基于MATLAB的数字带通调制系统仿真

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)第一章绪论1.1引言在通信技术的发展中，通信系统的仿真是一个技术重点。

通常情况下，调制可以分为模拟调制和数字调制。

在模拟调制中，调制信号为连续的信号，而在数字调制中调制信号为离散信号。

《通信技术综合实验》题目基于Matlab的数字调制系统仿真系（院）计算机信息科学与技术系专业通信工程班级2009级一班学生姓名栾亚婷学号20090109242013年 1月 8日基于Matlab的数字调制系统仿真一、实验项目名称：2FSK的调制与解调系统的设计及simulink仿真二、有关数字调制系统的背景介绍在数字基带传输系统中，为了使数字基带信号能够在信道中传输，要求信道应具有低通形式的传输特性。

然而，在实际信道中，大多数信道具有带通传输特性，数字基带信号不能直接在这种带通传输特性的信道中传输。

必须用数字基带信号对载波进行调制，产生各种已调数字信号。

图2-1 数字调制系统的基本结构数字调制与模拟调制原理是相同的，一般可以采用模拟调制的方法实现数字调制。

但是，数字基带信号具有与模拟基带信号不同的特点，其取值是有限的离散状态。

这样，可以用载波的某些离散状态来表示数字基带信号的离散状态。

基本的三种数字调制方式是：振幅键控(ASK)、移频键控(FSK)和移相键控(PSK 或DPSK)。

本章重点论述二进制数字调制系统的原理及其抗噪声性能，简要介绍多进制数字调制原理。

三、实验目的：本实验的目的是通过搭建2FSK调制与解调系统的模型，了解数字调制系统的原理，并掌握simulink的操作使用方法。

四、实验内容1．调制仿真2FSK信号是由频率分别为f1和f2的两个载波对信号源进行频率上的控制而形成的，其中f1和f2是两个频率有明显差别的且都远大于信号源频率的载波信号，2FSK信号产生的simulink仿真模型图如下所示：图1 2FSK信号的simulink模型方框图其中sin wave和sin wave1是两个频率分别为f1和f2的载波，Pulse Generator 模块是信号源，NOT实现方波的反相，最后经过相乘器和相加器生成2FSK信号，各参数设置如下：载波f1的参设图2 载波sin wave的参数设置其中幅度为2，f1=1Hz,采样时间为0.002s在此选择载波为单精度信号f2的参数设置图3 载波sin wave1的参数设置载波是幅度为2，f2=2,采样时间.为0.002的单精度信号。

基于MATLAB模拟调制系统的仿真设计调制是无线通信系统中的重要环节，主要用于在传输信号过程中对信号进行编码和解码，以实现信号的传输和接收。

MATLAB作为一种强大的数学仿真工具，可以方便地进行调制系统的仿真设计。

调制系统一般包括三个主要部分：调制器、信道和解调器。

调制器负责将发送信号进行编码，以适应信道传输的需求；信道主要是指无线信号在传输过程中的传播环境，会受到各种影响，如多径效应、噪声等；解调器对接收到的信号进行解码，恢复出原始信号。

在MATLAB中，可以利用其信号处理、通信和仿真工具箱来进行调制系统的仿真设计。

以下是一个基于MATLAB的调制系统的仿真设计流程：1.确定调制方式：首先确定要使用的调制方式，比如常见的调制方式有调幅（AM）、调频（FM）、相位调制（PM）等。

