基于matlab的二进制调制解调开题报告
信号分析与处理课程设计-基于MATLAB的(2ASK)二进制振幅键控调制与解调分析
课程设计任务书学生姓名:钟晓明专业班级:电信1006 指导教师:黄朝兵工作单位:题目:工程信号分析处理课程设计-基于MATLAB的二进制振幅键控调制(2ASK)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二进制振幅键控(2ASK)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:年月日系主任(或责任教师)签名:年月日摘要 (I)1 Simulink简介 (1)1.1 Matlab简介 (1)1.2 Simulink介绍 (1)2 原理介绍 (3)2.1 二进制振幅键控(2ASK)调制原理 (3)2.2二进制振幅键控(2ASK)解调原理 (4)3 Simulink电路设计 (6)3.1 2ASK调制电路设计 (6)3.2 2ASK解调电路设计 (6)4 电路仿真 (9)4.1 2ASK调制电路仿真 (9)4.2 2ASK解调电路仿真 (10)4.3 结果分析 (11)5 MATLAB代码实现 (12)6 课程设计心得体会 (16)参考文献 (18)二进制振幅键控(2ASK)是一种常见的数字调制方式,通过振幅的不同来表达0或1。
其解调方式有非相干方式和相干方式。
本次课程设计通过使用Matlab 里的Simulink,利用其中不同功能的模块来构建了2ASK的调制电路与解调电路,进行了仿真,得到了仿真波形,并对结果进行了分析总结。
基于MATLAB的2DPSK调制与解调系统的分析
摘要MATLAB集成环境下的Simulink仿真平台,设计一个2DPSK调制与解调系统.用示波器观察调制前后的信号波形;用频谱分析模块观察调制前后信号频谱的变化;加上噪声源,用误码测试模块测量误码率;最后根据运行结果和波形来分析该系统性能。
关键词:Simulink;2DPSK;相干解调目录摘要 (I)关键词 (I)1 引言 (1)1.1 课程设计目的 (1)1.2 课程设计内容 (1)2基本原理 (1)2.1 2DPSK调制与解调原理 (1)2.1.1调制原理 (1)2.1.2解调原理 (2)3系统设计 (4)3.1 2DPSK调制与解调分析 (4)3.1.1 2DPSK调制与解调电路 (4)3.1.2 2DPSK调制部分参数设置 (4)3.1.3 2DPSK解调部分参数设置 (7)3.2 2DPSK调制电路频谱分析 (10)3.3 2DPSK解调电路频谱分析 (12)3.4加有噪声源的调制解调电路分析 (14)4 仿真电路分析与总结 (17)4.1 出现的问题 (17)4.2 解决方法 (17)结束语 (18)参考文献 (18)1 引言2DPSK信号中,相位变化变化是以未调载波的相位作为参考基准的。
由于载波恢复中相位有0、π模糊性,导致解调过程中出现“反相工作”现象,会付出的数字信号“1”和“0”的位置倒置,从而使2psk难以实际应用。
为了克服此缺点,提出了二进制差分相移键控(2dpsk)方式。
1.1 课程设计目的通过课程设计,巩固已经学过的有关数字调制系统的知识,加深对知识的理解和应用,学会应用Matlab Simulink工具对通信系统进行仿真。
1.2 课程设计内容利用MATLAB集成环境下的Simulink仿真平台,设计一个2DPSK调制与解调系统.用示波器观察调制前后的信号波形;用频谱分析模块观察调制前后信号频谱的变化;加上噪声源,用误码测试模块测量误码率;最后根据运行结果和波形来分析该系统性能。
基于MATLAB的2ASK调制与解调设计
目录目录 (1)第一部分 (2)1.设计任务及要求 (2)1.1课程设计的主要内容及技术指标 (2)1.2课程设计的基本要求 (2)2.课程设计进度安排 (2)3.课程设计提交的成果 (3)第二部分 ........................................................................................................ 错误!未定义书签。
41.前言(绪论)............................................................................................. 错误!未定义书签。
42.设计题目 (4)2.1 课程设计内容 (4)2.2 课程设计要求 (4)3.2ASK调制与解调原理................................................................................ 错误!未定义书签。
53.1 2ASK的调制原理............................................................................ 错误!未定义书签。
53.2 2ASK的解调原理............................................................................ 错误!未定义书签。
