Matlab的ASK_FSK__PSK程序仿真-推荐下载
数字调制(ASK、FSK、PSK)
数字调制(ASK、FSK、PSK)2ASK(⼆进制幅移键控)⼜称OOKfunction askdigital(s,f)% 实现ASK调制% s——输⼊⼆进制序列;f——载波的频率,即:⼀个码元周期包括f个载波周期% 调⽤举例:askdigital([1 0 1 1 0], 2)t=0:2*pi/99:2*pi; %初始化定义,1*100的矩阵cp=[];mod=[];bit=[];for n=1:length(s); % 调制过程if s(n)==0;bit1=zeros(1,100); % 100是码元周期else % s(n)==1;bit1=ones(1,100);endc=sin(f*t);mod=[mod c];bit=[bit bit1];endask=bit.*mod;subplot(2,1,1);plot(bit,'k','LineWidth',1);grid on;ylabel('Binary Signal');axis([0 100*length(s) -2.5 2.5]);subplot(2,1,2);plot(ask,'k','LineWidth',1);grid on;ylabel('ASK modulation');axis([0 100*length(s) -2.5 2.5]); 2FSK:‘1’对应频率为ω1的载波,‘0’对应频率为ω2的载波。
function fskdigital(s,f0,f1)% 实现 FSK 调制% s——输⼊⼆进制序列 f0,f1——两个不同频率的载波% 调⽤举例 (f0 f1 必须是整数) : fskdigital([1 0 1 1 0],1,2)t=0:2*pi/99:2*pi; %初始化定义cp=[];mod=[];bit=[];for n=1:length(s); % 调制过程if s(n)==0;cp1=ones(1,100);c=sin(f0*t);bit1=zeros(1,100);else %s(n)==1;cp1=ones(1,100);c=sin(f1*t);bit1=ones(1,100);endcp=[cp cp1];mod=[mod c];bit=[bit bit1];endfsk=cp.*mod;% fsk = mod;subplot(2,1,1);plot(bit,'k','LineWidth',1);grid on;ylabel('Binary Signal');axis([0 100*length(s) -2.5 2.5]);subplot(2,1,2);plot(fsk,'k','LineWidth',1);grid on;ylabel('FSK modulation');axis([0 100*length(s) -2.5 2.5]); 或⽤Matlab提供的函数fskmod调⽤格式 y= fskmod(x,M,freq_sep,nsamp); y=fskmod(x,M,freq_sep,nsamp,Fs);参数说明 x:消息信号 M:表⽰消息的符号数,必须是2的整数幂,M进制信号(0~M-1) freq_sep:两载波之间的频率间隔,单位Hz nsamp:输出信号的采样数,必须是⼤于1的正整数 Fs:根据奈奎斯特采样定理,(M-1)*freq_seq <= Fs M=2;freqsep=8;nsamp=8;Fs=32;x=randi([0,M-1],1000,1);y=fskmod(x,M,freqsep,nsamp,Fs);ly = length(y);%画2FSK的信号频谱freq= -Fs/2:Fs/ly : Fs/2-Fs/ly;Syy = fftshift(abs(fft(y)));plot(freq,Syy)PSKfunction bpskdigital( s, f )%实现BPSK% s:输⼊⼆进制序列,f:载波信号的频率(⼀个码元有⼏个载波周期)% 调⽤举例:bpskdigital([1 0 1 1 0], 2)t = 0:2*pi/99:2*pi;cp = [];mod = []; bit = [];for n=1:length(s)if s(n) == 0cp1 = -ones(1,100);bit1 = zeros(1,100);else %s(n)==1cp1 = ones(1,100);bit1 = ones(1,100);endc= sin(f*t);cp = [cp,cp1];mod = [mod,c];bit = [bit,bit1];endbpsk = cp .* mod;subplot(211);plot(bit,'LineWidth',1.5);grid on;ylabel('Binary Signal');axis([0 100*length(s) -2.5 2.5]);subplot(212);plot(bpsk,'LineWidth',1.5);grid on;ylabel('BPSK modulation');axis([0 100*length(s) -2.5 2.5]);endProcessing math: 100%。
