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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。
智者论道智库时代·270·基于MATLAB 的2PSK 系统设计与仿真龚猷龙（重庆工商职业学院，重庆 404100）摘要：本文介绍了2PSK 调制及解调原理。
并根据2PSK 系统原理，利用MATLAB 软件编程实现了数字调制方式2PSK 的调制与解调，通过仿真系统的波形图，可以更直观地了解其系统工作流程，进一步验证了原理的正确性。
从理论分析到仿真验证，为通信原理课程的教学设计提供指导。
关键词：数字调制；解调；MATLAB；2PSK 中图分类号：TP274文献标识码：A 文章编号：2096-4609（2019）44-0270-002一、前言2PSK 是二进制相移键控的数字调制方式，它用两个初相相差π的载波来传递二进制信息。
相比于ASK 和FSK，2PSK 具有实现简单、频谱效率高、抗干扰能力强等特点，在无线通信中的应用比较广。
本文采用模拟仿真的方式，利用MATLAB 数学仿真工具进行2PSK 调制解调系统的设计与仿真，实现起来非常方便，易于教学指导。
可以非常直观的认识数字调制原理，加深了调制与解调技术的理解。
二、2PSK 调制解调原理（一）2PSK 系统的基本原理在保持振幅和频率不变的情况下，2PSK 相移键控是利用载波的相位的变换来表示数字基带信号。
一般来说，分别用两种相位“00”和“1800”分别表示调制后2PSK 码元的低电平和高电平，得到调制信号的表达式如下式所示：)cos()(2n c PSK A t e θω+= （1）式子的c ω为载波参数，n θ为相位：”时发送“”时发送“100=πθn （2）上式（1）也可改写为:P P t A t A PSK c c t e 概率为概率为−− =1cos cos 2)(ωω （3）概率P取决于“0”和“1”的取值。
二进制移相键控信号的时域波形如图1所示。
（二）2PSK 系统的解调解调有两种方式：相干解调和非相干解调。
本系统采用相干解调的方式来解调2PSK 调制信号，原理：将调制后的2PSK 信号通过带通滤波器过滤后，再与频率为c ω的载波时域相乘，得到的信号继续经过低通滤波器滤除其他分量，最终通过定时脉冲信号进行抽样，并判决后得到输出信号。
ʌ摘要ɔ本文主以Matlab-Simulink为基础,有针对性的进行2PSK调制以及仿真㊂主要研究的是数字调制中的二进制调制㊂主要运用了两种方法对2PSK进行仿真,即程序编写法以及SIMULINK框图法有目的地对2PSK进行系统仿真㊂通过这两种方法,我们可以从多角度清晰动态地表现出2PSK的调制仿真图像㊂ʌ关键词ɔSIMULINK仿真2PSK1基于编写MATLAB程序进行仿真1.1仿真思路(1)首先要确定基带信号st1和两个载波频率的值f1㊁f2㊂(2)对基带信号求反,构成双极性码㊂(3)构成载波s1㊁s2,之后进行调制㊂(4)把程序出入matlab中,对程序进行仿真㊂1.2程序2PSK基于MATLAB的程序代码clear allclose alli=10;j=5000;a=round(rand(1,i));t=linspace(0,5,j);f1=4;fm=i/5;st1=t;for n=1:10if a(n)<1;for m=j/i*(n-1)+1:j/i*nst1(m)=0;endelsefor m=j/i*(n-1)+1:j/i*nst1(m)=1;endendendfigure(1);subplot(311);plot(t,st1);title('st1是基带信号');axis([0,5,-1,2]); %%%%%%%%%%基带信号求反st2=t;for n=1:j;if st1(n)>=1;st2(n)=0;elsest2(n)=1;endend;%%%%%%%%构成双极性码st3=st1-st2;%%%%%%%%载波信号s1=sin(2*pi*f1*t);%subplot(321),plot(s1);%title('载波信号s1');%%%%%%%调制%figure(2);e psk=st3.