的误码率比较 (31)

5、不同扩频序列长度下的误码率比较 (32)

6、扩频序列长度N=7时,不同强度窄带干扰下的误码率比较 (33)

七、利用Walsh码实现码分多址技术 (34)

1、产生改善的walsh码 (35)

2、产生两路不同的信息序列 (36)

3、用两个沃尔什码分别调制两路信号 (38)

4、两路信号相加,并进行BPSK调制 (39)

5、观察调制信号频谱,并经awgn信道加高斯白噪和窄带强干扰 (40)

6、接收机信号乘以恢复载波,观察时域和频域 (42)

7、信号经凯萨尔窗低通滤波器 (43)

8、对滤波后信号分别用m1和m2进行解扩 (44)

9、对两路信号分别采样,判决 (45)

八、产生随机序列Gold码和正交Gold码 (47)

1、产生Gold码并仿真其自相关函数 (48)

2、产生正交Gold码并仿真其互相关函数 (50)

九、实验心得体会 (51)

直接序列扩频系统仿真

一、背景

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。系统框图如下图所示:

二、基本要求:

1.通过matlab建模,对直扩系统进行仿真,数据调制方式可以自由选择,可以

使用基带信号,但最好能使用频带信号,信道为高斯白噪信道。要仿真出扩频前的信号的频偏,扩频后的信号频谱,过信道之后的频谱以及解扩之后的频谱。

2.研究并仿真产生m序列,写出生成m序列的算法。

3.验证直扩系统对窄带干扰的抑制能力,在信道中加入一个窄带强干扰,仿真

出加了干扰后的频谱图和解扩后的频谱图,给出误码率等仿真图。

4.在以上基础上仿真实现码分多址技术,使用Walsh码进行复用,实现多个信

号同时传输。(选做)

可选项:

1.在信道中加入多径,使用rake接收来抗多径效应。

2.产生除m序列之外的其他随机序列,如Gold码,正交Gold码等等。

3.对比无扩频的系统的误码率。

三、设计概述

本次课设完成基本要求,并选作了可选项码分多址,Gold码及误码率对比。通过matlab建模仿真了直扩系统BPSK调制的各点频偏及时域信号,并仿真了窄带强干扰对直扩系统的影响以及利用改善的WALSH码实现码分多址技术。另外,通过matlab的simulink工具盒bertool工具仿真对比了直扩系统和无扩频系统的误码率。

四、matlab设计流程图

基本扩频系统仿真流程图

100/7Hz 二进制比特信息100Hz 7位双极性m序列

100Hz 扩频序列2000Hz 载波cos4000πt

BPSK调制信号

高斯白噪声

恢复载波cos4000πt

凯萨尔滤波器低通滤波100Hz 7位双极性m序列

采样、判决

五、matlab程序及仿真结果图

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:m

Y3=X3; Y2=X2; Y1=X1;

X3=Y2; X2=Y1;

X1=xor(Y3,Y1);

L(i)=Y1;

end

for i=1:m

M(i)=1-2*L(i); %将单极性m序列变为双极性m序列

end

k=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);

title('双极性7位M序列的频谱')

axis([90,140,0,0.1]);

[a,b]=xcorr(M,'unbiased');

subplot(3,1,3) %求双极性m序列自相关函数

plot(b,a);

axis([-20,20,-0.5,1.2]);

title('双极性7位M序列的自相关函数');

由上图可以看出,7位m序列为1,-1,-1,-1,1,-1,1。另外,自相关函数的图形比较尖锐,最大值为1,最小值为-1/7,符合理论结果。

2、生成50位随机待发送二进制比特序列,并进行扩频编码

生成的信息码频率为100/7Hz,利用m序列编码后,频率变为100Hz。

N=50;a=0;

x_rand=rand(1,N); %产生50个0与1之间随机数

for i=1:N

if x_rand(i)>=0.5 %大于等于0.5的取1,小于0.5的取0

x(i)=1;a=a+1;

else x(i)=0;

end

end

t=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:N

k=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);

end

s(l)=0;

for i=1:350 %扩频后,码率变为100/7*7=100Hz

s(i)=xor(L(i),y(i));

end

tt=0:7*N-1;

stem(tt,s);

axis([0,350,0,1]);

title('扩频后的待发送序列码');

3、对扩频前后信号进行BPSK调制,观察其时域波形

BPSK调制采用2kHz信号cos(2*2000*t)作为载波

figure(3)

subplot(2,1,2)

fs=2000;

ts=0:0.00001:3.5-0.00001;%为了使信号看起来更光滑,作图时采样频率为100kHz % ps=cos(2*pi*fs*ts);

s_b=rectpulse(s,1000); %将冲激信号补成矩形信号

s_bpsk=(1-2.*s_b).*cos(2*pi*fs*ts);%扩频后信号BPSK调制时域波形,(1-2.*s_b)

是1,-1序列

plot(ts,s_bpsk);

xlabel('s');

axis([0.055,0.085,-1.2,1.2])

title('扩频后bpsk信号时域波形');

subplot(2,1,1)

s_bb=rectpulse(x,7000);

s_bpskb=(1-2.*s_bb).*cos(2*pi*fs*ts);%无扩频信号BPSK调制时域波形

plot(ts,s_bpskb);

xlabel('s');

axis([0.055,0.085,-1.2,1.2]);

title('扩频前bpsk信号时域波形')

可以看出,100/7Hz的无扩频信号每0.07s时由于序列极性变换产生相位变

换,100Hz的扩频后调制信号每0.01s由于序列极性变换产生相位变换。

4、计算并观察扩频前后BPSK调制信号的频谱

对信号采用400000点fft计算,得到频谱

figure(4)

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');

如图,扩频前信号主瓣宽度约为2*100/7=28Hz,扩频后,信号频谱展宽,主瓣1900~2100Hz约为200Hz,为无扩频信号频谱宽度的N=7倍,符合理论推算。