MATLABPSK调制与解调及仿真
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。
完整版PSK原理及MATLAB仿真
S(t)
相对
码元1 0 1 10 0
调相
t
图4 相对移相的波形示意图
一般情况下,相对移相可通过对信码进行变换 和绝对移相来实现。将信码经过差分编码变换成新 的码组 ——相对码,再利用相对码对载波进行绝对 移相,使输出的已调载波相位满足相对移相的相位 关系。
3. 2PSK的调制原理
? 数字调相:如果两个频率相同的载波同时开始 振荡,这两个频率同时达到正最大值,同时达 到零值,同时达到负最大值,它们应处于“同 相”状态;如果其中一个开始得迟了一点,就 可能不相同了。如果一个达到正最大值时,另 一个达到负最大值,则称为“反相”。
PSK 原理及MATLAB 仿真
前言
? 移动通信的迅速发展,离不开很多关键技术的支
持与应用 ,数字调制在通信领域中就发挥着重大
的作用
? 为了使数字信号在带通信道中传输,必须使用数 字基带信号对载波进行调制,以使信号与信道的 特性匹配
? 由于PSK在生活中有着广泛的应用,本课题主要 介绍了 PSK 波形的产生和仿真过程
形');
所得波形图如下:
for i=1:7 if a(i)==0 for j=1:50 out(j+50*(i-1))=f(j); end else for j=1:50 out(j+50*(i-1))=-f(j); end end
end for i=1:7
for j=1:50 m=0;n=0; if out(j+50*(i-1))-f(j)==0 m=m+1; end if out(j+50*(i-1))+f(j)==0 n=n+1; end
码元定时与载波的关系可以是同步的,以 便清晰观察码元变化时对应调制载波的相应 变化;也可以是异步的,因为实际的系统都 是异步的,码元速率约为1Mbt/s。
通信原理DPSKFSKASKPSK检波及波形实现的MATLAB程序
通信原理DPSKFSKASKPSK检波及波形实现的MATLAB程序十、附录程序程序一2ASK调制解调程序及注释clear all close all i=10;%10个码元j=5000; t=linspace(0,5,j);%0-5之间产生5000个点行矢量,即分成5000份fc=10;%载波频率fm=i/5;%码元速率%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%产生基带信号x=(rand(1,i))%rand函数产生在0-1之间随机数,共1-10个figure(2) plot(x) a=round(x);%随机序列,round取最接近小数的整数figure(3) stem(a)%火柴梗状图st=t; for n=1:10 if a(n) for m=j/i*(n-1)+1:j/i*n st(m)=0; end else for m=j/i*(n-1)+1:j/i*n st(m)=1; end end end figure(1); subplot(421); plot(t,st); axis([0,5,-1,2]); title('基带信号st'); %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%载波s1=cos(2*pi*fc*t); subplot(422); plot(s1); title('载波信号s1'); %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%调制e_2ask=st.*s1; subplot(423); plot(t,e_2ask); title('已调信号'); noise =rand(1,j); e_2ask=e_2ask+noise;%加入噪声subplot(424);plot(t,e_2ask); title('加入噪声的信号'); %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%相干解调at=e_2ask.*cos(2*pi*fc*t); at=at-mean(at);%因为是单极性波形,还有直流分量,应去掉subplot(425); plot(t,at); title('与载波相乘后信号'); [f,af] = T2F(t,at);%通过低通滤波器[t,at] = lpf(f,af,2*fm); subplot(426); plot(t,at);title('相干解调后波形'); %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%抽样判决for m=0:i-1; if at(1,m*500+250)+0.5 for j=m*500+1:(m+1)*500; at(1,j)=0; end else for j=m*500+1:(m+1)*500; at(1,j)=1; end end end