*s1;subplot(313);plot(t,e psk);title('2PSK调制信号');2输出波形图12PSK输出波形3基于SimuIink仿真2PSK的调制3.1用Matlab/Simulink对2PSK进行调制仿真在二进制数字调制基础之上,是以当正弦载波的相位随二进制数字基带信号离散变化时随之产生的信息即为二进制移相键控(即2PSK)㊂是以,在此运用已调信号载波的"0"以及" 180"时分别用以表示二进制数字基带信号的"1"以及"0",用两个反相的载波信号进行调制㊂因此,2PSK调制仿真基于Matlab/ Simulink的框图如下所示：图22PSK信号的SimuIink模型方框图其中Sine wave以及sine wave1是分别f1为频率以及以f2为频率的正相载波以及反相载波,信号源选取的是时间脉冲发生器模块,最后经由switch是多路选择器成2PSK信号㊂3.2仿真波形通过上述的参数的设置,可以得知,仿真运行后各点的时间波形如下图所示：图32PSK仿真波形作者简介：刘丽(1980-),女,汉族,呼伦贝尔学院物电学院,讲师,研究方向：电子与通信工程㊂基于MATLAB-SIMULINK的2PSK调制及仿真刘丽(呼伦贝尔学院物理与电子信息学院,内蒙古海拉尔021008)162--基于MATLAB-SIMULINK的2PSK调制及仿真作者：刘丽作者单位：呼伦贝尔学院物理与电子信息学院,内蒙古 海拉尔,021008刊名：科技展望英文刊名：Technology Outlook年，卷(期)：2015(14)引用本文格式：刘丽基于MATLAB-SIMULINK的2PSK调制及仿真[期刊论文]-科技展望 2015(14)。
基于MATLAB的PSK调制与解调的仿真一、课题说明现代社会发展要求通信系统功能越来越强，性能越来越高，构成越来越复杂；另一方面，要求通信系统技术研究和产品开发缩短周期，降低成本，提高水平。
这样尖锐对立的两个方面的要求，只有通过使用强大的计算机辅助分析设计技术和工具才能实现。
通信系统仿真贯穿通信系统工程设计的全过程，对通信系统的发展起着举足轻重的作用。
本报告针对通信系统仿真的探讨主要做了以下的工作：(1)介绍了通信系统仿真的相关内容，包括通信系统仿真的一般步骤。
(2)对通信系统中的主要环节，如模拟信号的数字传输系统进行了详细的阐述。
(3)在理解通信系统理论的基础上，利用Simulink强大的仿真功能，对PSK通信系统进行了模型构建、系统设计、仿真演示、结果显示，并且给出了具体的分析。
二、原理介绍1、通信系统仿真的一般步骤通信系统仿真一般分成3个步骤，即仿真建模、仿真实验和仿真分析。
应该注意的是，通信系统仿真是一个螺旋式发展的过程，因此，这3个步骤可能需要循环执行多次之后才能够获得令人满意的仿真结果。
图1 数字调制系统的基本结构2、数字频带传输系统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 数字调制系统的基本结构3、PSK调制系统3.1 2PSK数字调制原理在二进制数字调制中,当正弦载波的相位随二进制数字基带信号离散变化时,则产生二进制移相键控(2PSK)信号. 通常用已调信号载波的0°和180°分别表示二进制数字基带信号的 1 和0.3.2 2PSK原理图图32PSK信号的调制原理图图42PSK信号的解调原理图三、数字通信2PSK系统建模1、建模基本步骤通信系统仿真的基本步骤如下：（1）建立数学模型：根据通信系统的基本原理，确定总的系统功能，并将各部分功能模块化，找出各部分之间的关系。
通信原理A课程设计报告题目：基于MATLAB的2PSK和2FSK调制仿真院系：自动化与信息工程学院专业：通信工程班级：学号：姓名：指导教师：职称：讲师2012年12月24日－2012年12月28日一、设计任务编写2PSK和2FSK调制程序，任意给定一组二进制数，计算经过这两种调制方式的输出信号。
程序书写要规范，加必要的注释；经过程序运行的调制信号波形要与理论计算出的波形一致。
分步实施：1 ）熟悉2PSK和2FSK调制原理；2 ）编写2PSK和2FSK调制程序；3 ）画出原信号和调制信号的波形图。
课程设计的最后成果是提交一份实验报告，内容包括：1)2PSK和2FSK调制原理；对给定信号画出理论调制波形；2)程序设计思想，画出流程图；3)源程序代码（需打印）；4)测试结果（需打印）和理论计算结果对比是否一致；5)小结。
六、参考文献【1】冯象初,甘小冰. 数值泛函与小波理论西安：西安电子科技大学出版社,2003.5【2】樊昌信,曹丽娜. 通信原理（第六版）北京：国防工业出版社, 2010.6【3】罗建军，扬琦.精讲多练MATLAB（第2版）西安：西安交通大学出版社，2009.7附录：源程序代码clear allclose alli=10; %基带信号码元数j=5000;a=round(rand(1,i)); %产生随机序列t=linspace(0,5,j);f1=4; %2FSK载波1频率 2PSK载波频率f2=8; %2FSK载波2频率fm=i/5; %基带信号频率%%%%%%%%%%产生基带信号st1=t;for n=1:10if a(n)<1;for m=j/i*(n-1)+1:j/i*nst1(m)=0;endelsefor m=j/i*(n-1)+1:j/i*nst1(m)=1;endend如有你有帮助，请购买下载，谢谢！