5、仿真经awgn信道传输后,扩频前后信号时域及频域的变化

awgn信道模拟了真实的信道,为传输信号增加了高斯白噪声。在本次仿真中,设定信道信噪比为3dB,即信噪比约为2。

figure(5)

subplot(2,2,1)

s_bpskba=awgn(s_bpskb,3,'measured');%经过信道加高斯白噪,信噪比为3dbw plot(ts,s_bpskb,ts,s_bpskba);

axis([0,0.005,-1.2,1.2]);

xlabel('t');

title('经过信道加噪后的信号与原信号时域波形对比');

subplot(2,2,3)

s_bpska=awgn(s_bpsk,3,'measured');

plot(ts,s_bpsk,ts,s_bpska);

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');

可以看出,蓝色为光滑余弦调制信号,绿色为加噪声后时域波形,出现较大锯齿。至于频谱变化,这张图并不明显,于是我在下一张图继续比较了加入高斯噪声后的频谱变化。

6、对比经信道前后两种信号的频谱变化

figure(6)

title('对比经信道前后的信号频谱');

subplot(2,2,1)

plot(fbb,magb(1:N/2)*2/N);

axis([0,4000,0,0.04]);

title('扩频前调制信号频谱');

xlabel('Hz');

subplot(2,2,2)

plot(fbb,magba(1:N/2)*2/N);

axis([0,4000,0,0.04]);

title('扩频前经信道调制信号频谱');

xlabel('Hz');

subplot(2,2,3)

plot(fb,mag(1:N/2)*2/N);

axis([0,4000,0,0.04]);

title('扩频后调制信号频谱');

xlabel('Hz');

subplot(2,2,4)

plot(fb,maga(1:N/2)*2/N);

axis([0,4000,0,0.04]);

title('扩频后经信道调制信号频谱');

xlabel('Hz');

由上图可以清楚地对比经高斯白噪声信道前后的频谱对比。虽然整体的幅度趋势不变,但是能看出,经过信道加噪后,在所有的频率点上都产生了一定的振幅,符合高斯白噪声的原理。此处的信噪比为3dB。另外可以看出,BPSK调制将信号频谱搬移到了以2000Hz为中心频率的频段上。

下面,我将分别仿真解调解扩后译码输出及加入窄带强干扰后解调解扩译码输出的时域和频谱。

(1)不加窄带强干扰

7、接收机与本地恢复载波相乘,观察仿真时域波形

figure(7)

subplot(2,1,1)

reb=s_bpskba.*cos(2*pi*fs*ts); %无扩频系统接收信号乘以本地恢复载波信号plot(ts,reb);

axis([0.055,0.085,-1.5,1.5]);

xlabel('t');

title('扩频前接收信号乘以恢复载波');

subplot(2,1,2)

re=s_bpska.*cos(2*pi*fs*ts); %扩频系统接收信号乘以本地恢复载波信号

plot(ts,re);

axis([0.055,0.085,-1.5,1.5]);

xlabel('t');

title('扩频后接收信号乘以恢复载波');

可以看出,接收信号乘以恢复载波后,已经能大致恢复出信号的变化。同时,无扩频系统符号速率仍然是100/7Hz即0.07s出现符号变化,扩频系统100Hz即0.01s出现符号变化。

8、与恢复载波相乘后,观察其频谱变化

figure(8)

subplot(2,1,1)

yreb=fft(reb,N);

magreb=abs(yreb);

freb=(1:N/2)*100000/N;

plot(freb,magreb(1:N/2)*2/N);

axis([0,5000,0,0.5]);

title('扩频前乘以恢复载波后信号频谱');

subplot(2,1,2)

yre=fft(re,N);

magre=abs(yre);

plot(freb,magre(1:N/2)*2/N);

title('扩频后乘以恢复载波后信号频谱');

axis([0,5000,0,0.5]);

可以看出,信号乘以频率为2kHz的恢复载波后,在基带和4kHz处存在频谱分量,则下一步需要对信号进行低通滤波。

9、仿真观察信号经凯萨尔窗低通滤波后的频谱

figure(9)

subplot(2,1,1)

fp=100;

fc=200;

as=100;ap=1; %衰减100dB

fsw=22000;

wp=2*fp/fsw;

wc=2*fc/fsw;

Nw=ceil((as-7.95)/(14.36*(wc-wp)/2))+1; %求凯萨尔窗低通滤波器阶数

beta=0.1102*(as-8.7);

window=kaiser(Nw+1,beta);

b=fir1(Nw,wc,window);%返回截止频率为wc的Nw阶的低通滤波器系数向量bs=abs(freqz(b,1,400000,fsw))';%频率响应,400000点的fft变换

plot(bs)

magrebl=bs.*magreb; %频谱与低通滤波器相乘

plot(freb,magrebl(1:N/2)*2/N);

axis([0,200/7,0,1]);

title('扩频前:信号经过凯萨尔窗函数低通滤波');

xlabel('Hz');

subplot(2,1,2)

magrel=bs.*magre;

plot(freb,magrel(1:N/2)*2/N);

title('扩频后:信号经过凯萨尔窗函数低通滤波');

axis([0,200,0,0.4]);

xlabel('Hz');

10、观察经过低通滤波器后无扩频与扩频系统的时域波形

figure(10)

subplot(2,1,1)

yrebl=real(ifft(bs.*yreb,400000)); %对无扩频系统频谱做ifft变换

tm=(1:N)/N*4;

plot(tm,yrebl);

xlabel('t');

title('扩频前经过凯萨尔窗函数滤波后时域波形');

subplot(2,1,2)

yrel=real(ifft(bs.*yre,400000)); %对扩频系统频谱做ifft变换

plot(tm,yrel);

xlabel('t');

title('扩频后经过凯萨尔窗函数滤波后时域波形');

如图,经过低通滤波器后,高频分量基本消失,剩下的信号已经能够进行采样判决,时域波形与原信息基本吻合。

11、对扩频系统进行解扩,观察其时域频域

figure(11)

subplot(2,1,1)

jj=rectpulse(M,1000); %扩频信号乘以解扩序列

yrej=jj.*yrel(1:350000);

plot(ts(1:350000),yrej);

xlabel('t');

axis([0,4,-0.5,0.5]);

title('解扩后信号波形');

subplot(2,1,2)

yj=fft(yrej,N);

magj=abs(yj);

plot(freb,magj(1:N/2)*2/N);

axis([0,500,0,0.2]);

title('解扩后信号频谱');

xlabel('Hz');