subplot(427); plot(t,at); axis([0,5,-1,2]); title('抽样判决后波形')程序二2FSK调制解调程序及注释clear all close all i=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=10;%载波1频率f2=5;%载波2频率fm=i/5;%基带信号频率%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%产生基带信号st1=t; for n=1:10 if a(n) for m=j/i*(n-1)+1:j/i*n st1(m)=0; end else for m=j/i*(n-1)+1:j/i*n st1(m)=1; end end end st2=t; %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%基带信号求反for n=1:j; if st1(n) st2(n)=0; else st2(n)=1; end end; figure(1);subplot(411); plot(t,st1); title('基带信号st1'); axis([0,5,-1,2]); subplot(412); plot(t,st2); title('基带信号反码st2'); axis([0,5,-1,2]); %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%载波信号s1=cos(2*pi*f1*t) s2=cos(2*pi*f2*t) subplot(413),plot(s1); title('载波信号s1'); subplot(414),plot(s2); title('载波信号s2'); %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%调制F1=st1.*s1;%加入载波 1 F2=st2.*s2;%加入载波 2 figure(2); subplot(411); plot(t,F1); title('F1=s1*st1'); subplot(412); plot(t,F2); title('F2=s2*st2'); e_fsk=F1+F2; subplot(413); plot(t,e_fsk); title('2FSK信号')%键控法产生的信号在相邻码元之间相位不一定连续nosie=rand(1,j); fsk=e_fsk+nosie; subplot(414); plot(t,fsk); title('加噪声后信号') %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%相干解调st1=fsk.*s1;%与载波1相乘[f,sf1] = T2F(t,st1);%通过低通滤波器[t,st1] = lpf(f,sf1,2*fm); figure(3); subplot(311); plot(t,st1); title('与s1相乘后波形'); st2=fsk.*s2;%与载波2相乘[f,sf2] = T2F(t,st2);%通过低通滤波器[t,st2] = lpf(f,sf2,2*fm); subplot(312); plot(t,st2); title('与s2相乘后波形'); %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%抽样判决for m=0:i-1; if st1(1,m*500+250)st2(1,m*500+250); for j=m*500+1:(m+1)*500; at(1,j)=0; end else forj=m*500+1:(m+1)*500; at(1,j)=1; end end end; subplot(313); plot(t,at); axis([0,5,-1,2]); title('抽样判决后波形')程序三2PSK调制解调程序及注释clear all close all i=10; j=5000; fc=4;%载波频率fm=i/5;%码元速率B=2*fm; t=linspace(0,5,j); %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%产生基带信号a=round(rand(1,i));%随机序列,基带信号figure(3); stem(a); st1=t; for n=1:10 if a(n) for m=j/i*(n-1)+1:j/i*n st1(m)=0; end else for m=j/i*(n-1)+1:j/i*n st1(m)=1; end end end figure(1); subplot(411); plot(t,st1); title('基带信号st1'); axis([0,5,-1,2]); %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%基带信号求反%由于PSK中的是双极性信号,因此对上面所求单极性信号取反来与之一起构成双极性码st2=t; for