endfigure(1);subplot(311);plot(t,st1);title('基带信号st1');axis([0,5,-1,2]);%%%%%%%%%%基带信号求反st2=t;for n=1:j;if st1(n)>=1;st2(n)=0;elsest2(n)=1;endend;%%%%%%%%%%构成双极性码st3=st1-st2;%%%%%%%%%%载波信号s1=sin(2*pi*f1*t)s2=sin(2*pi*f2*t)%subplot(312),plot(s1);%title('载波信号s1');%subplot(313),plot(s2);%title('载波信号s2');%%%%%%%%%%%调制%figure(2);F1=st1.*s1; %加入载波1 (2FSK)F2=st2.*s2; %加入载波2 (2FSK)e_fsk=F1+F2;subplot(312);plot(t,e_fsk);title('2FSK调制信号');e_psk=st3.*s1; %加入载波 (2PSK)subplot(313);plot(t,e_psk);title('2PSK调制信号');如有你有帮助，请购买下载，谢谢！四、程序运行结果及分析00.51 1.52 2.53 3.54 4.55-112基带信号st100.51 1.52 2.53 3.54 4.55-112FSK 调制信号00.51 1.52 2.53 3.54 4.55-1012PSK 调制信号。
学士学位毕业设计（论文）基于MATLAB的PSK调制和解调及仿真摘要Psk调制是通信系统中最为重要的环节之一，Psk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方法的性能，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。
另外，本文还利用Matlab的图形用户界面（GUI）功能为仿真系统设计了一个便于操作的人机交互界面，使仿真系统更加完整，操作更加方便。
关键词：数字调制；分析与仿真；Matlab；Simulink；GUI图形界面ABSTRACTIn this paper, methods of psk modulation are introduced firstly. Then their simulation models are bu ilt by using MATLAB’s simulation tool, SIMULINK. Through observing the results of simulation, the factors that affect the capability of the psk modulation system and the reliability of the simulation models are analyzed. And then, the capability of three digital modulation simulation models, 2-PSK, 4-PSK and , have been compared, as well as comparing the results of simulation and theory. At last, the conclusion is gotten: The simulation models are reasonable. In addition, an operation interface is designed, which can simplify the manipulation of the simulation system, by mean of the Graphical User Interface, which short for GUI.Keywords:PSK modulation; analysis; simulation; MATLAB; SIMULINK; GUI目录摘要 (II)ABSTRACT (III)目录 (IV)前言 (1)1绪论 (2)1.1通信技术的历史和发展 (2)1.2数字调制技术 (3)1.3数字调制的发展现状和趋势 (4)1.4本章小结 (5)2 MATLAB仿真技术 (6)2.1通信仿真 (6)2.2 MATLAB简介 (9)2.3 Simulink简介 (12)2.4 本章小结 (14)3 PSK 调制系统 (15)3.1 2PSK数字调制原理 (15)3.2 4PSK的调制和解调 (19)3.3 本章小结 (23)4 PSK调制解调系统的仿真 (24)4.1 2PSK调制解调系统的仿真 (24)4.2 4PSK调制解调系统的仿真 (25)4.3利用MATLAB研究4PSK信号 (27)4.4 本章小结 (29)结论 (30)参考文献 (31)致谢 (32)附录 (33)前言现代通信的发展趋势为数字化，随着现代通信技术的不断开发，数字调制技术已日趋成熟，在各个领域都得到了广泛的应用和认同。