由于扩频信号与m序列具有良好的相关性,故乘以m序列以后,能基本还原出原信号波形。同时可以看出,频谱已经由扩展带宽再次缩短,还原出原信号频谱。

figure(12)

title('解扩前后信号频偏对比');

subplot(2,1,1)

plot(freb,magrel(1:N/2)*2/N);

axis([0,200,0,0.4]);

title('解扩前信号频偏');

subplot(2,1,2)

plot(freb,magj(1:N/2)*2/N);

axis([0,200,0,0.4]);

title('解扩后信号频偏');

可以清楚看出,解扩前信号主瓣约为100Hz,解扩后恢复为100/7Hz,与发送信息吻合。

基于Matlab的FM仿真实现

摘要 本次设计主要是以Matlab为基础平台,对FM信号进行仿真。介绍了FM信号,及其调制和解调的基本原理,并设计M文件,分析在混入噪声环境下的波形失真,以及分析FM的抗噪声性能。本设计的主要目的是对Matlab的熟悉和对模拟通信理论的更深化理解。 关键词:Matlab;FM;噪声

前言 (2) 1 设计基础 (3) 1.1 Matlab及M文件的简介 (3) 1.2模拟调制概述 (4) 1.2.1模拟调制系统各个环节分析 (5) 1.2.2 模拟调制的意义 (6) 2 FM基本原理与实现 (7) 2.1 FM的基本原理 (7) 2.1.1调制 (7) 2.1.2解调 (8) 2.2 FM的实现 (8) 2.2.1 FM调制的实现 (8) 2.2.2 FM解调的实现 (9) 2.3 调频系统的抗噪声性能 (10) 2.3.1 高斯白噪声信道特性 (10) 3 FM的仿真实现与分析 (14) 3.1 未加噪声的FM解调实现 (14) 3.2 叠加噪声时的 FM解调 (16) 总结 (20) 致谢 (21) 参考文献 (22) 附录 (23)

通信按照传统的理解就是信息的传输。在当今高度信息化的社会,信息和通信已成为现代社会的命脉。信息作为一种资源,只有通过广泛传播与交流,才能产生利用价值,促进社会成员之间的合作,推动社会生产力的发展,创造出巨大的经济效益。而通信作为传输信息的手段或方式,与传感技术、计算机技术相融合,已成为21世纪国际社会和世界经济发展的强大动力。可以预见,未来的通信对人们的生活方式和社会的发展将会产生更加重大和意义深远的影响。 在通信系统中,从消息变换过来的原始信号所占的有效频带往往具有频率较低的频谱分量(例如语音信号),如果将这种信号直接在信道中进行传输,则会严重影响信息传送的有效性和可靠性,因此这种信号在许多信道中均是不适宜直接进行传输的。在通信系统的发射端通常需要有调制过程,将调制信号的频谱搬移到所希望的位置上,使之转换成适于信道传输或便于信道多路复用的已调信号;而在接收端则需要有解调过程,以恢复原来有用的信号。调制解调方式常常决定了一个通信系统的性能。随着数字化波形测量技术和计算机技术的发展,可以使用数字化方法实现调制与解调过程。 调制在通信系统中具有重要的作用。通过调制,不仅可以进行频谱搬移,把调制信号的频谱搬移到所希望的位置上,从而将调制信号转换成适合于信道传输或便于信道多路复用的已调信号,而且它对系统的传输有效性和传输可靠性有着很大的影响。调制方式往往决定了一个通信系统的性能。调制技术是指把基带信号变换成传输信号的技术。基带信号是原始的电信号,一般是指基本的信号波形,在数字通信中则指相应的电脉冲。在无线遥测遥控系统和无线电技术中调制就是用基带信号控制高频载波的参数(振幅、频率和相位),使这些参数随基带信号变化。用来控制高频载波参数的基带信号称为调制信号。未调制的高频电振荡称为载波(可以是正弦波,也可以是非正弦波,如方波、脉冲序列等)。被调制信号调制过的高频电振荡称为已调波或已调信号。已调信号通过信道传送到接收端,在接收端经解调后恢复成原始基带信号。

基于MATLAB的模拟线性调制

基于MATLAB 的模拟调制实验报告 一、实验目的 1.进一步学习调制的知识,掌握调频与调角两种模拟调制技术。 2.进一步学习MATLAB 的编程,熟练使用MATLAB 进行作图。 二、实验原理 1.调制的概念 调制(modulation )就是对信号源的信息进行处理加到载波上,使其变为适 合 于信道传输的形式的过程,是使载波随信号而改变的技术。 一般,用来传送消息的信号()t u c 叫作载波或受调信号,代表所欲传送消息的信 号叫作调制信号,调制后的信号()t u 叫作已调信号。用调制信号()t u Ω控制载波的某些参数,使之随()t u Ω而变化,就可实现调制。 2.调制的目的 频谱变换 当所要传送的信号的频率或者太低,或者频带很宽,对直接采用电磁波的形 式进行发送很不利,需要的天线尺寸很大,而且发射和接受短的天线与谐振回路的参数变化范围很大。为了信息有效与可靠传输,往往需要将低频信号的基带频谱搬移到适当的或指定的频段。这样可以提高传输性能,以较小的发送功率与较短的天线来辐射电磁波。 实现信道复用 为了使多个用户的信号共同利用同一个有较大带宽的信道,可以采用各种复用技术。如模拟电话长途传输是通过利用不同频率的载波进行调制。将各用户话音每隔4 kHz 搬移到高频段进行传输。 提高抗干扰能力 不同的调制方式,在提高传输的有效性和可靠性方面各有优势。如调频广播系统,它采用的频率调制技术,付出多倍带宽的代价,由于抗干扰性能强,其音质比只占10 kHz 带宽的调幅广播要好得多。扩频通信就是以大大扩展信号传输带宽,以达到有效抗拒外部干扰和短波信道多径衰落的特殊调制方式。 3.调制的种类 根据()t u Ω和()t u c 的不同类型和完成调制功能的调制器传递函数不同,调制分为以下多种方式: (1).按调制信号()t u Ω的类型分为: ● 模拟调制:调制信号()t u Ω是连续变化的模拟量,如话音与图像信号。 ● 数字调制:调制信号是数字化编码符号或脉冲编码波形。 (2).按载波信号()t u c 的类型分: ● 连续波调制:载波信号为连续波形,通常以正弦波作为载波。