k=1:j; if st1(k) st2(k)=0; else st2(k)=1; end end; subplot(412); plot(t,st2); title('基带信号反码st2'); axis([0,5,-1,2]); st3=st1-st2; subplot(413); plot(t,st3); title('双极性基带信号st3'); axis([0,5,-2,2]); %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%载波信号s1=sin(2*pi*fc*t); subplot(414); plot(s1); title('载波信号s1'); %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%调制e_psk=st3.*s1; figure(2); subplot(511); plot(t,e_psk);title('e_2psk'); noise=rand(1,j); psk=e_psk+noise;%加入噪声subplot(512); plot(t,psk); title('加噪后波形'); %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%相干解调psk=psk.*s1;%与载波相乘subplot(513);plot(t,psk); title('与载波s1相乘后波形'); [f,af] = T2F(t,psk);%%%%%%%%%%%通过低通滤波器[t,psk] = lpf(f,af,B); subplot(514); plot(t,psk); title('低通滤波后波形'); %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%抽样判决for m=0:i-1; if psk(1,m*500+250) for j=m*500+1:(m+1)*500; psk(1,j)=0; end else for j=m*500+1:(m+1)*500; psk(1,j)=1; end end end subplot(515); plot(t,psk); axis([0,5,-1,2]); title('抽样判决后波形')程序四2DPSK调制解调程序及注释clear all close all i=10; j=5000; fc=4;%载波频率fm=i/5;%码元速率B=2*fm; t=linspace(0,5,j); %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%产生基带信号a=round(rand(1,i)); figure(4); stem(a); st1=t; for n=1:10 if a(n) for m=j/i*(n-1)+1:j/i*n st1(m)=0; end else for m=j/i*(n-1)+1:j/i*n st1(m)=1; end end end figure(1); subplot(321); plot(t,st1); title('绝对码'); axis([0,5,-1,2]); %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%差分变换b=zeros(1,i);%%%%%%%%全零矩阵b(1)=a(1); for n=2:10 if a(n)if b(n-1)=1 b(n)=0; elseb(n)=1; end else b(n)=b(n-1); end end st1=t; for n=1:10 if b(n) for m=j/i*(n-1)+1:j/i*n st1(m)=0; end else for m=j/i*(n-1)+1:j/i*n st1(m)=1; end end end subplot(323); plot(t,st1); title('相对码st1'); axis([0,5,-1,2]); st2=t; for k=1:j; if st1(k) st2(k)=0; else st2(k)=1; end end; subplot(324); plot(t,st2); title('相对码反码st2'); axis([0,5,-1,2]); %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%载波信号s1=sin(2*pi*fc*t); subplot(325); plot(s1); title('载波信号s1'); s2=sin(2*pi*fc*t+pi); subplot(326); plot(s2); title('载波信号s2'); %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%信号调制d1=st1.*s1; d2=st2.