1 课程设计目的1.1 对数字通信系统主要原理和技术进行研究，包括二进制相移键控（2psk）及解调技术、高斯噪声信道原理、以及信源编码中香农编码、信道编码中hamming码的基本原理等。
1.2 建立完整的基于2psk和(7,4)循环码的数字通信系统仿真模型，包括2psk调制解调及香农、hamming码的编译码；1.3 在信道中加入高斯噪声，观察系统的纠错能力，统计误码率，并进行分析。
1.4 锻炼我们查阅资料、方案比较、团结合作的能力。
学会简单电路的实验调试和整机指标测试方法，增强我们的动手能力。
2 课程设计正文这次课程设计的主要任务是运用MATLAB编程实现2PSK调制解调过程，并且输出其调制及解调过程中的波形，讨论其调制和解调效果。
了解高斯噪声信道原理、以及香农编译码、hamming编译码的原理。
2.1 性能指标2.1.1 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的过程称为数字调制。
本实验详细介绍了PSK波形的产生和仿真过程。
我们可以系统的了解基本原理，以及得到数字调制波形的方法。
利用MATLAB仿真可更好的认识2PSK信号波形的调制过程。
图1 相应的信号波形的示例1 0 12.1.2 将文字、数字或其他对象编成数码，或将信息、数据转换成规定的电脉冲信号。
通过本次设计,了解香农—费诺编码的具体过程,通过编程实现编码,利用matlab 实现费诺编码。
2.1.3 当计算机存储或移动数据时，可能会产生数据位错误，这时可以利用汉明码来检测并纠错，简单的说，汉明码是一个错误校验码码集，由Bell实验室的R.W.Hamming发明，因此定名为汉明码。
2.2 matlab代码2.2.1 香农编码%*******************************%香农编码***********************************A=[0.4,0.3,0.1,0.09,0.04,0.07];A=fliplr(sort(A));%降序排列[m,n]=size(A);for i=1:nB(i,1)=A(i);%生成B的第1列end%生成B第2列的元素a=sum(B(:,1))/2;for k=1:n-1if abs(sum(B(1:k,1))-a)<=abs(sum(B(1:k+1,1))-a) break;endendfor i=1:n%生成B第2列的元素if i<=kB(i,2)=0;elseB(i,2)=1;endend%生成第一次编码的结果END=B(:,2)';END=sym(END);%生成第3列及以后几列的各元素j=3;while (j~=0)p=1;while(p<=n)x=B(p,j-1);for q=p:nif x==-1break;elseif B(q,j-1)==xy=1;continue;elsey=0;break;endendendif y==1q=q+1;endif q==p|q-p==1B(p,j)=-1;elseif q-p==2B(p,j)=0;END(p)=[char(END(p)),'0'];B(q-1,j)=1;END(q-1)=[char(END(q-1)),'1'];elsea=sum(B(p:q-1,1))/2;for k=p:q-2if abs(sum(B(p:k,1))-a)<=abs(sum(B(p:k+1,1))-a);break;endendfor i=p:q-1if i<=kB(i,j)=0;END(i)=[char(END(i)),'0'];elseB(i,j)=1;END(i)=[char(END(i)),'1'];endendendendp=q;endC=B(:,j);D=find(C==-1);[e,f]=size(D);if e==nj=0;elsej=j+1;endendBAEND2.2.2 香农译码%********************************%香农解码******************************** jg=[];for x=1:100if ccc(x,1)==0&ccc(x,2)==0&ccc(x,3)==0&ccc(x,4)==0 jg(x)=1;elseif ccc(x,1)==0&ccc(x,2)==0&ccc(x,3)==1&ccc(x,4)==0 jg(x)=2;elseif ccc(x,1)==1&ccc(x,2)==1&ccc(x,3)==0&ccc(x,4)==0 jg(x)=3;elseif ccc(x,1)==1&ccc(x,2)==1&ccc(x,3)==0&ccc(x,4)==1 jg(x)=4;elseif ccc(x,1)==1&ccc(x,2)==1&ccc(x,3)==1&ccc(x,4)==0 jg(x)=6;elseif ccc(x,1)==1&ccc(x,2)==1&ccc(x,3)==1&ccc(x,4)==1 