基于MATLAB的模拟调制系统仿真与测试(AM调制)

闽江学院 《通信原理设计报告》 题目:基于MATLAB的模拟调制系统仿真与测试学院:计算机科学系 专业:12通信工程 组长:曾锴(3121102220) 组员:薛兰兰(3121102236) 项施旭(3121102222) 施敏(3121102121) 杨帆(3121102106) 冯铭坚(3121102230) 叶少群(3121102203) 张浩(3121102226) 指导教师:余根坚 日期:2014年12月29日——2015年1月4日

摘要在通信技术的发展中,通信系统的仿真是一个重点技术,通过调制能够将信号转化成适用于无线信道传输的信号。 在模拟调制系统中最常用最重要的调制方式是用正弦波作为载波的幅度调制和角度调制。在幅度调制中,文中以调幅、双边带和单边带调制为研究对象,从原理等方面阐述并进行仿真分析;在角度调制中,以常用的调频和调相为研究对象,说明其调制原理,并进行仿真分析。利用MATLAB下的Simulink工具箱对模拟调制系统进行仿真,并对仿真结果进行时域及频域分析,比较各个调制方式的优缺点,从而更深入地掌握模拟调制系统的相关知识,通过研究发现调制方式的选取通常决定了一个通信系统的性能。 关键词模拟调制;仿真;Simulink 目录 第一章绪论 (1) 1.1 引言 (1) 1.2 关键技术 (1) 1.3 研究目的及意义 (2) 1.4 本文工作及内容安排 (2) 第二章模拟调制原理 (3) 2.1 幅度调制原理 (3) 2.1.1 AM调制 (4) 第三章基于Simulink的模拟调制系统仿真与分析 (6) 3.1 Simulink工具箱简介 (6) 3.2 幅度调制解调仿真与分析 (8) 3.2.1 AM调制解调仿真及分析 (8) 第四章总结 (12) 4.1 代码 (13) 4.2 总结 (14)

实验三matlab的数字调制系统仿真实验(参考)

成都理工大学实验报告 课程名称:数字通信原理 姓名:__________________学号:______________ 成绩:____ ___实验三 Matlab的数字调制系统仿真实验(参考) 1 数字调制系统的相关原理 数字调制可以分为二进制调制和多进制调制,多进制调制是二进制调制的推广,主要讨论二进制的调制与解调,简单讨论一下多进制调制中的差分相位键控调制(M-DPSK)。 最常见的二进制数字调制方式有二进制振幅键控(2-ASK)、移频键控(2-FSK)和移相键控(2-PSK 和2-DPSK)。下面是这几种调制方式的相关原理。 二进制幅度键控(2-ASK) 幅度键控可以通过乘法器和开关电路来实现。载波在数字信号1 或0 的控制下通或断,在信号为1 的状态载波接通,此时传输信道上有载波出现;在信号为0 的状态下,载波被关断,此时传输信道上无载波传送。那么在接收端我们就可以根据载波的有无还原出数字信号的1 和0。 幅移键控法(ASK)的载波幅度是随着调制信号而变化的,其最简单的形式是,载波在二进制调制信号控制下通断,此时又可称作开关键控法(OOK)。多电平MASK 调制方式是一种比较高效的传输方式,但由于它的抗噪声能力较差,尤其是抗衰落的能力不强,因而一般只适宜在恒参信道下采用。 2-ASK 信号功率谱密度的特点如下: (1)由连续谱和离散谱两部分构成;连续谱由传号的波形g(t)经线性调制后决

定,离散谱由载波分量决定; (2)已调信号的带宽是基带脉冲波形带宽的二倍。 二进制频移键控(2-FSK) 数字频率调制又称频移键控(FSK),二进制频移键控记作2FSK。数字频移键控是用载波的频率来传送数字消息,即用所传送的数字消息控制载波的频率。2FSK信号便是符号“1”对应于载频f1,而符号“0”对应于载频f2(与f1不同的另一载频)的已调波形,而且f1与f2之间的改变是瞬间完成的。 从原理上讲,数字调频可用模拟调频法来实现,也可用键控法来实现。模拟调频法是利用一个矩形脉冲序列对一个载波进行调频,是频移键控通信方式早期采用的实现方法。2FSK键控法则是利用受矩形脉冲序列控制的开关电路对两个不同的独立频率源进行选通。键控法的特点是转换速度快、波形好、稳定度高且易于实现,故应用广泛。 频移键控是利用两个不同频率f1 和f2 的振荡源来代表信号1 和0,用数字信号的1 和0 去控制两个独立的振荡源交替输出。对二进制的频移键控调制方式,其有效带宽为B=2xF+2Fb,xF 是二进制基带信号的带宽也是FSK 信号的最大频偏,由于数字信号的带宽即Fb 值大,所以二进制频移键控的信号带宽B 较大,频带利用率小。2-FSK 功率谱密度的特点如下: (1) 2FSK 信号的功率谱由连续谱和离散谱两部分构成,?离散谱出现在f1 和f2 位置; (2) 功率谱密度中的连续谱部分一般出现双峰。若两个载频之差|f1 -f2|≤fs,则出现单峰。2FSK信号的产生方法主要是两种。第一种是用二进制基带矩形脉冲信号区调制一个调频器,使其能够输出两个不同的频率的码元,如图(1);第二种方法是用以个受基带脉冲控制的开关电路去选择两个独立频率源的振荡作为输出,如图(2)。两者的区别是前者的相位是连续的,后者由于两个独立的频率源产生的两个不同频率的信号,故相邻码元的相位不一定是连续的。