*s2; figure(2); subplot(411); plot(t,d1); title('st1*s1'); subplot(412); plot(t,d2); title('st2*s2'); e_dpsk=d1+d2; subplot(413); plot(t,e_dpsk); title('调制后波形'); noise=rand(1,j); dpsk=e_dpsk+noise;%%%%%%%%%%加入噪声subplot(414); plot(t,dpsk); title('加噪声后信号');%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%相干解调dpsk=dpsk.*s1;%%%%与载波s1相乘figure(3); subplot(411); plot(t,dpsk); title('与载波相乘后波形'); [f,af]=T2F(t,dpsk);%%%%通过低通滤波器[t,dpsk]=lpf(f,af,B); subplot(412); plot(t,dpsk); title('低通滤波后波形'); %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%抽样判决st=zeros(1,i);%%全零矩阵for m=0:i-1; if dpsk(1,m*500+250)st(m+1)=0; for j=m*500+1:(m+1)*500; dpsk(1,j)=0; end else for j=m*500+1:(m+1)*500; st(m+1)=1; dpsk(1,j)=1; end end end subplot(413); plot(t,dpsk); axis([0,5,-1,2]); title('抽样判决后波形') %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%码反变换dt=zeros(1,i);%%全零矩阵dt(1)=st(1); for n=2:10; if (st(n)-st(n-1))=0(st(n)-st(n-1)) dt(n)=0; else dt(n)=1; end end st=t; for n=1:10 if dt(n) for m=j/i*(n-1)+1:j/i*n st(m)=0; end else for m=j/i*(n-1)+1:j/i*n st(m)=1; end end end subplot(414); plot(t,st); axis([0,5,-1,2]); title('码反变换后波形');。
基于MATLAB的FSK调制信号发生器的模拟仿真
2012年8月第24期科技视界SCIENCE &TECHNOLOGY VISION 科技视界Science &Technology Vision作者简介:葛熠(1991—),男,江苏溧阳人,本科,通信工程专业,研究方向为信息与通信工程。
0引言由于目前大多数信道不适合传输基带信号,为了使基带信号能利用这些信道进行传输,必须使代表信息的原始信号经过一种变换得到另一种新信号,这种变换就是调制。
在数字调制中,频移键控(FSK)[1]方法简单,易于实现,并且解调不须恢复本地载波,可以异步传输,抗噪声和抗衰落性能也较强。
因此,FSK 调制技术在通信行业得到了广泛地应用,并且主要适用于用于低、中速数据传输[2]。
因此本文以通用DSP builder 来实现FSK 调制信号发生器的设计,并借助MATLAB 仿真工具SIMULINK 进行仿真检测。
1MATLAB 和DSP Builder 的简单介绍1.1MATLAB 简介MATLAB 是矩阵实验室的简称,主要包括MATLAB 和Simulink 两大部分。
MATLAB 可以进行矩形运算、绘制函数和数据、实现算法、创建用户界面、连接其他编程语言的程序等,主要应用于工程计算、控制设计、信号处理与通讯、图像处理、信号检测、金融建模设计与分析等领域[3]。
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 [4]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。
1.2DSP Builder 简介Altera 可编程逻辑器件中的DSP 系统设计需要高级算法和HDL 开发工具。
Altera DSP Builder 将MATLAB 和Simulink 系统级设计工具的算法开发、仿真和验证功能与VHDL 综合、仿真和Altera 开发工具整合在一起,实现了这些工具的集成[5]。
4PSK、4ASK以及4FSK的MATLAB仿真
4PSK、4ASK以及4FSK的MATLAB仿真一、实验目的:学会利用MATLAB软件进行4PSK、4ASK和4FSK调制的仿真。
通过实验提高学生实际动手能力和编程能力,为日后从事通信工作奠定良好的基础。
二、实验内容:利用MATLAB软件编写程序,画出4PSK 、4ASK和4FSK图形,进一步了解4PSK、4ASK和4FSK调制的原理。
(1)设二进制数字序列为1 1 0 0 1 1 0 0 1 0 0 1 1 1,编程产生4PSK调制信号波形。