jg(x)=5;end;end;jg2.2.3 Hamming编码%******************************汉明编码*********************************** hh=encode(e,7,4,'hamming/fmt');hh2.2.4 Hamming译码%********************************汉明解码********************************* ddd=reshape(bc,7,100);abc=ddd';ccc= decode(abc,7,4,'hamming/fmt')2.2.5 信源%*****************************信源***************************************** aa = randsrc(1,100,[symbols;p]);aae=zeros(100,4)for i = 1 : 1:100switch aa(i)case 1e(i,:)=[0,0,0,0]case 2e(i,:)=[0,0,1,0]case 3e(i,:)=[1,1,0,0]case 4e(i,:)=[1,1,0,1]case 6e(i,:)=[1,1,1,0]case 5e(i,:)=[1,1,1,1]end;end;2.2.6 2psk调制解调%*******************************2PSK调制解调******************************* code=[]for z=0:99for t=1:7code(7*z+t)=hh(z+1,t)endendcp=[];mod1=[];f=2*2*pi;t=0:2*pi/199:2*pi;for n=1:length(code);if code(n)==0;A=zeros(1,200);%每个值200个点elseif code(n)==1;A=ones(1,200);endcp=[cp A]; %s(t),码元宽度200c=cos(f*t);%载波信号mod1=[mod1 c];%与s(t)等长的载波信号,变为矩阵形式endfigure(1);subplot(4,2,1);plot(cp);grid on;axis([0 200*length(code) -2 2]);title('二进制信号序列');cm=[];mod=[];for n=1:length(code);if code(n)==0;B=ones(1,200);%每个值200个点c=cos(f*t); %载波信号elseif code(n)==1;B=ones(1,200);c=cos(f*t+pi); %载波信号endcm=[cm B]; %s(t),码元宽度200mod=[mod c]; %与s(t)等长的载波信号endtiaoz=cm.*mod;%e(t)调制figure(1);subplot(4,2,2);plot(tiaoz);grid on;axis([0 200*length(code) -2 2]);title('2PSK调制信号');figure(2);subplot(4,2,1);plot(abs(fft(cp)));axis([0 200*length(code) 0 400]);title('原始信号频谱');figure(2);subplot(4,2,2);plot(abs(fft(tiaoz)));axis([0 200*length(code) 0 400]);title('2PSK信号频谱');2.2.7 带有高斯白噪声的信道tz=awgn(tiaoz,10);%信号tiaoz中加入白噪声，信噪比为10figure(1);subplot(4,2,3);plot(tz);grid on;axis([0 200*length(code) -2 2]);title('通过高斯白噪声信道后的信号'); figure(2);subplot(4,2,3);plot(abs(fft(tz)));axis([0 200*length(code) 0 400]);title('加入白噪声的2PSK信号频谱');jiet=2*mod1.