64.设计内容与步骤 (7)4.1 2ASK调制与解调及相应的仿真图 (7)4.2 基于simulink的调制电路分析.................................................. 错误!未定义书签。
115.结论 (19)6.结束语 (20)7.参考文献 (20)附录 (21)第一部分课程设计任务书1.设计任务及要求1.1课程设计的主要内容及技术指标现代通信系统要求通信距离远、通信容量大、传输质量好。
基于MATLAB的二二进制数字系统的调制(包括2ask-2fsk-2psk-2dpsk)
二、MATLAB编程实现仿真用randint函数生成10个随机数,形成基带数字信号an。
由于一个FSK信号可以看成是两个不同载波的2ASK信号的叠加,故可利用:生成已调信号,再通过傅里叶变换得到频谱,分析数据。
N=10;x=[];%调制信号生成a=(randint(1,10,2));for i=1:Nif a(i)==1x(i*80-79:i*80)=ones(1,80); elsex(i*80-79:i*80)=zeros(1,80); endendfigure(1)subplot(4,1,1)plot(x);title('调制信号');axis([0 800 -2 2]);%载波信号t=0.0125:0.0125:N;ca1=sin(2*pi*2*t);ca2=sin(2*pi*4*t);subplot(4,1,2)plot(ca1);title('载波1');axis([0 800 -2 2]);subplot(4,1,3)plot(ca2);title('载波2');axis([0 800 -2 2]);%调制生成2ASK信号x1=~x;fsk=x.*ca1+x1.*ca2;subplot(4,1,4)plot(fsk);title('2FSK信号');axis([0 800 -1.5 1.5]);%频谱分析m=length(fsk);T=t(end);df=1/T;f=(-m/2:m/2-1)*df;xf=fftshift(abs(fft(x))); figure(2);subplot(4,1,1);plot(f,xf);title('调制信号频谱');cf1=abs(fft(ca1));subplot(4,1,2);plot(f,cf1);title('载波1信号频谱');cf2=abs(fft(ca2));subplot(4,1,3);plot(f,cf2);title('载波2信号频谱');st1=fftshift(abs(fft(fsk))); sf=fftshift(st1);subplot(4,1,4);plot(f,sf);title('2FSK信号频谱');。
MATLAB在二进制数字调制仿真中的应用(修改2)
(a)非相干解调
(b)相干解调
2FKS信号的功率谱密度为
1 1 P 2 FSK ( f ) [ Ps1( f f 1) Ps1( f f 1)] [ Ps 2( f f 2) Ps 2( f f 2)] 4 4
2FKS信号的功率谱密度特点是:第一,相位不连续的2FSK信号的功率谱由 连续谱和离散谱组成。第二,若 f 1 f 2 fs ,连续谱在 f 0 处出现单峰;若
其中
s (t ) ang (t nTs )
典型波形:
2PSK信号的解调方法:
2PKS信号的功率谱密度为 P 2 PSK ( f )
1 [ Ps ( f fc ) Ps ( f fc )] 4
2PKS 信号的功率谱密度的特点是:第一,2PSK 信号的功率频谱密度由连续 谱和离散谱组成;第二,已调信号的带宽是基带脉冲波形带宽的二倍;第三,与 2ASK 功率谱的区别是当 P=1/2 时,2PSK 无离散谱,而 2ASK 存在离散谱。
1.4 二进制差分相移键控(2DPSK)
2DPSK是利用前后相邻码元的载波相对相位变化传递数字信息,所以又称相 对相移键控。假设Δ 为当前码元与前一码元的载波相位差,定义数字信息与之 间的关系为
5
合肥师范学院 08 级本科在校生 MATLAB 课程论文
于是可以将一组二进制数字信息与其对应的2DPSK信号的载波相位关系示 例如下:
第 2 章 应用 M 语句实现各二进制数字调制的时间波形............ 7 第 3 章 二进制数字调制系统的性能比较.................................... 9 参考文献......................................................................................... 10
基于Matlab的二进制数字调制系统仿真
随着通信系统复杂性 不断增 加 , 传统设 计 已不 能适 应
发展的需要 , 通信 系统 的模 拟仿 真技 术越 来越 受 到重 视 ,
因此在设计新系统时 , 要对原有 的 系统 做 出修改或 进行相
关 研 究 , 常要 进 行 建 模 和 仿 真 , 过 仿 真 来 衡 量 方 案 的 通 通
型 的仿真流程 以及仿 真结果 进行具体分析 , 为实际系统的构建提供依据 。 关键词 : 频率键控 ;iuik 通信仿真 ; t b Sm l ; n Ma a l