根据需求选择合适的调制方式。

2.信号生成：使用MATLAB的信号处理工具箱生成原始信号。

可以选择不同的函数生成不同的信号，如正弦信号、方波信号、高斯脉冲等。

3.调制器设计：根据选择的调制方式，设计相应的调制器。

比如对于AM调制，可以通过将原始信号与载波进行乘法运算来实现；对于FM调制，可以通过改变载波频率的方式来实现。

在MATLAB中，可以使用相关函数来实现这些调制方式。

4.信号传输：将调制后的信号传输到信道中。

可以在仿真中模拟不同的信道情况，如加入噪声、多径效应等。

MATLAB提供了相关函数来模拟这些信道效应。

5.解调器设计：设计相应的解调器以恢复原始信号。

解调器的设计与调制器的设计相对应。

在MATLAB中，可以使用相关函数来实现解调器。

6.信号分析：对仿真结果进行分析。

可以通过绘制波形图、功率谱密度图等来观察信号在传输过程中的变化。

除了上述基本的仿真设计流程外，还可以在仿真过程中加入其他功能，如信号压缩、信号变换等。

MATLAB提供了大量的工具箱，可以方便地实现这些功能。

总之，基于MATLAB的调制系统仿真设计可以方便地模拟调制系统的工作过程，以及对不同信道效应的影响。

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。

第8卷第5期　2005年10月上海电机学院学报J OU RNAL OF SHAN GHA I DIANJ I UN IV ERSIT YVol.8No.5　Oct.2005　收稿日期:2005203208作者简介:张宇伟(19822),女,专业方向:图像处理、信息编码;上海师范大学数理信息学院通信与信息系统硕士研究生。

文章编号　167122730(2005)0520014204基于Matlab 的调制解调系统仿真设计张宇伟1,　王耀明2(1.上海师范大学数理信息学院,上海,200234;2.上海电机学院信息工程系,上海,200240) 摘　要　设计了差分编码移相键控(2DPS K )调制解调系统的工作流程图,并利用Matlab 软件对该系统的动态进行了模拟仿真。

利用仿真的结果,从基带信号的眼图可以衡量数字信号的传输质量;由系统的输入和输出波形图可以看出,仿真实验良好。

2DPS K 调制解调系统的仿真设计,为以后进一步研究基于Matlab 的通信实验仿真系统奠定了坚实的基础。

关键词　调制解调器;差分移相编码;仿真设计 中图分类号　TN 915.05 文献标识码　BSimulative De sign of Modem System Based on MatlabZhang Yuwei 1,　Wang Yaoming 2(1.College of Mat hematics and Science ,Shanghai Normal U niversity ,Shanghai ,200234;rmation Engineering Depart ment ,Shanghai DianJi U niversity ,Shanghai ,200240) Abstract Matlab software is used to simulate t he 2DPS K modem system ,which is based on t he p rogram table.By observing t he simulated Eye and Scatter diagrams and Wave diagrams ,t he result of t he experiment is very good and successf ul.Simulative design of 2DPS K modem system lays a solid foundation for f urt her researching t he simulation system of t he communication experiment based on t he Matlab software. Key words modem ;differential p hase shift keying (DPS K );simulation design 调制解调器(Modem )是数字通信技术中的一个重要组成部分,并广泛应用于单位企业和个人家庭中。

基于MATLAB模拟调制系统的仿真设计摘要：本文基于MATLAB平台，通过建立调制系统的仿真模型，实现了对调制系统的仿真设计。

首先对调制系统的基本原理进行了介绍，然后建立了调制系统的数学模型。

接着使用MATLAB对模型进行了仿真分析，包括调制信号的产生、载波信号的产生、调制信号与载波信号的混合调制、调制后的信号的传输等过程。

最后，通过仿真结果的分析，对调制系统的性能进行了评估，并提出了优化方案。

本文的研究对于调制系统的设计和优化具有一定的参考意义。

关键词：调制系统；MATLAB仿真；混合调制；性能评估；优化方案一、引言调制是无线通信中的一项基本技术，通过将信息信号与载波信号进行合成，使信息信号能够被传输到远距离的通信接收端。