*tz;%同步解调figure(1);subplot(4,2,4);plot(jiet);grid on;axis([0 200*length(code) -2 2]);title('相乘后信号波形');figure(2);subplot(4,2,4);plot(abs(fft(jiet)));axis([0 200*length(code) 0 400]);title('相乘后信号频谱');2.2.8 低通滤波器fp=300;fs=700;rp=3;rs=20;fn=11025;ws=fs/(fn/2); wp=fp/(fn/2);%计算归一化角频率[n,wn]=buttord(wp,ws,rp,rs);%计算阶数和截止频率[b,a]=butter(n,wn);%计算H(z）figure(4);freqz(b,a,1000,11025);subplot(2,1,1);axis([0 4000 -100 3 ])title('LPF幅频相频图');jt=filter(b,a,jiet);figure(1);subplot(4,2,5);plot(jt);grid onaxis([0 200*length(code) -2 2]);title('经低通滤波器后信号波形')figure(2);subplot(4,2,5);plot(abs(fft(jt)));axis([0 200*length(code) 0 400]);title('经低通滤波器后信号频谱');2.2.9 抽样判决bc=[];for m=1:200*length(code);if jt(m)<0;jt(m)=1;elseif jt(m)>=0;jt(m)=0;endendfor bx=0:699bc(bx+1)=jt(bx*200+100)endbcfigure(1);subplot(4,2,6);plot(bc);grid onaxis([0 200*length(code) -2 2]);title('经抽样判决后信号s^(t)波形')figure(2);subplot(4,2,6);plot(abs(fft(bc)));axis([0 length(code) 0 50]);title('经抽样判决后信号频谱');2.2.10 误码率%**********************误码率************************************** [zcl,mc]=symerr(jg,aa)2.3 程序执行图3 总结一周的基于MATLAB的数字调制信号仿真分析课程设计让我获益颇深。
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“),cos21(ϕωϕωn 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。
MATLAB2psk通信系统仿真报告英文回答：MATLAB 2-PSK Communication System Simulation Report。
Introduction。
The goal of this report is to present a simulation of a 2-PSK communication system using MATLAB. The system consists of a transmitter, channel, and receiver. The transmitter generates a binary data sequence and modulates it onto a carrier signal. The channel introduces noise and fading into the signal. The receiver demodulates the signal and attempts to recover the original data sequence.System Model。
The system model is shown in the block diagram below.[Image of system block diagram]The transmitter generates a binary data sequence of length N. The data sequence is modulated onto a carrier signal using 2-PSK modulation. The modulated signal is then transmitted over the channel.The channel introduces noise and fading into the signal. The noise is modeled as additive white Gaussian noise (AWGN). Fading is modeled as Rayleigh fading.The receiver demodulates the signal using 2-PSK demodulation. The demodulated signal is then processed to recover the original data sequence.Simulation Results。
基于MATLAB数字信号2PSK调制与解调及其仿真本论文将对2PSK(二进制移相键控)波形的产生和仿真过程进行详细的介绍。