基于MATLAB的模拟信号频率调制(FM)与解调分析

课程设计任务书 学生姓名:杨刚专业班级:电信1302 指导教师:工作单位:武汉理工大学 题目:信号分析处理课程设计 -基于MATLAB的模拟信号频率调制(FM)与解调分析 初始条件: 1.Matlab6.5以上版本软件; 2.先修课程:通信原理等; 要求完成的主要任务:(包括课程设计工作量及其技术要求,以及说明书撰写等具体要求) 1、利用MATLAB中的simulink工具箱中的模块进行模拟频率(FM)调制与解调,观 察波形变化 2、画出程序设计框图,编写程序代码,上机运行调试程序,记录实验结果(含计算结 果和图表等),并对实验结果进行分析和总结; 3、课程设计说明书按学校统一规范来撰写,具体包括: ⑴目录;⑵理论分析; ⑶程序设计;⑷程序运行结果及图表分析和总结; ⑸课程设计的心得体会(至少800字,必须手写。); ⑹参考文献(不少于5篇)。 时间安排: 周一、周二查阅资料,了解设计内容; 周三、周四程序设计,上机调试程序; 周五、整理实验结果,撰写课程设计说明书。 指导教师签名: 2013 年 7月 2 日 系主任(或责任教师)签名: 2013年 7月 2日

目录 1 Simulink简介 (1) 1.1 Matlab简介······················································错误!未定义书签。 1.2 Simulink介绍 ···················································错误!未定义书签。 2 原理分析 ·····························································错误!未定义书签。 2.1通信系统 ·························································错误!未定义书签。 2.1.1通信系统的一般模型 ···································错误!未定义书签。 2.1.2 模拟通信系统 (3) 2.2 FM调制与解调原理···········································错误!未定义书签。 3 基于Matlab方案设计 (6) 3.1 Matlab代码 (6) 3.2 Matlab仿真 (8) 4 基于Simulink方案设计 (12) 4.1 使用Simulink建模和仿真的过程 (12) 4.1.1 Simulink模块库简介 (12) 4.1.2 调制解调模块库简介 (13) 4.2 FM调制与解调电路及仿真 (14) 4.3 仿真结果分析 (17) 5 心得体会 ·····························································错误!未定义书签。 6 参考文献 (20) 本科生课程设计评定表

基于MATLAB的2ASK、2FSK和2PSK的调制仿真

实验报告(一) 一、实验名称:基于MATLAB 的2ASK 、2FSK 和2PSK 的调制仿真 二、实验目的: (1)熟悉2ASK 、2FSK 和2PSK 的调制原理。 (2)学会运用Matlab 编写2ASK 、2FSK 和2PSK 调制程序。 (3)会画出原信号和调制信号的波形图。 (4)掌握数字通信的2ASK 、2FSK 和2PSK 的调制方式。 三、实验原理分析 3.1二进制振幅键控(2ASK ) 振幅键控是利用载波的幅度变化来传递数字信息,而其频率和初始相位保持不变。在2ASK 中,载波的幅度只有两种变化状态,分别对应二进制信息“0”或“1”。二进制振幅键控的表达式为: s(t) = A(t)cos(w 0+θ) 0<t ≤T 式中,w 0=2πf 0为载波的角频率;A(t)是随基带调制信号变化的时变振幅,即 A(t) = ?? ? 0A 典型波形如图所示: 2ASK 信号的产生方法通常有两种:相乘法和开关法,相应的调制器如图2。图2(a ) 就是一般的模拟幅度调制的方法,用乘法器实现;图2(b )是一种数字键控法,其中的开关电路受s(t)控制。 在接收端,2ASK 有两种基本的解调方法:非相干解调(包络检波法)和相干解调(同步检测法),相应的接收系统方框图如图:

3.2、二进制频移键控(2FSK ) 二进制频移键控信号码元的“1”和“0”分别用两个不同频率的正弦波形来传送,而其振幅和初始相位不变。故其表达式为: =)(s t ???? ?++时 "0发送“),cos(”时1发送“),cos 21(?ω?ωn n t A t A 图4 2FSK 信号时间波形 由图可见,2FSK 信号的波形(a )可以分解为波形(b )和波形(c ),也就是说,一个2FSK 信号可以看成是两个不同载频的2ASK 信号的叠加。 2FSK 信号的调制方法主要有两种。第一种是用二进制基带矩形脉冲信号去调制一个调频器,使其能够输出两个不同频率的码元。 第二种方法是用一个受基带脉冲控制的开关电路

实验一 模拟通信的MATLAB仿真

实验一 模拟通信的MATLAB 仿真 姓名:左立刚 学号:031040522 简要说明: 实验报告注意包括AM ,DSB ,SSB ,VSB ,FM 五种调制与解调方式的实验原理,程序流程图,程序运行波形图,simulink 仿真模型及波形,心得体会,最后在附录中给出了m 语言的源程序代码。 一.实验原理 1.幅度调制(AM ) 幅度调制(AM )是指用调制信号去控制高频载波的幅度,使其随调制信号呈线性变化的过程。AM 信号的数学模型如图3-1所示。 图2-1 AM 信号的数学模型 为了分析问题的方便,令 δ =0, 1.1 AM 信号的时域和频域表达式 ()t S AM =[A 0 +m ()t ]cos t c ω (2-1) ()t S AM =A 0 π[()()ωωωωδC C ++-]+()()[]ωωωωc c M M ++-2 1 (2-2)

AM 信号的带宽 2 =B AM f H (2-3) 式中, f H 为调制信号的最高频率。 2.1.3 AM 信号的功率P AM 与调制效率 η AM P AM =()222 2 t m A +=P P m c + (2-4) 式中,P C =2 A 为不携带信息的载波功率;()2 2 t m P m =为携带信息的边带 功率。 ()() t t m A m P P AM C AM 2 2 2+= = η (2-5) AM 调制的优点是可用包络检波法解调,不需要本地同步载波信号,设备简单。AM 调制的最大缺点是调制效率低。 2.2、双边带调制(DSB ) 如果将在AM 信号中载波抑制,只需在图3-1中将直流 A 0 去掉,即可输出 抑制载波双边带信号。 2.2.1 DSB 信号的时域和频域表达式 ()()t t m t c DSB S ωcos = (2-6) ()()()[]ωωωωωC C DSB M M S ++-=2 1 (2-7) DSB 信号的带宽 f B B H AM DSB 2 == (2-8)