中图分类号 : N 1 T 94 文献标 识码 : B 文章编号 :0 6— 77 2 1 )3—0 1 o 10 0 0 (0 0 0 l9一 3
1 二 进 制 数 字 调 制 系统 原 理 分 析
1 1 二 进 制 振 幅 键 控 ( A K) . 2S
÷ [ _ ) P (+ ] P (一 + - ) 厂 厂
13 二 进 制 相 位 键 控 ( P K) . 2S 二 进 制 相位 键 控 方 式 是 受 键 控 的 载 波 相 位 按 基 带 脉
2S A K功 率谱 为
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I ' 收 稿 日期 :0 0— 1— 6 t - 21 0 0
作者简介 : 高海 ( 9 3 ) 男 , 孙 18 一 , 主要从事无线通信技术 研究。
10 2
2 S 的功 率 谱 密度 为 PK
四 川 兵 工 学 报
第3 1卷
第 3期
四 川 兵 工 学 报
21 0 0年 3月
【 信息与计算机 】
基 于 Ma a t b的 二 进 制 数 字 调 制 系统 仿 真 l
(完整版)基于MATLAB的2FSK的调制与解调
(完整版)基于MATLAB的2FSK的调制与解调基于MATLAB的2FSK数字通信系统仿真一、课程设计目的二、课程设计内容在信道中,大多数具有带通传输特性,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。
可以用数字基带信号改变正弦型载波的幅度、频率或相位中的某个参数,产生相应的数字振幅调制、数字频率调制和数字相位调制。
也可以用数字基带信号同时改变正弦型载波幅度、频率或相位中的某几个参数,产生新型的数字调制。
本课程设计旨在根据所学的通信原理知识,并基于MATLAB软件,仿真一2FSK 数字通信系统。
2FSK数字通信系统,即频移键控的数字调制通信系统。
频移键控是利用载波的频率变化来传递数字信息。
在2FSK中,载波的频率随二进制基带信号在f1和f2两个频率点间变化。
因此,一个2FSK信号的波形可以看成是两个不同载频的2ASK信号的叠加。
可以利用频率的变化传递数字基带信号,通过调制解调还原数字基带信号,实现课程设计目标。
三、2FSK的基本原理和实现二进制频率调制是用二进制数字信号控制正弦波的频率随二进制数字信号的变化而变化。
由于二进制数字信息只有两个不同的符号,所以调制后的已调信号有两个不同的频率f1和f2,f1对应数字信息“1”,f2对应数字信息“0”。
二进制数字信息及已调载波如图3-1所示。
1、2FSK的产生在2FSK信号中,当载波频率发生变化时,载波的相位一般来说是不连续的,这种信号称为不连续2FSK信号。
相位不连续的2FSK通常用频率选择法产生,如图3-2所示:图3-2 2FSK信号调制器两个独立的振荡器作为两个频率发生器,他们受控于输入的二进制信号。
二进制信号通过两个与门电路,控制其中的一个载波通过。
调制器各点波形如图3-3所示:图3-3 2FSK调制器各点波形由图3-3可知,波形g是波形e和f的叠加。
所以,二进制频率调制信号2FSK可以看成是两个载波频率分别为f1和f2的2ASK信号的和。
开题报告-基于matlab的常用数字信号调制与解调
一、选题的依据及意义:(一)选题依据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,只有通过广泛的传播与交流,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、计算机技术相互融合,已成为21世纪国际社会和世界经济发展的强大推动力。
可以预见未来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。
[1]在现代通信系统中,核心技术之一就是调制解调技术,而且是实现高速高效的通信系统的保证。
由于各类调制方式都有其优点和局限性,但它们始终都是围绕通信的三项重要指标—有效性、可靠性和安全性进行不断的优化和改进的,在现代通信系统中起着至关重要的作用。
调制的重要性体现在:将基带信号变换成适合在信道中传输的调制信号,并改善系统抗噪声性能,从而改善传输质量。
而解调的重要性体现在:如何从带有噪声干扰和畸变的信道输出信号中,恢复还原原来基带信号。
通过选题强化自己对于工具软件matlab的熟练使用,对于数字调制技术中ASK,FSK,PSK信号的调制与解调的过程进行深入的了解和学习,进行基于Matlab的常用数字信号研究与仿真,完成毕业设计。
(二)选题意义信息传输是人类社会活动的重要内容,无论是古代还是现代,人们始终坚持寻求快速、远距离、安全高效率的通信手段。
1864年英国物理学家麦克斯韦(J.Clerk Maxwell)提出了“电磁场的动力理论”,为后来无线电的发明与发展奠定了坚实的理论基础。
从此以后,许多科学家都在努力研究如何利用电磁波传输信息的问题,这就是无线电通信。
尤其是意大利科学家马克尼(Gugliemo Marconi)在1901年首次实现了横跨大西洋的无线电通信,从此无线电通信进入了使用阶段。
伴随着人类的文明、社会的进步和科学技术的发展,无线电通信也是以一日千里的速度飞速发展。