(2)设二进制数字序列为1 1 0 0 1 1 0 0 1 0 0 1 1 1,编程产生4ASK调制信号波形。
(3)设二进制数字序列为1 1 0 0 1 1 0 0 1 0 0 1 1 1,编程产生4FSK调制信号波形。
三、程序和实验结果:f=100;t=0:2*pi/99:2*pi;s=[1 1 0 0 1 1 0 0 1 0 0 1 1 1];m1=[];c1=[];b1=[];for i=1;2;length(s)/2if (s(i)==0&&s(i+1)==0)ak(i)=0;bk(i)=0;elseif (s(i)==0&&s(i+1)==1)ak(i)=0 ;bk(i)=1;elseif(s(i)==1&&s(i+1)==0)ak(i)=1;bk(i)=0;elseak(i)=1;bk(i)=1;endendfor i=1:length(s)/2if((ak(i)==0)&&(bk(i)==0))m=ones(1,100);c=sin(f*t);b=zeros(1,100);elseif((ak(i)==0)&&(bk(i)==1))m=ones(1,100);c=sin(f*t+pi/2);b=ones(1,100);elseif((ak(i)==1)&&(bk(i)==0))m=ones(1,100);c=sin(f*t+pi);b=2*ones(1,100);elsem=ones(1,100);c=sin(f*t+3/2*pi);b=3*ones(1,100);endm1=[m1 m];c1=[c1 c];b1=[b1 b];endpsk=c1.*m1;subplot(2,1,1);plot(b1)title('原始信号')axis([0 50*length(s) -0.5 4]); subplot(2,1,2);plot(psk)title('4PSK信号')axis([0 50*length(s) -2 2]); xlabel('周万成')(2)4ASK程序f=100;t=0:2*pi/99:2*pi;s=[1 1 0 0 1 1 0 0 1 0 0 1 1 1]; m1=[];c1=[];for i=1;2;length(s)/2if (s(i)==0&&s(i+1)==0)ak(i)=0;bk(i)=0;elseif (s(i)==0&&s(i+1)==1) ak(i)=0 ;bk(i)=1;elseif(s(i)==1&&s(i+1)==0) ak(i)=1;bk(i)=0;elseak(i)=1;bk(i)=1;endendfor i=1:length(s)/2if((ak(i)==0)&&(bk(i)==0))m=zeros(1,100);elseif((ak(i)==0)&&(bk(i)==1)) m=ones(1,100);elseif((ak(i)==1)&&(bk(i)==0)) m=2*ones(1,100);elsem=3*ones(1,100);endc=sin(f*t);m1=[m1 m];c1=[c1 c];endask=c1.*m1;subplot(2,1,1);plot(m1)title('原始信号')axis([0 50*length(s) -0.5 4]); subplot(2,1,2);plot(ask)title('4ASK信号')axis([0 50*length(s) -4 4]); xlabel('周万成')(3)4FSK程序f1=1;f2=2;f3=3;f4=4;t=0:2*pi/99:2*pi;s=[1 1 0 0 1 1 0 0 1 0 0 1 1 1]; m1=[];c1=[];b1=[];for i=1;2;length(s)/2if (s(i)==0&&s(i+1)==0)ak(i)=0;bk(i)=0;elseif (s(i)==0&&s(i+1)==1)ak(i)=0 ;bk(i)=1;elseif(s(i)==1&&s(i+1)==0)ak(i)=1;bk(i)=0;elseak(i)=1;bk(i)=1;endfor i=1:length(s)/2if((ak(i)==0)&&(bk(i)==0))m=ones(1,100);c=sin(f1*t);b=zeros(1,100);elseif((ak(i)==0)&&(bk(i)==1)) m=ones(1,100);c=sin(f2*t);b=ones(1,100);elseif((ak(i)==1)&&(bk(i)==0)) m=ones(1,100);c=sin(f3*t);b=2*ones(1,100);elsem=ones(1,100);c=sin(f4*t);b=3*ones(1,100);endm1=[m1 m];c1=[c1 c];b1=[b1 b];endfsk=c1.*m1;subplot(2,1,1);plot(b1)title('原始信号')axis([0 50*length(s) -0.5 4]); subplot(2,1,2);plot(fsk)title('4FSK信号')axis([0 50*length(s) -2 2]); xlabel('周万成')四、实验结果以及分析:(1)结果图1图2图3(2)分析在C语言编程中对一个数组可以采用循环的方式对其赋值,所以此处利用循环对ak[]数组,bk[]数组进行赋值。