调制系统是实现调制技术的关键，其性能直接影响到通信系统的可靠性和传输质量。

因此，对调制系统的研究和优化具有重要的意义。

二、调制系统的基本原理调制系统的基本原理是将信息信号经过调制器与载波信号进行混合调制，形成调制后的信号。

调制过程中，需要考虑到载波频率、调制信号幅度、调制信号频率等参数的选择。

常见的调制方式有幅度调制（AM）、频率调制（FM）、相位调制（PM）等。

三、调制系统的数学模型调制系统的数学模型是根据调制原理建立的，一般可表示为：$s(t) = A_c \cdot (1 + m \cdot \cos(f_m \cdot t)) \cdot\cos(f_c \cdot t)$其中，$s(t)$表示调制后的信号，$A_c$为载波幅度，$m$为调制系数，$f_m$为调制信号频率，$f_c$为载波频率。

四、MATLAB仿真设计4.1调制信号的产生通过MATLAB生成调制信号，并将其绘制出来，以便后续的仿真分析。

4.2载波信号的产生通过MATLAB生成载波信号，并将其绘制出来，以便后续的仿真分析。

4.3调制信号与载波信号的混合调制将调制信号与载波信号进行混合调制，并将调制后的信号绘制出来，以便后续的仿真分析。

《通信技术综合实验》基于Matlab的数字调制系统仿真题目系（院）计算机科学技术系专业通信工程班级09级1班学生姓名张坤学号20090109252013年1 月8日基于Matlab的数字调制系统仿真摘要：利用Matlab作为编程工具，对二进制数字调制系统进行了分析，设计了二进制数字调制系统模型，并对模型的仿真流程以及仿真结果进行具体分析，加强对理论知识的学习和掌握。

关键字：FSK 数字调制相移键控正文：随着通信系统的不断发展，通信技术越来越受到重视，其中二进制数字调制系统也得到了全面的发展，作为通信专业的学生更应该熟练地掌握通信的知识，但是仅仅通过书面的知识难免太过于抽象。

Matlab是一款功能强大的应用工具软件，Matlab提供了可视化的系统仿真环境，可以方便、灵活的建立各种形象的仿真模型，让抽象的理论通过图形形象的呈现在我们眼前。

本文即利用Matlab建立通信仿真模型对理论知识加深学习。

经过最近对通信原理的学习，本文中对通信系统中的二进制数字调制系统进行编程和仿真，并对结果进行分析。

1.实验原理：FSK（Frequency-shift keying）- 频移键控是利用载波的频率变化来传递数字信息。

它是利用基带数字信号离散取值特点去键控载波频率以传递信息的一种数字调制技术。

FSK（Frequency-shift keying）是信息传输中使用得较早的一种调制方式,它的主要优点是: 实现起来较容易,抗噪声与抗衰减的性能较好。

在中低速数据传输中得到了广泛的应用。

最常见的是用两个频率承载二进制1和0的双频FSK 系统。

技术上的FSK有两个分类，非相干和相干的FSK 。

在非相干的FSK ，瞬时频率之间的转移是两个分立的价值观命名为马克和空间频率，分别为。

在另一方面，在相干频移键控或二进制的FSK ，是没有间断期在输出信号。

在数字化时代，电脑通信在数据线路（电话线、网络电缆、光纤或者无线媒介）上进行传输，就是用FSK调制信号进行的，即把二进制数据转换成FSK信号传输，反过来又将接收到的FSK信号解调成二进制数据，并将其转换为用高，低电平所表示的二进制语言，这是计算机能够直接识别的语言。

基于matlab的数字通信系统仿真【摘要】用matlab随机产生单极性和双极性数字基带信号，对单极性信号进行PSK载波相位调制，仿真信号在信道中传输，加入信噪比可变的高斯白噪声，然后在接收端对传输信号进行解调，设定判决电平恢复原始信号，计算误码率。