近30年来,随着电子技术的迅速发展,无线通讯也取得了突破性的发展。
基于MATLAB的数学实验系统的实现及应用的开题报告
基于MATLAB的数学实验系统的实现及应用的开题报告一、选题背景与意义近年来,随着计算机技术的飞速发展,数学实验也渐渐往计算机上转移。
MATLAB作为一款著名的数学软件,其功能强大、易于使用并且具有广泛的适用性,在数学实验中得到了广泛的应用。
本文旨在探究基于MATLAB的数学实验系统的实现及应用,以提高数学实验的效率,加深对数学理论知识的理解,拓宽数学思维的应用范围。
二、研究内容与目标本文主要研究基于MATLAB的数学实验系统的实现及应用,研究内容包括如下几个方面:1. 分析MATLAB在数学实验中的应用价值与功能特点,探究其在数学实验中的优越性;2. 设计基于MATLAB的数学实验系统的构架和功能模块,包括数学建模、数据处理、图像分析等功能;3. 实现基于MATLAB的数学实验系统,并进行测试,包括数据采集、数据分析、结果展示等方面;4. 分析数学实验系统在应用中的优点与不足,提出优化措施,以实现更高效、更精准的数学实验。
三、研究方法与技术路线1. 理论研究:了解MATLAB的基本知识和在数学领域的应用方法,分析MATLAB在数学实验中的优越性和应用价值;2. 系统设计:在已有的数学实验基础上,设计基于MATLAB的数学实验系统,包括系统框架、模块设计、算法流程等;3. 实验实现:使用MATLAB实现数学实验系统,并进行测试,从数据准确性、处理速度等多方面进行评价;4. 实验分析:对实验结果进行分析,探究数学实验系统的优点和可能存在的不足之处,并提出优化措施。
四、预期结果与意义预期结果:1. 设计出基于MATLAB的数学实验系统,并且能够实现数学实验中一系列的功能,完成数据采集、数据处理、数据分析等工作;2. 发现MATLAB在数学实验中的应用特点,总结基于MATLAB的数学实验系统在实验中的优势,进一步加深对数学理论知识的理解;3. 实验分析结果能够为今后的数学实验提供有益的参考,探索数字化、智能化、自动化数学教学的方向。
工程信号分析课程设计-基于MATLAB的二进制振幅键控调制(2ASK)与解调分析
工程信号分析课程设计-基于MATLAB的二进制振幅键控调制(2ASK)与解调分析课程设计任务书学生姓名:专业班级:指导教师:工作单位:题目:工程信号分析处理课程设计-基于MATLAB的二进制振幅键控调制(2ASK)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二进制振幅键控(2ASK)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:年月日系主任(或责任教师)签名:年月日摘要 (I)1 Simulink简介 (1)1.1 Matlab简介 (1)1.2 Simulink介绍 (1)2 原理介绍 (3)2.1 二进制振幅键控(2ASK)调制原理 (3)2.2二进制振幅键控(2ASK)解调原理 (4)3 Simulink电路设计 (6)3.1 2ASK调制电路设计 (6)3.2 2ASK解调电路设计 (6)4 电路仿真 (9)4.1 2ASK调制电路仿真 (9)4.2 2ASK解调电路仿真 (10)5 课程设计心得体会 ...................................................错误!未定义书签。
参考文献.. (13)致谢 (14)二进制振幅键控(2ASK)是一种常见的数字调制方式,通过振幅的不同来表达0或1。
基于MATLB的数字调制与解调设计与仿真开题报告
毕业(设计)论文开题报告系别电子信息工程系专业电子信息工程专业班级学生姓名朱椰子学号指导教师邹昕报告日期2015.04.03毕业(设计)论文开题报告表论文题目基于MATLAB的数字调制与解调器的设计仿真学生姓名朱椰子学号指导教师邹昕题目来源(划√)科研□√生产□实验室□专题研究□论文类型(划√)设计□论文□√其他□一、选题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。
另外,由于数字通信具有建网灵活,容易采用数字差错控制技术和数字加密,便于集成化,并能够进入综合业务数字网(ISDN网),所以通信系统都有由模拟方式向数字方式过渡的趋势。
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。
通过对调制系统的仿真,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。
二、基本内容及重点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设计了这几种数字调制解调方法的仿真程序,主要包括PSK,DPSK和16QAM。
通过仿真更深刻地理解了数字调制解调系统基本原理。
最后,对三种调制解调系统的性能进行了比较。
相移键控是利用载波的相位变化来传递数字信息,而振幅和频率保持不变。
在2PSK中,通常用初始相位0和π分别表示二进制“1”和“0”。