基于MATLAB的数字调制

2ASK、2FSK、2PSK数字调制系统的Matlab实现及性能分析与比较

引言:数字带通传输系统为了进行长距离传输,克服传输失真,传输损耗,同时保证带内特性。必须对数字信号进行载波调制,将信号频谱搬移到高频段才能在信道中传输,因而现代通信系统采取数字调制技术。通过数字基带信号对载波某些参量进行控制,使之随机带信号的变化而变化。根据控制载波参量大的不同,数字调制有调幅(ASK),调频(FSK),调相(PSK) 三种基本形式。Matlab用于仿真,分析和修改,还可以应用图形界面功能GUI能为仿真系统生成一个人机交互界面,便于仿真系统的操作,因此采用matlab对数字系统进行仿真。通过对系统的仿真,我们可以更加直观的了解数字调制系统的性能()及影响性能的因素,从而便于改进系统,获得更佳的传输性能。 关键词:数字 . 系统. 性能. ASK. FSK. PSK. Matlab. 仿真. 一 .数字调制与解调原理 1.1 2ASK (1)2ASK

2ASK 就是把频率、相位作为常量,而把振幅作为变量,信息比特是通过载波的幅度来传递的。由于调制信号只有0或1两个电平,相乘的结果相当于将载频 或者关断,或者接通,它的实际意义是当调制的数字信号"1时,传输载波;当调制的数字信号为"0"时,不传输载波。 公式为: 1.2 2FSK 2FSK 可以看做是2个不同频率的2ASK 的叠加,其调制与解调方法与2ASK 差不多,主要频率F1和F2,不同的组合产生所要求的2FSK 调制信号。 公式如下: ?? ?===0 01,cos )(2k k c ASK a a t A t s 当, 当ω???===0 cos 1 ,cos )(212k k FSK a t A a t A t s 当,当ωω

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); %Modulante se=zeros(1,100); % else g(n)==1; die=ones(1,100); %Modulante se=ones(1,100); % end c=sin(f*t); cp=[cp die]; mod=[mod c]; bit=[bit se]; end bpsk=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 h0 f = [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/2 h0(1,N-i+1)=h0(1,i); end; %%%%%%%%% 随机序列 a=rand(1,m); for i=1:m if(a(1,i)>0.5) a(1,i)=1; else a(1,i)=-1; end; end; %%% 生成BPSK信号 bpsk_m=zeros(1,N); j=1;k=1; for i=1:N if(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);

matlabFM调制仿真

Matlab FM调制仿真

目录 引言.................................................................................. 一.课程设计的目的与要求 .............................................. 1.1课程设计的目的.................................................... 1.2课程设计的要求.................................................... 二.FM调制解调系统设计............................................... 2.1FM调制模型的建立............................................. 2.2调制过程分析........................................................ 2.3FM解调模型的建立............................................. 2.4解调过程分析........................................................ 2.5高斯白噪声信道特性 ............................................ 2.6调频系统的抗噪声性能分析 ................................ 三.仿真实现...................................................................... 3.1MATLAB源代码.................................................. 3.2仿真结果................................................................ 四.心得体会...................................................................... 五.参考文献...................................................................... 引言 本课程设计用于实现DSB信号的调制解调过程。信号的调制与解调在通信系统中具有重要的作用。调制过程是一个频谱搬移的过程,它是将低频信号的频谱搬移到载频位

基于Matlab数字调制系统的仿真

基于Matlab数字调制系统的仿真 【摘要】数字调制是通信系统中最为重要的环节之一,数字调制技术的改进也是通信系统性能提高的重要途径。本文首先分析了数字调制系统的几种基本调制解调方法,然后,运用Matlab及附带的图形仿真工具——Simulink设计了这几种数字调制方法的仿真模型。通过仿真,观察了调制解调过程中各环节时域和频域的波形,并结合这几种调制方法的调制原理,跟踪分析了各个环节对调制性能的影响及仿真模型的可靠性。最后,在仿真的基础上分析比较了各种调制系统的误码率、信号传输速率、信噪比、占用频带宽度等因素,综合衡量各系统的性能指标,并通过比较仿真模型与理论计算的性能,证明了仿真模型的可行性。 【关键词】数字调制,分析与仿真,Matlab,Simulink 1.引言 1.1数字调制的意义 数字调制是指用数字基带信号对载波的某些参量进行控制,使载波的这些参量随基带信号的变化而变化。根据控制的载波参量的不同,数字调制有调幅、调相和调频三种基本形式,并可以派生出多种其他形式。由于传输失真、传输损耗以及保证带内特性的原因,基带信号不适合在各种信道上进行长距离传输。为了进行长途传输,必须对数字信号进行载波调制,将信号频谱搬移到高频处才能在信道中传输。因此,大部分现代通信系统都使用数字调制技术。因此,对数字

通信系统的分析与研究越来越重要,数字调制作为数字通信系统的重要部分之一,对它的研究也是有必要的。 1.2Matlab在通信系统仿真中的应用 Matlab是一种交互式的、以矩阵为基础的软件开发环境,它用于科学和工程的计算与可视化。Matlab的编程功能简单,并且很容易扩展和创造新的命令与函数。应用Matlab可方便地解决复杂数值计算问题。Matlab具有强大的Simulink动态仿真环境,可以实现可视化建模和多工作环境间文件互用和数据交换。用户可以在Matlab和Simulink两种环境下对自己的模型进行仿真、分析和修改。用于实现通信仿真的通信工具包(Communication toolbox,也叫Commlib,通信工具箱)是Matlab语言中的一个科学性工具包,提供通信领域中计算、研究模拟发展、系统设计和分析的功能,可以在Matlab环境下独立使用,也可以配合Simulink使用。另外,Matlab的图形界面功能GUI (Graphical User Interface)能为仿真系统生成一个人机交互界面,便于仿真系统的操作。因此,Matlab在通信系统仿真中得到了广泛应用。 2.数字调制系统的相关原理 数字调制可以分为二进制调制和多进制调制,多进制调制是二进制调制的推广,所以本文主要讨论二进制的调制与解调,最后简单讨论一下多进制调制中的MFSK(M元移频键控)和MPSK(M元移相键控)。最常见的二进制数字调制方式有二进制振幅键控(2-ASK)、移频键控(2-FSK)和移相键控(2-PSK和2-DPSK)。下面是这几种调制方式以及其改进调制方式的相关原理。