做出BER-SNR曲线，并且实现单极性和双极性误码率的比较。

1引言1.1数字通信系统传输模型通信系统是传递信息所需的一切技术设备的总和，包括信息源、发送设各、传输介质、信息接收者和接收设备。

“数字通信”是指用数字信号作为载体来传输信息，或者用数字信号对载波进行数字调制后再传输的通信方式。

下图给出一个典型的数字通信系统传输模型。

发送设备噪声接收设备信息源中，离散信息源输出的是离散的符号序列或文字。

或者通过采样和量化把模拟信息转换成为的离散信息。

发送设备的基本功能是使不同种类和速率的信息源与传输媒介相匹配，通常是将信息源产生的信息经过编码，并变换为便于传送的信号形式，送往传输介质。

编码包括信源编码与信道编码两部分。

信源编码把连续消息变换为数字信号，信道编码则使数字信号与传输介质匹配，提高传输的可靠性和有效性。

调制是多种变换方式中最常见的一种。

信道是发送设备到接收设备之间信号传递所经过的媒介。

传输过程中必然会引入热噪声、衰减、脉冲等干扰。

介质的固有特性和干扰特性直接关系到编码方式的选取。

接收设备的基本功能是完成对发送的反变换（解调、译码、解密等），从带有干扰的信号中恢复出正确的原始信息。

1.2数字通信系统的优点数字通信系统的优点有[1]：第一，由于数字信号的可能取值数目有限，所以在失真没有超过给定值的条件下，不影响接收端的正确判决。

第二，抗干扰能力强。

模拟信号在传输过程中和叠加的噪声很难分离，噪声会随着信号被传输、放大、严重影响通信质量。

数字通信中的信息是包含在脉冲的，只要噪声绝对值不超过某一门限值，接收端便可判别脉冲的有无，以保证通信的可靠性。

第三，数字通信系统中，可以采用保密性极高的数字加密技术，从而大大提高系统的保密度。

基于Matlab的数字通信系统调制解调研究毕业论文设计成一些子系统，再利用这些子系统来构造整个系统。

Simulink模块库包含有Sources（输入源）、Sinks（输出方式）、Linear（线性环节）、Nonlinear（非线性环节）等具有不同功能的SIMULINK库模块，而且每个子模型库中包含相应的功能模块，用户可以根据特定的需要创建自己的模块。

我们可以通过Matlab命令来打开Simulink模型并进行仿真。

在Matlab命令窗口中，使用open lizila.mdl，然后使用sim(lizila.mdl)就可以启动对模型lizila.mdl的仿真，实现Simulink仿真的自动化[5]。

Matlab提供了许多途径用于与Simulink的数据交互，从而实现Matlab编程与Simulink模型相结合的综合仿真，使仿真更为人性化，满足使用者的不同需求[6]。

第三章数字通信系统3.1数字通信系统的概念数字通信系统是利用数字信号来传递信息的通信系统，相比模拟通信系统，具有频谱利用率高，能够提供多种业务服务，抗噪声、抗干扰、抗多径衰落能力强，能实现更加有效、灵活的网络管理和控制，便于实现通信的安全保密，可降低设备成本以及减小用户手机的体积和重量等优点[7]。

因此，数字通信的发展速度已明显超过模拟通信，成为当代通信技术的主流。

数字通信设计主要有信源编码与译码、信道编码与译码、数字调制与解调、同步以及加密与解密等许多技术问题。

3.2数字通信系统的组成1．信源的作用是把各种消息转换成原始的电信号，模拟信源输出的是连续的模拟信号，数字信源输出的是离散的数字信号，模拟信源送出的信号经数字化处理后可变为数字信号。

2．信源编码有提高信息传输的有效性和完成模/数（A/D）转换两个基本功能。

提高信息传输有效性即通过其中一种数据压缩技术减少码元数目和降低码元速度，完成模/数转换即信源编码器将信源给出的模拟信号转换成数字信号。

基于MATLAB的数字带通调制系统仿真作者：徐沛文郝娟来源：《软件导刊》2011年第05期摘要：数字信号的传输方式分为基带传输和带通传输。

由于信道的限制，基带信号在很多信道中不能直接传输，所以必须用数字基带信号对载波进行调制，以使信号与信道的特性相匹配。

并在接收端通过解调器把带通信号还原成数字基带信号。

本文应用MATLAB对通信系统中基本的3种二进制调制过程进行编程和建模仿真。

关键词：2ASK；2FSK；2PSK；MATLAB；调制中图分类号：TP391.9 文献标识码：A 文章编号：1672-7800（2011）05-0057-031 二进制数字调制系统原理分析1.1 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，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，它们分别对应着二进制信息“1”或“0”。