由于表示信号的两种码元的波形相同,极性相反,故2PSK信号一般可以表述为一个双极性(bipolarity)全占空(100% duty ratio)矩形脉冲序列与一个正弦载波的相乘。
matlab二进制数字调制与解调系统的设计课程设计报告
. I一.设计题目:二进制数字调制与解调系统的设计二.主要容:二进制数字调制与解调系统的设计MATLAB及SIMULINK建模环境简介MATLAB 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、数据分析以及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境,主要包括MATLAB和SIMULINK两大部分。
Simulink是MATLAB最重要的组件之一,它提供一个动态系统建模、仿真和综合分析的集成环境。
在该环境中,无需大量书写程序,而只需要通过简单直观的鼠标操作,就可构造出复杂的系统。
Simulink具有适应面广、结构和流程清晰及仿真精细、贴近实际、效率高、灵活等优点,并基于以上优点Simulink已被广泛应用于控制理论和数字信号处理的复杂仿真和设计。
同时有大量的第三方软件和硬件可应用于或被要求应用于Simulink。
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。
Simulink可以用连续采样时间、离散采样时间或两种混合的采样时间进行建模,它也支持多速率系统,也就是系统中的不同部分具有不同的采样速率。
为了创建动态系统模型,Simulink提供了一个建立模型方块图的图形用户接口(GUI) ,这个创建过程只需单击和拖动鼠标操作就能完成,它提供了一种更快捷、直接明了的方式,而且用户可以立即看到系统的仿真结果。
三.具体要求a.利用所学的《通信原理及应用》的基础知识,设计一个2ASK数字调制器。
完成对2ASK的调制与解调仿真电路设计,并对其仿真结果进行分析。
要求理解2ASK信号的产生,掌握2ASK信号的调制原理和实现方法并画出实现框图。
b.设计一个2FSK数字调制器。
要求给出2FSK的产生原理框图(调频法、键控法)、Matlab仿真调制解调的原理框图,给出信号的频谱图、调制前与解调后数据波形图c.设计一个2PSK数字调制器。
基于matlab的二进制调制解调开题报告
选题背景及意义:随着科学技术的发展,系统建模和仿真技术已经日益成为现代各领域,特别是理工科各专业进行科学探索、系统可行性研究和工程设计不可缺少的重要环节。
仿真技术在今天的通信领域是一个非常重要的技术手段。
随着通信技术的发展,通信系统的结构和规模越来越复杂,基于通信系统的应用越来越多样化,单纯地依靠经验进行通信系统的规划和设计、通信设备的研发以及通信网络协议的开发,已经不能适应现代通信的发展需要。
因而急需一种科学的手段来反映和预测网络性能,这导致了仿真技术的应运而生。
通信的目的是传输信息,无论有线信道还是无线信道,由于信道限制,基带信号都不能直接传输,必须通过调制,通过调制可以获得更高的通信速率、更加有效地频谱利用率。
调制就是用一个信号去控制另一个信号的参量,产生已调信号。
调制的作用是把消息植入消息载体,便于传输和处理,性能指标主要为频谱宽度和抗干扰性。
模拟通信中调制方法有调幅、调频、调相。
以二进制为例分为:二进制振幅键控(2ASK)、二进制频移键控(2FSK)、二进制相移键控(2PSK)、二进制差分相移键控(2DPSK)。
解调是调制的逆过程,从携带消息的已调信号中恢复消息的过程。
分为正弦波解调和脉冲波解调。
正弦波又可分为:幅度、频率、相位解调。
脉冲波解调可分为:脉冲幅度、脉冲相位、脉冲宽度、脉冲编码解调等。
不同的调制方式也要不同的解调方法,多重调制则需要多重解调。
选题研究的方法与主要内容研究方法:1、利用各种书籍以及其他资料,熟悉通信信号调制类型基本知识,对通信信号进行理论分析2、通过学习以及编程训练,熟练掌握仿真工具MATLAB3、利用MATLAB实现移动通信中信号调制和解调的仿真,对通信系统中的基带处理部分——二进制数字调制系统进行编程和建模仿真,并对结果进行分析。
研究内容:1、深入理解信号调制和解调基础知识,并且熟练掌握MATLAB的应用2、分析几种常见的调制解调技术,针对数字调制信号的几种调制方式识别算法,进行初步计算,通过MATLAB仿真信号。
二进制数字调制的MATLAB仿真
一、 实验目的:1.了解二进制数字调制的工作原理;2.掌握ASK,FSK,及PSK 的波形图。
二、 实验原理:对于大多数的数字传输系统来说,由于数字基带信号往往具有丰富的低频成分,而实际的通信信道又具有带通特性,很多信道都不能直接传送基带信号,而必须用基带信号来控制高频载波的某些参量,这种把系带数字信号变换为频带数字信号的过程称为数字解调。
