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基于Simulink的数字调制与解调仿真

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我的毕业论文（基于Simulink的数字调制与解调仿真）中国人民解放军第二炮兵工程学院本科生毕业设计论文设计题目: 基于Simulink的数字调制与解调仿真指导教员：李义红专业：电子信息工程区队：11系55队三区队姓名：张伟学号：03411141二○○七年六月十日第二炮兵工程学院训练部印制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。

调制解调技术的实现方法有多种，本文应用了键控法产生调制与解调信号。

本文重点介绍了2ASK、2FSK、2PSK（BPSK）调制与解调的工作原理，以及用Simulink进行设计和仿真。

论文共分为八章：第一章主要介绍了选题的意义和目的；第二章我们对Simulink软件的特点、功能以及通信的基本概念和发展历程进行简单的介绍；第三章详细介绍调制解调的理论，着重从数字调制解调中的2ASK、2FSK、2PSK（BPSK）的产生、频谱、解调等过程进行介绍；第四章是我们将介绍调制解调的Simulink仿真, 并着重介绍2ASK、2FSK、2PSK的调制以及其相干解调的Simulink仿真，并得出结论；第五章是对该次设计进行简单的总结。

关键字：调制解调Simulink 仿真目录摘要... ............... ......... ...... ....... ......... ..... ... .. (2)第一章绪论.......... ......... ...... ....... ......... ..... ... . (4)1．1课题意义.......... ......... ...... ....... ......... ..... ... .. (4)1．2课题目的 .......... ......... ...... ....... ......... ..... ... .. (4)1．3 研究范围 .......... ......... ...... ....... ......... ..... ... . (4)第二章Simulink的简介与通信技术的历史和发展............... ......... .. (5)2．1 Simulink的简介 .......... ......... ...... ....... ......... ..... ..52．2 通信技术的历史和发展 .......... ......... ...... ....... (5)第三章2ASK 2FSK 2PSK的工作原理 .......... ......... ...... ....... (9)3．1 调制与解调技术的基本概念及意义 ......... ...... ....... .. (9)3．2 2ASK(Amplitude Shift Keying)信号调制与解调的原理 (9)3．3 2FSK(Frequency Shift Keying)信号调制与解调的原理.......... .. (14)3．4 2PSK(Phase Shift Keying)信号调制与解调的原理 (19)第四章调制与解调仿真................... ............ . ....... . . (23)4．1 2ASK的调制与解调仿真................... ............ . ....... (23)4．2 2FSK 的调制与解调仿真... .................... .. (29)4．3 2PSK的调制与解调仿真... ............... ......... ...... .. (38)第五章总结... ............... ......... ...... ....... ......... (44)致谢... ............... ......... ...... ....... ......... ..... . (45)参考资料... ............... ......... ...... ....... ......... ..... . (46)第一章绪论1．1 课题意义随着通信技术日新月异的发展，尤其是数字通信的快速发展越来越普及，研究人员对其相关技术投入了极大的兴趣。

为使数字信号能在带通信道中传输，必须用数字信号对载波进行调制，其调制方式与模拟信号调制相类似。

根据数字信号控制载波的参量不同也分为调幅、调频和调相三种方式。

因数字信号对载波参数的调制通常采用数字信号的离散值对载波进行键控，故这三种数字调制方式被称为幅移键控（ASK）、频移键控（FSK）和相移键控（PSK）。

经调制后的信号，通过信道传输，在接收端解调后恢复成数字信号。

因此，调制解调技术是实现现代通信的重要手段，促进通信的快速发展。

1．2 选题目的通过此次的调制与解调仿真，使我们对2ASK、2FSK、2PSK、调制与解调的工作原理以及Simulink软件有了比较深刻的认识和了解。

在采用不同的调制方式时，PSK的误码率小于FSK，而FSK系统的误码率又小于ASK系统。

在误码率相同条件下，相干PSK要求r（信噪比）最小，FSK系统次之，ASK系统要求r最大，它们之间分别相差3dB。

PSK系统的抗噪声性能最好，但会出现倒π现象，实际中很少采用，而多采用DPSK系统。

1．3 研究范围在当代社会中，信息的交换日益频繁，随着通信技术和计算机技术的发展及它们的密切结合，通信能克服对空间和时间的限制，大量的、远距离的信息传递和存取已成为可能。

展望未来，通信技术正在向数字化、智能化、综合化、宽带化、个人化方向迅速发展，各种新的电信业务也应运而生，正沿着信息服务多种领域广泛延伸。

本系统研究的是2ASK、2FSK、2PSK系统调制解调过程，以及在调制解调过程中使用的方法。

对调制与解调方法建立其模型，从理论上解释2ASK、2FSK、2PSK的调制与解调的原理，并采用Simulink软件进行仿真，使输出结果达到最好效果。

第二章Simulink的简介与通信技术的历史和发展2．1 Simulink的简介近几年，在学术界和工业领域，Simulink已成为在动态系统领域建模和仿真方面分，Simulink具有相对独立的功能和使用方法。