利用MATLAB实验平台实现对数字信号二进制移相键控(2PSK)的调制与解调的模拟。
具体是使用键控法来产生信号的调制和解调。
这对2PSK信号波形的调制可以有一个更好的理解。
同时也将会加深对数字信号调制与解调的认知。
目录1. 引言 (1)2. 设计依据及框图 (2)2.1 设计任务 (2)2.2设计平台 (2)2.3 设计原理 (2)3. 基于MATLAB的2PSK系统仿真 (5)3.1 MATLAB仿真代码 (6)3.2仿真波形图 (8)4. 结论 (11)5. 心得体会 (11)1. 引言随着社会经济的进步电子技术产业有了飞快的发展，同时通信技术也从原先的模拟通信朝向数字化、宽带化、网络化、和智能化的方向发展；随着高科技的研发电子产品的不断更新，人们在对各种通信的要求将会变得更高，也会有越来越多的新技术将不断地运用到通信领域之中，一些更先进的通信业务将会不断地被开发出来[1]。
在数字基带的传输系统中，由于数字基带信号不能够在带通传输信道正常传输，为了让数字基带信号可以在信道中有效的传输，所以信道传输特性应该为低通形式。
但在实际的信道传输中，绝大部分的信道有着带通传输特性。
而在带通传输特性的信道中数字基带信号不可以直接传输。
为了能够得到信号同信道相匹配的特性，数字基带信号要对载波信号进行相关的调制。
[2]利用数字基带信号来控制信号的载波，数字调制过程是：把数字基带信号转换成数字带通信号。
而数字解调的过程是：在信号接收端，利用解调器把带通信号恢复成数字基带信号[3]。
一般情况下人们把调制与解调过程的数字的传输系统称之为数字频带的传输系统。
频带传输也称为带通传输（band-pass transmission）、载波传输（carrier transmission）[1]。
其中数字调制的基本结构如下图：图1-1数字调制系统基本结构图[1]数字和模拟调制有着一样的原理，通常数字调制信号可以利用模拟的调制方法来实现。
利用数字键控法来实现数字的调制信号称之为键控法。
可以对载波信号的相位、振幅还有频率进行键控。
可获得振幅键控（Amplitude shift keying ,ASK）、频移键控（Frequency shift keying ,FSK）和相移键控（Phase shift keying ,PSK）[4]。
数字调制的方法有两种，一种是多进制调制法；另一种是二进制调制法。
在二进制调制中，信号参量取值仅仅只有两个可能性，分别代表二进制数中的0和1[5]。
本文采用二进制调制即对2PSK信号的主要原理与及2PSK 相干解调系统的性能进行了仿真和分析，因此我们可以更清晰的认识数字调制的方式。
2. 设计依据及框图2.1 设计任务利用MA TLAB编程实现2PSK调制与解调过程，输出其调制及解调过程中的波形，与及加入噪声后的波形，讨论其调制和解调效果。
2.2设计平台Matlab是由美国MATH WORKS公司推出的一款以科学计算和工程仿真的软件，它的名称源自矩阵实验室（Matrix Laboratory），是一款专门以矩阵的形式处理数据的软件[6]。
MATLAB把高性能的编程、科学计算和结果可视化集中在一个容易操作的环境当中，还提供了许多内置函数，具有着强大的绘图功能和矩阵计算，对信息处理、科学计算、控制系统等领域的分析、仿真和设计工作非常的适用[7]。
目前，世界范围内的科研工作者、工程技术人员和院校师生都有着广泛的应用[8]。
它主要包括MATLAB和Simulink两大部分。
其中矩阵是MA TLAB基本的数据单位，数学、工程中常用的形式和它的指令表达式非常类似，和C，FORTRAN等语言来比利用MATLAB来完成相同的事情要来得方便很多[9]。
目前版本的MATLAB软件可以直接进行调用,用户可以把自己编写好的实用程序导入到Matlab函数库中为自己日后的调用提供方便，除此之外也有很多的Matlab喜好者已经写好了许多经典程序，用户要用时可以直接对其进行下载[10]。
2.3 设计原理数字信号传输方式有两种，分别是基带传输与带通传输.利用数字传输基带信号来控制载波，把数字传输基带的信号变成数字传输带通信号的过程叫数字调制[11]。
数字调制技术的方法有两种：其中一种是用模拟信号调制的方法来实现数字基带信号的调制。
而另一种方法是由于数字信号具有离散的取值特点，从而利用数字信号的这个特点通过开关键来控制载波，从而实现数字调制。
通常叫这种方法键控法，比如说对载波的相位进行键控，就能够得到相移键控的基本调制方式[12]。
2PSK 的基本原理：相移键控是信号振幅和频率保持不变，而利用载波的相位发生的变化来传递数字信号信息[13]。
在二进制移相键控中，一般是利用初始相位π和0来表示二进制“0”和“1”。
因此，2PSK 信号的时域表达式为()()n c psk t A t e ψω+=cos 2 (2.3 - 1) 其中，ψn 表示第n 个符号的绝对相位：{”时发送“”时发送“001πψ=n(2.3 - 2) 因此，式(2.3 - 1)也可写为(2.3 - 3)典型的2PSK 时间波形如图2-1所示。
