数字调制信号调制解调与时频域分析

简明通信原理实验

报告六

实验6

Matlab 实验三数字调制信号调制解调与时频域分析一、MATLAB仿真内容：

（1）运行样例程序，观察 OOK、BPSK、BFSK 信号的时域波形和功率谱谱，求已调信号的带宽。

（2）采用相干解调法对 BPSK 信号解调，绘制解调后的信号波形，并与原始信号进行比较，对仿真结果进行分析说明。

（3）编写 DBPSK 信号产生和解调程序，绘制 DBPSK 信号的时域波形和功率谱，绘制解调后的信号波形并与原始信号波形进行比较。（4）编写四进制相移键控信号 QPSK 的产生程序，绘制信号波形与功率谱。

二、MATLAB仿真结果：

（1）运行样例程序，观察OOK、BPSK、BFSK 信号的时域波形和功率谱谱，求已调信号的带宽。

文本：

clear all;close all;

A = 1; % 载波幅度

fc = 2; % 载波频率

N_sample = 8; % 每个码元采样点数

N = 500; % 码元数

Ts = 1; % 码元长度

dt = Ts/(fc*N_sample); % 波形采样间隔

fs = 1/dt; % 采样频率

t = 0:dt:N*Ts-dt;

T = length(t);

d = (sign(randn(1,N))+1)/2;

dd = upsample(d,fc*N_sample);

gt = ones(1,fc*N_sample);

d_NRZ = conv(dd,gt);

ht = A*cos(2*pi*fc*t);

%%********** OOK信号 ******************

s_BASK = d_NRZ(1:T).*ht;

[f1,s_BASKf] = myt2f(s_BASK,fs);

figure

subplot(211)

plot(t,s_BASK);grid

axis([0 10 -1.2 1.2]);

ylabel('OOK');

subplot(212)

plot(f1,10*log10(abs(s_BASKf).^2/T));grid

axis([-fc-4 fc+4 -50 10]);

ylabel('OOK功率谱密度(dB/Hz)');

%%********** BPSK信号 ******************

d_BPSK = 2*d_NRZ-1;

s_BPSK = d_BPSK(1:T).*ht;

[f2,s_BPSKf] = myt2f(s_BPSK,fs);

figure

subplot(211)

plot(t,s_BPSK);grid

axis([0 10 -1.2 1.2]);

ylabel('BPSK');

subplot(212)

plot(f2,10*log10(abs(s_BPSKf).^2/T));A = 1;grid % 载波幅度fc = 2; % 载波频率

N_sample = 8; % 每个码元采样点数

N = 500; % 码元数

ylabel('BPSK功率谱密度(dB/Hz)');

%%********** BFSK信号 ******************

d_BFSK = 2*d_NRZ-1;

s_BFSK = A*cos(2*pi*fc*t+2*pi*d_BFSK(1:T).*t);

[f3,s_BFSKf] = myt2f(s_BFSK,fs);

figure

subplot(211)

plot(t,s_BFSK);grid

axis([0 10 -1.2 1.2]);

ylabel('BFSK');

subplot(212)

plot(f3,10*log10(abs(s_BFSKf).^2/T));grid

axis([-fc-4 fc+4 -50 10]);

ylabel('BFSK功率谱密度(dB/Hz)');

xlabel('f');

波形：

1.OOK:Book=2Rb=2 Hz

2.BPSK:Bbpsk=2fs=2 Hz

3.BFSK:Bbfsk=|f2-f1|+2fs=2 Hz

（2）采用相干解调法对 BPSK 信号解调，绘制解调后的信号波形，并与原始信号进行比较，对仿真结果进行分析说明。

文本：

clear all;close all;

A = 1; % 载波幅度

B=1;

fc = 2; % 载波频率

N_sample = 8; % 每个码元采样点数

N = 500; % 码元数

Ts = 1; % 码元长度

dt = Ts/(fc*N_sample); % 波形采样间隔

fs = 1/dt; % 采样频率

t = 0:dt:N*Ts-dt;

T = length(t);

% 产生二进制信源

d = (sign(randn(1,N))+1)/2;

dd = upsample(d,fc*N_sample);

gt = ones(1,fc*N_sample);

d_NRZ = conv(dd,gt);

% 载波信号

ht = A*cos(2*pi*fc*t);

%%********** BPSK信号 ******************

d_BPSK = 2*d_NRZ-1;

s_BPSK = d_BPSK(1:T).*ht;

[f2,s_BPSKf] = myt2f(s_BPSK,fs);

subplot(211)

plot(t,s_BPSK);

axis([0 10 -1.2 1.2]);

ylabel('BPSK');

rt = s_BPSK.*cos(2*pi*fc*t); % 相干解调

rt = rt-mean(rt);

[f1,sf1] = myt2f(rt,fs);

[t0,rt0] = lpf(f1,sf1,B);

rt0=sign(rt0/2);

subplot(212)

plot(t0,rt0);hold on

axis([0 20 -2 3]);

plot(t,s_BPSK/2,'r--');

title('相干解调后的信号波形与输入信号的比较');

xlabel('t');

波形：