确切的说，它是一个用来对动态系统进行建模、应用最广泛的软件包之一。

它的魅力在于强大的功能和简便的饿操作。

作为MATLAB的重要组成部仿真和分析的软件包。

它支持连续、离散及两者混合的线性和非线性系统，也支持具有多种采样频率的系统，而且系统可以是多进程的。

在Simulink环境中，利用鼠标就可以在模型窗口中直观地"画"出系统模型，然后直接进行仿真。

它为用户提供了方框图进行建模的图形接口，采用这种结构画模型就像你用手和纸来画一样容易。

它与传统的仿真软件包微分方程和差分方程建模相比，具有更直观、方便、灵活的优点。

Simulink包含有SINKS（输出方式）、SOURCE（输入源）、LINEAR（线性环节）、NONLINEAR（非线性环节）、CONNECTIONS（连接与接口）和EXTRA（其他环节）子模型库，而且每个子模型库中包含有相应的功能模，用户也可以定制和创建用户自己的模块。

用Simulink创建的模型可以具有递阶结构，因此用户可以采用从上到下或从下到上的结构创建模型。

用户可以从最高级开始观看模型，然后用鼠标双击其中的子系统模块，来查看其下一级的内容，以此类推，从而可以看到整个模型的细节，帮助用户理解模型的结构和各模块之间的相互关系。

在定义完一个模型后，用户可以通过Simulink的菜单或MATLAB的命令窗口键入命令来对它进行仿真。

菜单方式对于交互工作非常方便，而命令行方式对于运行一大类仿真非常有用。

采用SCOPE模块和其他的画图模块，在仿真进行的同时，就可观看到仿真结果。

除此之外，用户还可以在改变参数后来迅速观看系统中发生的变化情况。

仿真的结果还可以存放到MATLAB的工作空间里做事后处理。

模型分析工具包括线性化和平衡点分析工具、MATLAB的许多工具及MATLAB的应用工具箱。

由于MATLAB和SIMULINK的集成在一起的，因此用户可以在这两种环境下对自己的模型进行仿真、分析和修改。

2.2 通信技术的历史和发展2.2.1 通信的概念通信就是克服距离上的障碍，从一地向另一地传递和交换消息。

消息是信息源所产生的，是信息的物理表现，例如，语音、文字、数据、图形和图象等都是消息(Message)。

消息有模拟消息（如语音、图象等）以及数字消息（如数据、文字等）之分。

所有消息必须在转换成电信号（通常简称为信号）后才能在通信系统中传输。

所以，信号（Signal）是传输消息的手段，信号是消息的物质载体。

相应的信号可分为模拟信号和数字信号，模拟信号的自变量可以是连续的或离散的，但幅度是连续的，如电话机、电视摄像机输出的信号就是模拟信号。

数字信号的自变量可以是连续的或离散的，但幅度是离散的，如电船传机、计算机等各种数字终端设备输出的信号就是数字信号。

通信的目的是传递消息，但对受信者有用的是消息中包含的有效内容，也即信息(Information) 。

消息是具体的、表面的，而信息是抽象的、本质的，且消息中包含的信息的多少可以用信息量来度量。

通信系统就是传递信息所需要的一切技术设备和传输媒质的总和，包括信息源、发送设备、信道、接收设备和信宿(受信者) ，它的一般模型如图2-2-1所示。

↑图2-2-1通信系统一般模型通信系统可分为数字通信系统和模拟通信系统。

数字通信系统是利用数字信号来传递消息的通信系统，其模型如图2-2-2所示，↑图2-2-2 数字通信系统模型模拟通信系统是利用模拟信号来传递消息的通信系统，其模型如图2-2-3所示。

图2-2-3模拟通信系统模型2.2.2 通信的发展史简介远古时代,远距离的传递消息是以书信的形式来完成的,这种通信方式明显具有传递时间长的缺点。

为了在尽量短的时间内传递尽量多的消息,人们不断地尝试所能找到的各种最新技术手段。

1837年发明的莫尔斯电磁式电报机标志着电通信的开始,之后，利用电进行通信的研究取得了长足的进步。

1866年利用海底电缆实现了跨大西洋的越洋电报通信。

1876年贝尔发明了电话,利用电信号实现了语音信号的有线传递，使信息的传递变的既迅速又准确，这标志着模拟通信的开始，由于它比电报更便于交流使用，所以直到20世纪前半叶这种采用模拟技术的电话通信技术比电报的到了更为迅速和广泛的发展。