因为信号码元的两种表示为相同的波形，相反的极性，所以二进制移相键控信号可以看作是一个双极性全占空矩形脉冲序列与一个正弦载波信号的积，即()()t t s t e c psk ωcos 2= (2.3 - 4) 其中()()sn nT t g a t s -=∑ 脉宽为T s 的单位矩形脉冲为g(t)，而a n 的统计特性表示为{PP n a 概率为概率为1-11-= (2.3-5)图2-1 2PSK 信号的时间波形 [14]2PSK 信号的主要产生方法有两种如2–2图。
第一种方法是相乘法也叫模拟调制方法，只要数字基带信号为双极性，并不含直流分量，就可以用这种方法产生；第二种方法是方法是相位选择法（开关选通法、键控法）。
用基带信号所代表的数值来选择这些相位，也可以利用被控制的延迟提供所需载波相移量，再由基带信号通过开关阵列去控制相移量大小[15]。
（a ）模拟调制方法（b ）键控法图2–2 2PSK 信号键控法调制原理框图[14]2PSK 信号是DSB 信号，它的解调不能采用包络检测法，通常只能采用相干解调法，解调器原理如图2 – 3所示：图2 – 3 2PSK 信号的解调[14]二进制移相键控（2PSK ）信号解调简要的工作原理分析如下。
在不考虑噪声的情况下，带通滤波器的输出表达式为：()()n c t t y ψω+=cos (2.3 -6 ) 式中：ψn 为2PSK 信号其中之一码元的初相。
ψn =0时，即看作是数字“0”； ψn =π时，即看作是数字“1”。
与同步载波信号cosωc t 相乘后，输出为：()()()n c n c n c t t t t z ψωψωψω++=+=2cos 2/1cos 2/1cos cos (2.3 - 7)信号通过低通滤波器过滤高频分量之后，得到解调器的输出为：(){时时02/12/1-cos 2/1====n n n t x ψπψψ （2.3 - 8）根据发送端产生2PSK 信号时ψn （0或π）看作是数字信息（“1”或“0”）的规定，以及接收端x(t)与ψn 的关系的特性，抽样判决器的判决准则为： {0010判为判为>=<x x (2.3 - 9) 其中x 为x(t)在抽样时刻的值。
二进制移相键控（2PSK ）信号中的相干解调各点的时间波形如2 – 4图。
假设相干载波的基准相位与二进制移相键控（2PSK ）信号的基准相同。
因为二进制移相键控信号的载波恢复过程中存在着180°的模糊相位，恢复的本地载波信号与所要求的相干载波信号相同或相反，这样的相位关系中不确定性将导致解调出的数字基带信号与发送端的基带信号相反，从而把“1”转换成了“0”，把“0”转换成了“1”，通过判决器输出的数字基带信号也全部出错。
通常把这种现象叫作二进制移相键控（2PSK ）方式的“反相工作”或“倒π”现象[14]。
这也是致使二进制移相键控（2PSK ）在实际生活中较为少使用的最质要的原因。
图2 – 4 2PSK 信号相干解调各点的时间波形[14]3. 基于MATLAB 的2PSK 系统仿真a b c d e3.1 MATLAB仿真代码clear all;close all;clc;max=20g=zeros(1,max);g=randint(1,max);%长度为max的随机二进制序列f=6;t=0:2*pi/99:2*pi; %初始定义cp=[];mod=[];bit=[];for n=1:length(g); %调制过程if g(n)==0;cp1=ones(1,100);bit1=zeros(1,100);else g(n)==1;cp1=-ones(1,100);bit1=ones(1,100);endc=sin(f*t);cp=[cp cp1];mod=[mod c];bit=[bit bit1];endpsk=cp.*mod;figure(1)subplot(1,1,1);plot(bit,'Linewidth',1.5); %线型绘制grid on; %显示坐标网格title('二进制信号序列'); %标题显示Xlabel('时间/S');Ylabel('幅度/V');axis([0 100*length(g) -2 2]);figure(2)subplot(1,1,1);plot(psk,'Linewidth',1.5); %线型绘制grid on; %显示坐标网格title('2PSK调制信号'); %标题显示Xlabel('时间/S');Ylabel('幅度/V');axis([0 25*length(g) -2 2]);%带有高斯白噪声的信道tz=awgn(psk,16);%信号psk中加入白噪声，信噪比为16 figure(3);subplot(1,1,1);plot(tz,'Linewidth',1.5);。