我的基于MATLAB仿真的数字调制与解调设计

摘要:设计了二进制振幅键控(2ASK)、二进制移频键控(2FSK) 、二进制移相键控(2PSK)调制解调系统的工作流程图,并得用了MATLAB软件对该系统的动态进行了模拟仿真,得用仿真的结果,从而衡量数字信号的传输质量。(仿宋、小五号) 关键词:调制解调、2ASK、2FSK、2PSK、2DPSK、MATLAB(宋体、小五号) ABSTRACT(四号加粗居中放置): The work stream diagrams of 2ASK、2FSK、2PSK are designed .MA TLAB softwave is used to simulate the modem system by the scatter diagrams and wave diagrams, then the transmit quality of digital signal can be measured.(小五号) Key word:Amodulate and ademodulate 、2ASK、2FSK、2PSK、2DPSK、MATLAB(小五号) (正文:宋体、五号 一级标题:黑体、四号,小标题上下空一行。) 一、数字调制解调相关原理 在通信系统中,信道的频段往往是很有限的,而原始的通信信号的频段与信道要求的频段是不匹配的,这就要求将原始信号进行调制再进行发送.相应的在接收端对调制的信号进行解调,恢复原始的信号,而且调制解调还可以在一定程度上抑制噪声对通信信号的干扰。 调制解调技术按照通信信号是模拟的还是数字的可分为模拟调制解调和数字调制解调。数字调制的基本方式可以归结为3类:振幅键控(ASK)、频移键控(FSK)和相移键控(PSK)。此外还有这3类的混合方式。 对于数字调制信号,为了提高系统的抗噪声性能,衡量系统性能的指标是误码率。1.1二进制振幅键控(2ASK) 振幅键控是正弦载波的幅度随数字基带信号而变化的数字调制。当数字基带信号为二进制时,则为二进制振幅键控。设发送的二进制符号序列由0,1序列组成,发送0符号的概率为P,发送1符号的概率为1-P,且相互独立.该二进制符号序列可表示为: 其中: Ts是二进制基带信号时间间隔,g(t)是持续时间为Ts的矩形脉冲, 为单极性不归零脉冲序列,则根据幅度调制的原理,一个二进制的振幅键控信号可以表示成一个单极性矩形脉冲序列与一个正弦型载波的相乘,即 2ASK信号的时间波形如果是通断方式,就称为通断键控信号(OOK信号)。 二进制振幅键控信号的产生可以采用数字键控的方法实现也可以采用模拟相乘的方法实现。2ASK信号与模拟调制中的AM信号类似。所以,对2ASK信号也能够采用非相干解调(包络检波法)和相干解调(同步检测法),其相应原理方框图如图1.1所示。

基于matlab的数字信号调制与解调

一matlab常用函数 1、特殊变量与常数 ans 计算结果的变量名computer 确定运行的计算机eps 浮点相对精 度Inf 无穷大I 虚数单位inputname 输入参数名NaN 非 数nargin 输入参数个数nargout 输出参数的数目pi 圆周 率nargoutchk 有效的输出参数数目realmax 最大正浮点数realmin 最小正浮点数varargin 实际输入的参量varargout 实际返回的参量操作符与特殊字符+ 加- 减* 矩阵乘法 .* 数组乘(对应元素相乘)^ 矩阵幂 .^ 数组幂(各个元素求幂)\ 左除或反斜杠/ 右除或斜面杠 ./ 数组除(对应元素除)kron Kronecker张量积: 冒号() 圆括[] 方括 . 小数点 .. 父目录 ... 继续, 逗号(分割多条命令); 分号(禁止结果显示)% 注释! 感叹号' 转置或引用= 赋值== 相等<> 不等 于& 逻辑与| 逻辑或~ 逻辑非xor 逻辑异或 2、基本数学函数 abs 绝对值和复数模长acos,acodh 反余弦,反双曲余弦acot,acoth 反余切,反双曲余切acsc,acsch 反余割,反双曲余割angle 相角asec,asech 反正割,反双曲正割secant 正切asin,asinh 反正弦,反双曲正 弦atan,atanh 反正切,双曲正切tangent 正切atan2 四象限反正 切ceil 向着无穷大舍入complex 建立一个复数conj 复数配 对cos,cosh 余弦,双曲余弦csc,csch 余切,双曲余切cot,coth 余切,双曲余切exp 指数fix 朝0方向取整floor 朝负无穷取整*** 最大公因数imag 复数值的虚部lcm 最小公倍数log 自然对数log2 以2为底的对数log10 常用对数mod 有符号的求余nchoosek 二项式系数和全部组合数real 复数的实部rem 相除后求余round 取整为最近的整数sec,sech 正割,双曲正割sign 符号数sin,sinh 正弦,双曲正弦sqrt 平方根tan,tanh 正切,双曲正切 3、基本矩阵和矩阵操作 blkding 从输入参量建立块对角矩阵eye 单位矩阵linespace 产生线性间隔的向量logspace 产生对数间隔的向量numel 元素个数ones 产生全为1的数组rand 均匀颁随机数和数组randn 正态分布随机数和数组zeros 建立一个全0矩阵colon) 等间隔向量cat 连接数组diag 对角矩阵和矩阵对角线fliplr 从左自右翻转矩阵flipud 从上到下翻转矩阵repmat 复制一个数组reshape 改造矩阵roy90 矩阵翻转90度tril 矩阵的下三角triu 矩阵的上三角dot 向量点集cross 向量叉 集ismember 检测一个集合的元素intersect 向量的交 集setxor 向量异或集setdiff 向是的差集union 向量的并集数值分析和傅立叶变换cumprod 累积cumsum 累 加cumtrapz 累计梯形法计算数值微分factor 质因子inpolygon 删除多边形区域内的点max 最大值mean 数组的均 值mediam 中值min 最小值perms 所有可能的转 换polyarea 多边形区域primes 生成质数列表prod 数组元素的乘积rectint 矩形交集区域sort 按升序排列矩阵元 素sortrows 按升序排列行std 标准偏差sum 求