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基于simulink的数字调制与解调仿真

基于simulink的数字调制与解调仿真

基于simulink的数字调制与解调仿真摘要simulink是MATLAB中的一种可视化仿真工具，是一种基于MATLAB的框图设计环境，是实现动态系统建模、仿真和分析的一个软件包，被广泛应用于线性系统、非线性系统、数字控制及数字信号处理的建模和仿真中。

用数字基带信号控制载波，把数字基带信号变换为数字带通信号（已调信号）的过程称为数字调制。

在接收端通过解调器把带通信号还原成数字信号地过程称为数字解调，通常把包括调制和解调过程的数字传输系统叫做数字带通传输系统。

本文介绍了2ASK、2FSK、2PSK、2DPSK 原理及比较其系统抗噪声性能，通过simulink对2ASK、2FAK、2PSK系统仿真，设计各数字带通传输系统调制与相干解调的方法，并分析及比较各系统的误码率和功率谱密度。

关键词：2ASK；2FSK；2PSK；simulinkThe Simulation of DigitalModulation and Demodulation Based on SimulinkAbstractSimulink is a visual simulation tool of the MATLAB, a block diagram designing environment based on the MATLAB, and a software package of realizing dynamic system modeling, simulation and analysis, which is widely used in linear system, nonlinear systems, digital control and the modeling and simulation of digital signal processing. Digital modulation is a progress of apply digital baseband signal to control carrier or transfer the digital baseband signal to digital band-pass signal (modulated signals). Digital demodulation is a progress of revert band-pass signal to digital signal through modem at the receiving terminal. Generally speaking, digital band-pass transmission system includes modulation and demodulation of digital transmission system. This paper introduces some principles of 2ASK 2FSK, 2PSK, 2DPSK, and make a comparison on their anti-noise performance system as well as some methods of simulating 2ASK, 2FSK 2PSK system through simulink and also discuss the methods of designing modulation and demodulation of various digital pass-band system. Moreover, this paper also analyze and compare error rate and power spectral density of various related system.Key words:2ASK;2FSK;2PSK;simulink目录第一章绪论 (1)1.1 通信概念 (1)1.2 通信系统模型 (2)1.3 Simulink简介 (4)1.4论文的主要研究内容 (5)第二章数字信号的载波传输 (6)2.1 二进制数字调制与解调原理 (6)2.2 二进制数字调制系统的抗噪声性能 (16)第三章 simulink调制与解调仿真 (19)3.1 2ASK的调制与解调仿真 (19)3.2 2FSK的调制与解调仿真 (28)3.3 2PSK的调制与解调仿真 (35)3.4 二进制数字调制系统的抗噪声性能比较 (40)总结 (42)参考文献 (43)第一章绪论1.1通信概念谈到通信，我们每个人都不陌生。

基于simulink的DSB信号调制解调仿真

基于simulink的DSB信号调制解调仿真


哪怕是你不在的那段岁月里，你也照旧在这里，一切真实地存在于我心里！ 才会有神爱。
14、即使是恋爱那样好玩刺激的事，一旦仔细，足以致命。
23、有些话，你不经意的说出口，我却很仔细的难受。
15、这是一位慈爱的老人，头发梳得十分仔细，没有一丝凌乱。可那
24、弄文学的人，只要一坚韧，二仔细，三韧长，就可以了。
21、爱情是脆弱的，真情是难得的，美好是追求的，永久是需要坚持
我也是呢。
的！每一个人都不是完善的，每一个错误都需要理解的，仔细对待，细心
13、因为有你存在，我才想要发奋努力。为了能够与你般配！为了不 呵护才会有美妙！
再被你当成小孩对待！为了能让你……仔细地把我当成一个女孩来看待！
22、唯有安静，才能仔细的生活，唯有仔细生活的女子，才会有人爱，
一根根银丝一般的白发还是在黑发清晰可见。微微下陷的眼窝里，一双
25、大家看到分分合合，却看不到每次失败后的眼泪和痛。但我照旧
深褐色的眼眸，悄悄地诉说着岁月的`沧桑。
坚信，每一次的努力都是真诚的，每一次的爱都是仔细的。
16、你根本没有像爱他那么仔细地去恨他；没有像勾引他那么费尽心
【仔细的同义词】
机地遗忘他。
17、在这个滥情的年月，一句友爱的，充其量也就是个你好，何必太
仔细。
18、夏夏在出租车上换衣服对司机说：师傅，仔细开车。
第2页共2页
的差异。〞人类的前途无疑是光明的，但通向光明的道路上不见得没有黑 之蔽日的时候；人类的将来是可以乐观的，但盲目的乐观主义者不见得比 仔细的悲观主义者更高超。
8、画面上的男孩，挺立和气，在光和影的纠缠中仔细专注地写字， 笔下是白纸黑字，“最好的时光〞，每一笔都恣肆伸展，美妙得让人不敢 直视。
基于Simulink的GMSK调制仿真设计