1.二进制振幅键控信号 (1)数学表示设信息源发出的是有二进制符号0、1组成的序列,且假设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,则2ASK 信号可表示为:t t s t nT t g a t e c c ns n ωωcos )(cos )]([)(0=-=∑其中,g(t)是持续时间为s T 的矩形脉冲,且 ⎩⎨⎧=P-11P 0概率为概率为n a(2)频谱与带宽设s(t)是单极性随机矩阵脉冲序列,亲切0、1出现是等概的,则2ASK 信号的功率谱密度为)]()([161)()(sin )()(sin 16)(P 22cc sc sc sc sc s e f f f f T f f T f f T f f T f f T f -+++⎪⎪⎭⎫⎝⎛--+++=δδππππ2ASK 信号的带宽是基带脉冲波形带宽的两倍,即s f 2B ASK 2=2.二进制移频键控信号 (1)数学表示设信息源发出的是有二进制符号0、1组成的序列,且假定0符号对应于载频w1,1符号对应于载频w2,则2FSK 信号可表示为:)cos()]()cos()]()(210n ns n n ns n t nT t g a t nT t g a t e ϕωϕω+-++-=∑∑其中,g(t)是单个矩形脉冲,脉宽为s T 且⎩⎨⎧=P -11P概率为概率为n a ⎩⎨⎧-=P1P 10概率为概率为n a(2)频谱与带宽])()()()([161])()(sin )()(sin )()(sin )()(sin [16)(P 2211222222211211E f f f f f f f f T f f T f f T f f T f f T f f T f f T f f T f f T f sssssssss -+++-+++--++++--+++=δδδδππππππππ传输2FSK 信号所需频带约为s f f f 2B 12FSK2+-=3.二进制相移键控 (1)数学表示设信息源发出的是有二进制符号0、1组成的序列,其信号一般形式可表示为:t nT t g a t e c ns n ωcos )]([)(0∑-=这里,g(t)是单个矩形脉冲,脉宽为s T 且⎩⎨⎧-+=P-11P 1概率为概率为n a(2)频谱与带宽设s(t)是双极性矩形基带信号,且0、1等概出现,则2PSK 信号的功率谱密度为⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--+++=22)()(sin )()(sin 4)(P sc sc sc sc s e T f f T f f T f f T f f T f ππππ 2PSK 信号的带宽为s f 2B PSK 2=三、 实验程序: A=1; fc=2; N_sample=20; N=500; Ts=1;dt=Ts/fc/N_sample; t=0:dt:N*Ts-dt; Lt=length(t); d=sign(randn(1,N));dd=sigexpand((d+1)/2,fc*N_sample); gt=ones(1,fc*N_sample); figure(1) subplot(2,2,1); d_NRZ=conv(dd,gt);plot(t,d_NRZ(1:length(t))); axis([0,10,0,1.2]);xlabel('(a)输入信号');subplot(2,2,2);[f,d_NRZf]=T2F(t,d_NRZ(1:length(t))); plot(f,10*log10(abs(d_NRZf).^2/Ts)); axis([-2,2,-50,10]);xlabel('(b)输入信号功率谱密度(dB/HZ)'); ht=A*cos(2*pi*fc*t);s_2ask=d_NRZ(1:Lt).*ht;subplot(2,2,3);plot(t,s_2ask);axis([0,10,-1.2,1.2]);xlabel('(c)2ask');[f,s_2askf]=T2F(t,s_2ask);subplot(2,2,4);plot(f,10*log10(abs(s_2askf).^2/Ts)); xlabel('(d)2ask功率谱密度(dB/HZ)'); figure(2)d_2psk=2*d_NRZ-1;s_2psk=d_2psk(1:Lt).*ht;subplot(2,2,1);plot(t,s_2psk);axis([0,10,-1.2,1.2]);xlabel('(e)2psk');subplot(2,2,2);[f,s_2psk]=T2F(t,s_2psk);plot(f,10*log10(abs(s_2psk).^2/Ts));axis([-fc-4,fc+4,-50,10]);xlabel('(f)2psk功率谱密度(dB/HZ)');sd_2fsk=2*d_NRZ-1;s_2fsk=A*cos(2*pi*fc*t+2*pi*sd_2fsk(1:length(t)).*t); subplot(2,2,3);plot(t,s_2fsk);axis([0,10,-1.2,1.2]);xlabel('(g)2fsk');subplot(2,2,4);[f,s_2fskf]=T2F(t,s_2fsk);plot(f,10*log10(abs(s_2fskf).^2/Ts));axis([-fc-4,fc+4,-50,10]);xlabel('(h)2fsk功率谱密度(dB/HZ)');子函数:①F2T.mfunction [t,st]=F2T(f,sf)%反傅立叶变换df=f(2)-f(1);Fmx=(f(end)-f(1)+df);df=1/Fmx;N=length(sf);T=dt*N;t=0:dt:T-dt;sff=fftshift(sf);st=Fmx*ifft(sff)②T2F.mfunction[f,sf]=T2F(t,st)dt=t(2)-t(1);T=t(end);df=1/T;N=length(st);f=-N/2*df:df:N/2*df-df;sf=fft(st);sf=T/N*fftshift(sf);③ sigexpand.mfunction[out]=sigexpand(d,M)%将输入的序列扩展成间隔N—1个0 N=length(d);out=zeros(M,N);out(1,:)=d;out=reshape(out,1,M*N);四、实验结果及分析:。