通常为了实现方便，用载波信号的最大值和0分别表示“1”和“0”。

2ASK信号的产生方法通常有两种：模拟调制法和键控法。

本程序采用模拟调制法方法，用乘法器实现基带信号的调制。

设信息源发出的序列是由二进制符号0、1组成的，并假定序列中“0”出现的概率为P，“1”出现的概率为1-P。

则2ASK信号表达式为：e\-\{2ASK\}(t)=s(t)cos w\-ct=∑na\-ng(t-nT\-s)，其中：g(t)为脉宽为T\-s的单个矩形脉冲； 2ASK功率谱密度为：P\-\{2ASK\}（f）=1[]4\[P\-s(f-f\-c)+P\-s(f+f\-c)\]。

1.2 二进制频移键控（2FSK）频移键控是利用载波的频率变化来传递数字信息的，幅度和相位保持不变。

在2FSK中，载波的频率随着二进制基带信号在w\-1和w\-2两个频率点之间变化，它们分别对应着二进制信息“1”或“0”，且假设“0”对应于载频2.2 2FSK的程序代码2.3 2PSK的程序代码调制原理：分别用不同相位的载波代表数字信息“0”或者“1”。

一、多进制调制带通二进制键控系统中，每个码元只能传输1b信息，其频带利用率不高。

为了提高频带利用率，最有效的办法是使一个码元传输多个比特的信息。

这就是多进制键控体制。

多进制数字调制是利用多进制数字基带信号去调制载波的振幅，频率或相位。

因此，相应地有多进制数字振幅调制（MASK)，多进制数字频率调制（MPSK)以及多进制数字相位调制（MPSK)等。

多进制数字调制是利用多进制数字基带信号去调制载波的振幅、频率或相位。

由于多进制数字调制信号的被调参数在一个码元宽度内有多个可能的取值，因此与二进制数字调制相比，具有以下两个特点：(1)在相同的信道码元传输速率下，L进制系统的信息传输速率是二进制系统的log L倍；2(2)在相同的系统传信率下，多进制信道的符号速率可以低于二进制的符号速率，因而所需信道带宽减小。

因此，多进制调制方式获得了广泛的应用，成为提高通信效率的主要手段。

二、QPSK的原理QPSK（4PSK，正交相移键控）又叫四相绝对相移调制，是最常用的MPSK，分为π/2系统和π/4系统两种。

它是利用载波的四种不同相位来表征数字信息。

由于每一种载波相位代表两个比特信息，故每个四进制码元又被称为双比特码元。

QPSK系统在用正交调制部分需要进行串/并变换，其中串/并变换电路将QPSK调制的两位编码按比特分开，走上下两路，分成的两路序列速率减半，电平发生器分别产生双极性二电平信号I(t)和Q(t),然后各自去调制相互正交的正弦波，再进行矢量合成，即得到QPSK信号。