利用MATLAB仿真模拟调制系统

利用MATLAB仿真模拟调制系统 MATLAB的名称源自Matrix Laboratory,专门以矩阵形式处理数据,是目前国际上流行的进行科学研究、工程计算的软件,广泛地应用于科学计算、控制系统、信息处理等领域的分析、仿真和设计工作中。MATLAB的出现使得通信系统的仿真能够用计算机模拟实现,只需要输入不同的参数就能得到不同情况下的系统性能,而且在结构的观测和数据的存储方面也比传统的方式有优势,因而MATLAB在通信仿真领域得到越来越多的应用。 本文中,我们对模拟调制系统、数字带通传输系统等列举了一些MATLAB仿真的实例,作为大家学习MATLAB的参考资料,让读者学会处理具体问题的建模编程方法,逐渐掌握MATLAB的通信系统仿真。 由本章的学习我们知道,各种信源所产生的基带信号并不能在大多数信道内直接传输,而是需要经调制后再送到信道中去。在接受端就必须通过相反的过程,即解调。本章中,我们以常规双边带调幅AM系统为例仿真模拟通信系统的各个过程。 我们假定信号频率为10Hz,载波频率为50Hz,采样率为1000Hz,信噪比SNR等于3。要求利用MATLAB软件仿真AM调制每一点的波形,包括信息信号、AM信号、载波信号、已调信号、通过带通滤波器后的信号,解调后的信号;并仿真AM信号频谱、已调信号频谱与解调信号频谱。 MATLAB程序如下:

% 标准调幅AM调制 a0=2;f0=10;fc=50;snr=3; fs=1000; % 变量定义 t=[-50:0.001:50]; am1=cos(2*pi*f0*t); % 产生信号频率为f0的基带信号 am=a0+am1; % 产生AM信号 c_am=cos(2*pi*fc*t); % 产生频率为fc的载波 AM_mod=am.*c_am; % 产生调制信号 am_f=fft(am); % AM频域 AM_modf=fft(AM_mod); y=awgn(AM_mod,snr); % 叠加噪声 figure(1); hold on; subplot(2,2,1); plot(t,am1); axis([0 0.4 -2 2]); title('基带信号波形'); % 绘图subplot(2,2,2); plot(t,am); axis([0 0.4 -2 6]); title('AM信号波形'); subplot(2,2,3); plot(t,c_am); axis([0 0.4 -2 2]); title('载波信号波形'); subplot(2,2,4); plot(t,AM_mod); axis([0 0.4 -8 8]); title('已调信号波形'); hold off; figure(2); hold on; subplot(2,2,1); plot(t,AM_mod); axis([0 0.4 -8 8]); title('已调信号波形'); subplot(2,2,2); plot(t,y); axis([0 0.4 -8 8]); title('叠加噪声后的信号波形');; a=[35,65];b=[30,70]; Wp=a/(fs/2);Ws=b/(fs/2);Rp=3; Rs=15; [N,Wn]= Buttord(Wp,Ws,Rp,Rs) ; % 计算巴特沃斯数字滤波器的阶数和 3db截止频率 [B,A]=Butter(N,Wn,'bandpass'); % 计算巴特沃斯模拟滤波器系统函数的分子、分母多项式系数向量 sig_bandpass=filtfilt(B,A,y); % 带通滤波后信号 subplot(2,2,3); plot(t,sig_bandpass); axis([0 0.4 -8 8]); title('经带通滤波后信号波形'); hold off; AM_dem=sig_bandpass.*c_am; Wp=15/(fs/2);Ws=40/(fs/2);Rp=3; Rs=20; [N,Wn]= Buttord(Wp,Ws,Rp,Rs) ; % 同上 [B,A]=Butter(N,Wn,'low'); AM_demod=filtfilt(B,A,AM_dem) % 低通滤波后信号 AM_demodf=fft(AM_demod); subplot(2,2,4); plot(t,AM_demod); axis([0 0.4 0 2]); title('解调信号波形'); hold off; f=(0:100000)*fs/100001-fs/2; figure(3); hold on;

数字调制解调的MATLAB仿真设计

青海师范大学毕业论文 论文题目:数字调制解调的MATLAB仿真 系别:物理系 专业:电子信息工程 班级:05 B 学生姓名:梁俊花 学号:20050811217 指导教师姓名:李文全 职称:教授 最后完成时间:2009-5-10

【内容摘要】 设计了二进制振幅键控(2ASK)、二进制移频键控(2FSK) 、二进制移相键控(2PSK)调制解调系统的工作流程图,并得用了MATLAB软件对该系统的动态进行 了模拟仿真,得用仿真的结果,从而衡量数字信号的传输质量. 【关键词】 调制解调、2ASK、2FSK、2PSK、2DPSK、MATLAB 【Abstract】 The work stream diagrams of 2ASK、2FSK、2PSK are designed .MATLAB softwave is used to simulate the modem system by the scatter diagrams and wave diagrams, then the transmit quality of digital signal can be measured. 【Keys】 Amodulate and ademodulate 、2ASK、2FSK、2PSK、2DPSK、MATLAB 一、数字调制解调的概述 在通信系统中,信道的频段往往是很有限的,而原始的通信信号 的频段与信道要求的频段是不匹配的,这就要求将原始信号进行调制 再进行发送.相应的在接收端对调制的信号进行解调,恢复原始的信号,而且调制解调还可以在一定程度上抑制噪声对通信信号的干扰. 调制解调技术按照通信信号是模拟的还是数字的可分为模拟调 制解调和数字调制解调。数字调制的基本方式可以归结为3类:振幅 键控(ASK)、频率键控(FSK)和移相键控(PSK)。此外还有这3 类的混合方式。 对于数字调制信号,为了提高系统的抗噪声性能,衡量系统性

基于Matlab的数字调制系统仿真与分析本科生毕业论文

本科毕业学员毕业实践(论文、设计)报告论文题目:基于Mat lab的数字调制系统仿真与分析

毕业论文(设计)原创性声明 本人所呈交的毕业论文(设计)是我在导师的指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知,除文中已经注明引用的内容外,本论文(设计)不包含其他个人已经发表或撰写过的研究成果。对本论文(设计)的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中作了明确说明并表示谢意。 作者签名:日期: 毕业论文(设计)授权使用说明 本论文(设计)作者完全了解**学院有关保留、使用毕业论文(设计)的规定,学校有权保留论文(设计)并向相关部门送交论文(设计)的电子版和纸质版。有权将论文(设计)用于非赢利目的的少量复制并允许论文(设计)进入学校图书馆被查阅。学校可以公布论文(设计)的全部或部分内容。保密的论文(设计)在解密后适用本规定。 作者签名:指导教师签名: 日期:日期:

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