基于Simulink的GMSK调制仿真设计

本科毕业设计（论文）题目 _基于Simulink的GMSK调制解调器的仿真设计姓名专业通信工程学号指导教师郑州科技学院信息工程学院二○一五年六月目录摘要 (I)Abstract ........................................................................................................................ I I 第一章绪论. (1)1.1背景 (1)1.2研究内容 (1)1.2.1 GMSK技术国内外研究现状及发展趋势 (2)1.2.2 GMSK调制技术的原理与优点 (2)第二章GMSK的基本原理 (4)2.1 MSK的基本原理 (4)2.1.1 MSK信号的特性研究 (5)2.1.2MSK信号的解调原理 (10)2.2 GMSK的基本原理 (10)2.2.1 高斯滤波器的相关特性 (11)2.2.2 GMSK信号的数学表达 (13)2.2.3 GMSK调制解调的原理 (14)2.3 小结 (16)第三章GMSK调制与解调的数字化实现 (18)3.1软件简介 (19)3.1.1 Matlab的发展历史及功能简介 (19)3.1.2 Modelsim的发展现状及功能简介 (20)3.2 GMSK调制与解调的数字化实现 (20)3.2.1 差分编码与解码 (22)3.2.2高斯低通滤波器的设计与实现 (22)3.2.3 GMSK解调 (24)3.3小结 (24)第四章Simulink的GMSK调制解调器的仿真设计 (26)4.1基于Simulink的GMSK的仿真 (26)4.2 Modelsim的时序仿真 (29)4.2.1伪随即序列产生 (29)4.2.2加性高斯白噪声信道的实现 (31)4.2.3 时序仿真 (31)4.3小节 (32)第五章结论 (33)5.1结论 (33)5.2方案提高 (33)致谢 (34)参考文献 (35)附录MATLAB仿真源程序 (36)基于Simulink的GMSK调制解调器的仿真设计摘要数字调制解调技术是数字蜂窝移动通信系统空中接口的重要组成部分，高斯最小频移键控（Gaussian Filtered Minimum Shift Keying,GMSK）是GSM系统采用的调制方式，GMSK可以有效提高了数字移动通信的频谱利用率和通信质量。

实验二--基于simulink的2ASK数字调制与解调的仿真

实验二--基于simulink的2ASK数字调制与解调的仿真

实验二 基于simulink 的2ASK 有扰通信系统仿真一、实验目的1、熟悉2ASK 系统的调制、解调原理2、进一步熟悉MATLAB 环境下的Simulink 仿真平台3、提高学生分析问题和解决问题的能力二、实验原理1、2ASK 调制原理a)2ASK 的时间波形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)()(S nn nT t g a t s -=∑其中，⎩⎨⎧=P -P 110发送概率为发送概率为n a T s 是二进制基带信号时间间隔，g(t)是持续时间为T s 的矩形脉冲:⎩⎨⎧≤≤=其他001)(s T t t g则二进制振幅键控信号可表示为t nT t g a t t s t s c s n n c ASK ωωcos )(cos )()(2⎥⎦⎤⎢⎣⎡-==∑ 典型波形如图1-1所示图1-1 典型2ASK 波形由图1-1可以看出，2ASK 信号的时间波形e 2ASK (t)随二进制基带信号s(t)通断变化，所以又称为通断键控信号（OOK 信号）。

b)2ASK 信号的功率谱密度由于二进制的随机脉冲序列是一个随机过程，所以调制后的二进制数字信号也是一个随机过程，因此在频率域中只能用功率谱密度表示。

2ASK 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，连续谱由调制信号g(t)经线性调制后决定，离散谱由载波分量决定；(2)已调信号波形的带宽是基带脉冲波形带宽的2倍。

2ASK 信号功率谱密度推导：设调制信号s(t)为单极性不归零码，码元间隔为T s ，高电平设为A ，低电平为0，则)(t s 的功率谱)(f P s 为 )(4)(4)(222f A fT Sa T A f P s s s δπ+= 已调信号为t nT t g a t t s t s c S n n c ASK ωωcos )(cos )()(2⎥⎦⎤⎢⎣⎡-==∑，其功率谱为[])()(16)()(sin )()(sin 16)(2222c c s c s c s c s c s e f f f f A T f f T f f T f f T f f T A f P -+++⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡--+++=δδππππ图1-2 2ASK 信号的功率谱密度示意图图中，sb T f 1=，为调制信号s(t)的带宽，数值上也等于码元速率。