图1 QPSK调制电路在解调部分可以用两个正交的载波信号实现相干解调。

正交路和同相路分别设置两个相关器，得到I(t)和Q(t)，经电平判决和并/串变换即可恢复原始信息。

图2 QPSK解调电路三、详细设计步骤1 根据QPSK的调制及解调原理及原理框图，MATLAB程序来仿真这个系统应遵循以下几个步骤：调制部分：（1）串/并变换（2）极性转换（3）电平产生（4）两分路分别与载波相乘（5）合并两路信号信道部分：加入高斯白噪声解调部分：（1）接收到的信号分别乘以正弦信号及余弦信号（2）两路信号分别进行抽样判决（3）并/串变换2 用MATLAB 程序来实现QPSK 调制与解调系统仿真四、设计结果及分析0100200300400500600700800-2-1.5-1-0.50.511.52产生的二进制波形图1 产生的随机二进制序列050100150200250300350400-2-112二进制信息050100150200250300350400-2-112余弦分路信号图2 基数位的二进制序列及调制后的波形050100150200250300350400-2-112二进制信息050100150200250300350400-2-112正弦分路信号图3偶数位的二进制序列及调制后的波形050100150200250300350400-1-0.50.51加性高斯白噪声时域波形050100150200250300350400051015加性高斯白噪声频谱图4 加性高斯白噪声的时域波形及频谱050100150200250300350400-55接收端信号的时域图050100150200250300350400-202接收端正弦分路信号050100150200250300350400-22接收端余弦分路信号图5接收端信号的时域图及正余弦两路信号的波形0510********35404550-29.5-29-28.5-28-27.5-27-26.5-26-25.5-25-24.5Frequency (Hz)P o w e r /f r e q u e n c y (d B /H z )加性高斯白噪声功率谱密度图6 加性高斯白噪声的功率谱密度0100200300400500600700800-2-1.5-1-0.50.511.52解调出的波形图7 接收端最终解调后的二进制序列五、总结在现代通信中，提高频谱利用率一直是人们关注的焦点之一。

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（）。

最常见的二进制数字调制方式有二进制振幅键控（2）、移频键控（2）和移相键控（2 和2）。

下面是这几种调制方式的相关原理。

1.1二进制幅度键控（2）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()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()。

多电平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 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。

1.2二进制频移键控（2）数字频率调制又称频移键控（），二进制频移键控记作2。

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。

2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。

2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。

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，Simulink1.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. 2 Matlab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。

学号：长春科技学院毕业设计 (论文)基于MATLAB的数字通信系统的仿真技术研究姓名:学院：信息工程学院专业：电子信息科学与技术班级： 2009级2班指导老师：（助教）2013 年 5 月 25 日摘要随着通信系统复杂性的增加，传统的分析设计方法已经不能适应发展的需要。

如果每次都直接用真实系统进行实验，不仅耗资昂贵，费工费时，有时甚至难于找到问题症结所在。

因此，解决上述问题的有效方法是采用计算机仿真技术和利用计算机的高速运算处理能力。

本文首先简要介绍了数字通信系统一些基本原理，以及脉冲编码调制和基带传输中所涉及到的原理、框图。

MATLAB是MATHWORKS公司推出的一套高效率的数值计算和可视化软件，它集数值分析、矩阵运算·信号处理、和图形显示于一体，构成了一个方便的、界面友好的用户环境。

在随后的两章中，更深入的阐述了脉冲编码调制和基带传输的一些基本原理、公式，以及它们在MATLAB中的实现，并注重仿真工程应用的系统化，均严格按照各种理论系统进行仿真过程的设计，使所有工程内容都可以找到理论根源。

【关键词】MATLAB 脉冲编码调制基带传输仿真AbstractWith the increase of communication systematic complexity, traditional analysis design method can not fit in with the needs of development. if the experiment is carried on the true system directly each time, which not only costs expensively, takes a lot of time,sometimes even it is difficult to find the very crux of the question. Therefore,the effective method is to adopt the emulation technology of the computer. So that the computer's ability of high-speed computation can be used mostly.In this article the basic principle of digital communication system and some principles and graphs of pulse coding modulation as well as baseband transmission have been introduced at first. MATLAB is a suit of high efficiency and visual software which has developed by Mathworks Company. It collects data analysis, matrix operation, signalprocess and graph to build a convenient and interface-friendly environment. Thereafter, the basic principle, formula of pulse coding modulation and baseband transmission as well as how to achieve them at MATLAB have been expounded deeply. Especially pay attention to the systematize of using the emulation technology. It do designof emulation all according to each theory system, every project content could find the source of theory.【Key words 】 MATLAB pulse coding modulation baseband transmission目录引言 (1)第1章绪论 (2)1.1前言 (2)1.2数字通信系统及其模型 (2)1.3脉冲编码调制(PCM)和基带传输系统 (3)1.4 MATLAB简介 (4)第2章脉冲编码调制及其仿真 (6)2.1模拟信号的抽样 (6)2.2模拟信号的量化 (14)第3章数字信号基带传输及其仿真 (20)3.1数字基带信号的码型 (20)3.2码型的功率谱分布 (27)3.3基带传输的误码率 (31)总结 (35)致谢 (36)参考文献 (37)附录 I:英文原文 (39)附录 II:译文 (48)引言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”。