基于Matlab调制与解调的实现(DOC)
基于Matlab 调制与解调的实现一. 实验目的1. 熟悉Matlab 的使用2. 掌握幅度调制、角度调制及FSK 调制的基本原理3. 掌握解调的基本原理,并实现解调二. 实验原理,仿真及结果分析 AM 调制与解调1. 标准AM 波调制与解调的原理调制信号是只来来自信源的调制信号 (基带信号),这些信号可以是模拟的, 亦可以是数字的。
为首调制的高频振荡信号可称为载波,它可以是正弦波,亦可以是非正弦波(如周期性脉冲序列)。
载波由高频信号源直接产生即可,然后经过 高频功率放大器进行放大,作为调幅波的载波,调制信号由低频信号源直接产生, 二者经过乘法器后即可产生双边带的调幅波。
设载波信号的表达式为C OS 「c t ,调制信号的表达式为m(t )二A m COS ,m t ,则调幅信号的表达式为S AM (t )二[A 。
m (t )]cos 吐标准调幅波示意图从高频已调信号中恢复出调制信号的过程称为解调,又称为检波。
对于振幅调制 信号,解调就是从它的幅度变化上提取调制信号的过程。
解调是调制的逆过程。
可利用乘积型同步检波器实现振幅的解调,让已调信号与本地恢复载波信号 相乘并通过低通滤波可获得解调信号。
2. matlab 仿真====================载=波信号===========================-►S AM (t)COgi C tm(t)A 0t=-1:0.00001:1;A0=10; %载波信号振幅f=6000; %载波信号频率wO=f*pi;Uc=AO*cos(wO*t); % 载波信号figure(1);subplot(2,1,1);plot(t,Uc);title(' 载频信号波形');axis([0,0.01,-15,15]);subplot(2,1,2);Y1=fft(Uc); % 对载波信号进行傅里叶变换plot(abs(Y1));title(' 载波信号频谱');axis([5800,6200,0,1000000]);% ====================调制信号============================== t=-1:0.00001:1;A仁5; %调制信号振幅f=6000; %载波信号频率w0=f*pi;mes=A1*cos(0.001*w0*t); % 调制信号subplot(2,1,1);plot(t,mes);xlabel('t'),title(' 调制信号');subplot(2,1,2);Y2=fft(mes); % 对调制信号进行傅里叶变换plot(abs(Y2));title(' 调制信号频谱');axis([198000,202000,0,1000000]);X 1护询制倍弓频谧10 -------------------J ---------------- 1 ---------------- 1---------------- 1 -------------f] _________________ 1______________ I ______________ J_______________ ________________ I_______________ I ________________ I _______________1 98 1 986 1 99 1 995 .32 005 2 CH 2 153 02=======================/已信号========================= t=-1:0.00001:1;A0=10; %载波信号振幅A仁5; %调制信号振幅A2=3; %已调信号振幅f=3000; %载波信号频率w0=2*f*pi;m=0.15; % 调制度mes=A1*cos(0.001*w0*t); % 消调制信号Uam=A2*(1+m*mes).*cos((wO).