毕业设计（论文）基于MATLAB勺数字频带通信系统仿真系别：机械与电子工程系专业（班级）：电子信息工程09级1班作者（学号）：顾海涛(50901021049)指导教师：杨艳（讲师）完成日期：年月曰蚌埠学院教务处蚌埠学院毕业设计（论文）任务书机械与电子工程系2013 届电子信息工程⑴班二、设计（论文）需要的工作条件DSP实验室和信号与系统实验室中的相关硬件设备和MATLA软件或CCS专用开发软件; 校查阅文献用的电子资源（如中国知网，万方数据库等）。

三、应收集的资料及主要参考文献数字频带通信系统系统中软件程序和硬件连接图参考现有数字频带通信系统及设计流程四、进度计划及指导安排2011. 11.26-2013.01.04 : 课题调研、查阅文献，准备文献综述和开题报告，指导学生开题答辩（至少指导六次）2013.01.07-2013.01.11 : 提交外文翻译、文献综述、开题报告（至少指导三次）2013.02.25-2013.04.12: 2013.04.9-2013.04.132013.04.22-2013. 5.24 :指导学生毕业实习，并进行论文正文的设计与撰写（至少指导八次） 学生提交初搞，修改并反馈（至少指导三次） 中期检查，对论文初稿进行修改、完善毕业设计论文（至少指导八次）2013.05.27-2013.05.312012.06.03-2012.06.07 对论文进行交叉评阅（至少指导二次） 进行论文答辩（指导三次） 任务书审定日期： 2012年亘月20^日 任务书批准日期： 2012年_1±_月_22_日 任务书下达日期： 2012 年月23_日 注：⑴本表在所报课题审查批准后由指导教师填写（ A4纸双面打印一式三份），一份下达给学生（装订在毕业设计说明书或毕业论文的封面之后），一份本人留底，一份交系里以备教学检查参照。

⑵ 纸张不够可另附页。

中文摘要 6I 4 IT —J J J J J J J J J J J J J J J J J J J J J J J J J J J J J J 2英文摘要 7/ J J 丨円J J J J J J J J J J J J J J J J J J J J J J J J J J J J J J ■.、八 、-1 前 ，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，： 81.1 通信的概念81.2 本论文的选题意义92 MATLAB 软件基本知识介绍102.1 MATLAB 勺历史背景102.2 MATLAB 勺主要功能102.3 MATLAB 勺优势112.4 MATLA 语言,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,, 123 通信系统设计134数字频带信号的传输15[1] 数字频带传输系统15[2] 四相移键控（QPSK,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,, 16指导教师（签字） __________教研室主任（签字） _________学 生（签字）[3] QPSK 信号产生17[4] QPSK信号的平均功率谱密度19[5] QPSK信号的接受及其平均误比特率21[7] 在加性高斯白噪声信道条件下QPSK言号的最佳接收21[8] 在理想限带及加性高斯白噪声信道条件下QPSK最佳接收，,,,,，234.6程序仿直/、244.6.1理想信道下的仿真，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，244.6.2咼斯信道下的仿真，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，254.6.3先通过瑞利衰落信道再通过咼斯信道的仿真26偏移四相移相键控27 5.1OQPS调制27 5.2OQPS信号的最佳接收及误比特率305.3程序仿直/、30 6纟口?论,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,, 31致谢32参考文献33附录：源程序34MATLAB勺数字频带通信系统仿真摘要：本文研究了数字频带的传输性能。