*t); %AM 已调信号subplot(2,1,1);plot(t,Uam);grid on;title('AM 调制信号波形');subplot(2,1,2);Y3=fft(Uam); % 对AM已调信号进行傅里叶变换plot(abs(Y3)),grid;title('AM 调制信号频谱');axis([5950,6050,0,500000]);%=========================FR通滤波器======================= Ft=2000; % 采样频率fpts=[100 120]; % 通带边界频率fp=100Hz,阻带截止频率fs=120Hzmag=[1 0];dev=[0.01 0.05]; % 通带波动1%阻带波动5%[n 21,w n21,beta,ftype]=kaiserord(fpts,mag,dev,Ft);%kaiserord 估计采用凯塞窗设计的FIR滤波器的参数b21=fir1(n21,wn21,Kaiser(n21+1,beta)); % 由firl 设计滤波器[h,w]=freqz(b21,1); % 得到频率响应plot(w/pi,abs(h));grid ontitle('FIR 低通滤波器');%=========================信号解调======================= t=-1:0.00001:1;A0=10; %载波信号振幅A仁5; %调制信号振幅A2=3; %已调信号振幅f=3000; %载波信号频率w0=2*f*pi;m=0.15; % 调制度k=0.5 ; %DSB 前面的系数mes=A1*cos(0.001*w0*t); % 调制信号Uam=A2*(1+m*mes).*cos((wO).*t); %AM 已调信号Dam=Uam.*cos(wO*t); % 对AM调制信号进行解调subplot(4,2,1);plot(t,Dam);title(' 滤波前AM解调信号波形');subplot(4,2,2);axis([187960,188040,0,200000]);Y5=fft(Dam); % 对AM解调信号进行傅里叶变换plot(abs(Y5)),grid;title(' 滤波前AM解调信号频谱');subplot(4,2,3);plot(t,z21);title(' 滤波后的AM 解调信号波形'); T5=fft(z21); %求AM 信号的频谱subplot(4,2,4); plot(abs(T5)); title('滤波后的AM 解调信号频谱');axis([198000,202000,0,100000]);角度调制与解调角度调制是频率调制和相位调制的总称。
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选题背景及意义:
随着科学技术的发展,系统建模和仿真技术已经日益成为现代各领域,特别是理工科各专业进行科学探索、系统可行性研究和工程设计不可缺少的重要环节。
仿真技术在今天的通信领域是一个非常重要的技术手段。
随着通信技术的发展,通信系统的结构和规模越来越复杂,基于通信系统的应用越来越多样化,单纯地依靠经验进行通信系统的规划和设计、通信设备的研发以及通信网络协议的开发,已经不能适应现代通信的发展需要。
因而急需一种科学的手段来反映和预测网络性能,这导致了仿真技术的应运而生。
通信的目的是传输信息,无论有线信道还是无线信道,由于信道限制,基带信号都不能直接传输,必须通过调制,通过调制可以获得更高的通信速率、更加有效地频谱利用率。
调制就是用一个信号去控制另一个信号的参量,产生已调信号。
调制的作用是把消息植入消息载体,便于传输和处理,性能指标主要为频谱宽度和抗干扰性。
模拟通信中调制方法有调幅、调频、调相。
以二进制为例分为:二进制振幅键控(2ASK)、二进制频移键控(2FSK)、二进制相移键控(2PSK)、二进制差分相移键控(2DPSK)。
解调是调制的逆过程,从携带消息的已调信号中恢复消息的过程。
分为正弦波解调和脉冲波解调。
正弦波又可分为:幅度、频率、相位解调。
脉冲波解调可分为:脉冲幅度、脉冲相位、脉冲宽度、脉冲编码解调等。
不同的调制方式也要不同的解调方法,多重调制则需要多重解调。
选题研究的方法与主要内容
研究方法:
1、利用各种书籍以及其他资料,熟悉通信信号调制类型基本知识,对通信信号进行理论分
析
2、通过学习以及编程训练,熟练掌握仿真工具MATLAB
3、利用MATLAB实现移动通信中信号调制和解调的仿真,对通信系统中的基带处理部分—
—二进制数字调制系统进行编程和建模仿真,并对结果进行分析。
研究内容:
1、深入理解信号调制和解调基础知识,并且熟练掌握MATLAB的应用
2、分析几种常见的调制解调技术,针对数字调制信号的几种调制方式识别算法,进行初步
计算,通过MATLAB仿真信号。
3、进行参数设置和调整要求获得各种信号的波形的软件编程方法,对其进行数据分析。
研究条件、拟解决的主要问题和预期结果:研究条件
MATLAB,含有包括通信系统在内的多个工具箱,成为了目前科学研究和工程应用最流行的软件包之一。
MATLAB的动态仿真软件Simulink提供了可视化的系统仿真环境和多个模型库,在模型库中提供了丰富的功能模块,采用模块化设计,可以方便灵活地建立通用性较强的通信仿真模型。
拟解决的问题:
搜集、查阅数字信号调制和解调的相关资料,如调制和解调的类型,通信信号的理论分析。
熟练掌握仿真语言MATLAB;对数字通信系统进行系统平台构建、写出系统流程图,建立仿真模型进行仿真,并进行性能分析。
预期结果
基于matlab建立3中二进制数字调制系统的简易模型及原理图,通过对仿真结果的观察,证实了该程序仿真的正确性,加深了对二进制数字调制系统的学习,同时以增强了对matlab 的运用能力。