[收稿日期]2008-12-23　[作者简介]丁新(1983-),男,2007年大学毕业,硕士生,现主要从事信号传输与处理方面的研究工作。

基于MAT LAB 的数字调制信号仿真系统设计 丁　新,高丙坤　(大庆石油学院电气信息工程学院,黑龙江大庆163318)[摘要]在设计通信系统数字信号仿真平台的基础上,应用MA TL AB 软件对二进制数字调制信号进行仿真,具体包括对二进制数字调制信号中的二进制幅度键控信号、二进制频移键控信号和二进制相移键控信号的仿真,并应用GU I 的相应控件搭建通信系统数字信号的仿真平台。

[关键词]MA TL AB ;GU I ;二进制数字调制信号[中图分类号]TN91117[文献标识码]B [文章编号]1673-1409(2009)01-N238-03在大多数数字通信系统中,都选择正弦信号作为载波。

这是因为正弦信号形式简单,便于产生和接收。

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,在接收端也只要对载波信号的离散调制参量进行检测。

笔者设计了数字调制系统的工作流程图,并利用Matlab 软件[1]对该系统的动态进行了模拟仿真。

1　二进制振幅键控信号的仿真设信息源发出的是由二进制符号0、1组成的序列,且假定0符号出现的概率为P ,1符号出现的概率为1-P ,它们彼此独立。

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: e 0(t )=6n an g (t -nT s)co s ωc t(1)这里,g (t )是持续时间为T s 的矩形脉冲,a n =0,概率为p1,概率为(1-p )。

令s (t )=6n an g (t -nT s ),则e 0(t )=s (t )co s ωc t 。

通常,二进制振幅键控信号的调制方法有2种,如图1所示。

图1(a )就是一般的模拟幅度调制方法;图1(b )就是一种键控方法;图1(c )即为s (t )和e 0(t )的波形示例。

《通信技术综合实验》题目基于Matlab的数字滤波器设计系（院）计算机科学技术系专业通信工程班级09级1班学生姓名张坤学号20090109252013年1 月8日基于Matlab的数字滤波器设计摘要：《数字信号处理》课程是一门理论性和实践性都很强，它具备高等代数、数值分析、概率统计、随机过程等计算学科的知识; 要求我们学生掌握扎实的基础知识和理论基础。

又是跟其他学科密切相关，即与通信理论、计算机、微电子技术不可分，又是人工智能、模式识别、神经网络等新兴学科的理论基础之一。

本次数字滤波器设计方法是基于MATLAB的数字滤波器的设计。

此次设计的主要内容为：IIR数字滤波器和FIR数字滤波器的设计。

关键词：数字滤波器低通滤波器带通滤波器高通滤波器正文：数字滤波器是一种用来过滤时间离散信号的数字系统，通过对抽样数据进行数学处理来达到频域滤波的目的。

可以设计系统的频率响应，让它满足一定的要求，从而对通过该系统的信号的某些特定的频率成分进行过滤，这就是滤波器的基本原理。

如果系统是一个连续系统，则滤波器称为模拟滤波器。

如果系统是一个离散系统，则滤波器称为数字滤波器。

信号通过线性系统后，其输出就是输入信号和系统冲激响应的卷积。

除了外，的波形将不同于输入波形。

从频域分析来看，信号通过线性系统后，输出信号的频谱将是输入信号的频谱与系统传递函数的乘积。

除非为常数，否则输出信号的频谱将不同于输入信号的频谱，某些频率成分较大的模，因此，中这些频率成分将得到加强，而另外一些频率成分的模很小甚至为零，这部分频率分量将被削弱或消失。

因此，系统的作用相当于对输入信号的频谱进行加权。

1.数字滤波器的设计原理：低通滤波器的作用是抑制高频信号，通过低频信号。

简单理解，可认为是通低频、阻高频。

低通滤波器包括有源低通滤波器和无源低通滤波器，无源低通滤波器通常由电阻、电容组成，也有采用电阻、电感和电容组成的。

有源低通滤波器一般由电阻、电容及运算放大器构成。