Matlab的ASK_FSK__PSK仿真
目录1.任务与要求 (2)1.1设计任务 (2)1.2设计要求 (2)2.设计原理 (2)2.1 二进制数字调制技术原理 (2)2.1.1、2ASK (2)2.1.2、2FSK (3)2.1.3、2PSK (3)2.2 数字调制技术的仿真实现 (3)3.程序与调试图形 (3)3.1、ASK调制解调 (3)3.1.1 ASK程序: (3)3.3.2 ASK图形: (3)3.2、PSK调制解调 (5)3.2.1PSK程序: (5)3.2.2PSK图形: (6)3.3、FSK调制解调 (8)3.3.1FSK程序: (8)3.3.2FSK图形(包含误码率分析): (8)3.5、误码率分析 (10)4、课程设计心得体会 (12)5、参考文献 (12)1.任务与要求1.1设计任务1.根据题目,查阅有关资料,掌握数字带通调制技术以及扩频通信原理。
2.学习MATLAB软件,掌握MATLAB各种函数的使用。
3.根据数字带通调制原理,运用MATLAB进行编程,仿真调制过程,记录并分析仿真结果。
4.形成设计报告。
1.2设计要求课程设计需要运用MA TLAB编程实现2ASK,2FSK,2PSK,2DPSK调制解调过程,并且输出其调制后的波形,画出频谱、功率谱密度图,并比较各种调制的误码率情况,讨论其调制效果。
2.设计原理2.1 二进制数字调制技术原理数字信号的传输方式分为基带传输和带通传输,在实际应用中,大多数信道具有带通特性而不能直接传输基带信号。
为了使数字信号在带通信道中传输,必须使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。
这种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。
通常使用键控法来实现数字调制,比如对载波的振幅、频率和相位进行键控。
2.1.1、2ASK2ASK信号的产生方法通常有两种:模拟调制和键控法。
解调有相干解调和非相干解调。
P=1时f(t)=Acoswt;p=0时f(t)=0;其功率谱密度是基带信号功率谱的线性搬移2.1.2、2FSK一个FSK信号可以看成是两个不同载波的2ASK信号的叠加。
ask在matlab中的调制解调
ask在matlab中的调制解调在MATLAB中,调制和解调是数字通信中非常重要的部分。
通过调制和解调技术,我们可以将数字信号转换为模拟信号,或者将模拟信号转换为数字信号。
这篇文章将介绍MATLAB中的调制解调方法以及其在互联网技术中的应用。
一、调制调制是将数字信号转换为模拟信号的过程。
MATLAB中提供了多种调制技术,包括频移键控调制(FSK)、相移键控调制(PSK)、正交振幅调制(QAM)等。
1. 频移键控调制(FSK)频移键控调制是一种基于频率的调制方法,可以将不同的数字信号映射到不同的频率上。
MATLAB中可以使用comm.FSKModulator和comm.FSKDemodulator函数实现FSK调制解调。
2. 相移键控调制(PSK)相移键控调制是一种基于相位的调制方法,可以将不同的数字信号映射到不同的相位上。
MATLAB中可以使用comm.PSKModulator和comm.PSKDemodulator函数实现PSK调制解调。
3. 正交振幅调制(QAM)正交振幅调制是一种结合了频移键控调制和相移键控调制的调制方法,可以将数字信号映射到不同的频率和相位上。
MATLAB中可以使用comm.RectangularQAMModulator和comm.RectangularQAMDemodulator函数实现QAM调制解调。
二、解调解调是将模拟信号转换为数字信号的过程。
在MATLAB中,可以使用相应的解调器函数对调制后的信号进行解调。
1. FSK解调使用comm.FSKDemodulator函数可以对FSK调制后的信号进行解调,将其转换为数字信号。
2. PSK解调使用comm.PSKDemodulator函数可以对PSK调制后的信号进行解调,将其转换为数字信号。
3. QAM解调使用comm.RectangularQAMDemodulator函数可以对QAM调制后的信号进行解调,将其转换为数字信号。
ASK FSK PSK调制解调的对比仿真
通信系统综合设计与实践题目ASK、FSK、PSK调制解调的对比仿真院(系)名称信息工程学院通信系专业名称学生姓名学生学号11031 1103 110指导教师2012 年 5 月17 日摘要数字调制解调技术的发展不断更新,如今在现实中应用的数字调制系统大部分都是经过改进的,性能较好的系统,但是,作为理论发展最成熟的调制解调方式,对ASK,FSK,PSK的研究仍然具有非常大的意义,而且这样可以更容易将其仿真结果与成熟的理论进行比较,从而验证仿真的合理性。
因此,我们选择了这几种调制解调方式进行对比仿真研究。
本次课程实训设计运用了MATLAB实现了2ASK,2FSK,2PSK调制解调过程的仿真,在调制解调过程中观察了各个环节时域和频域的波形,还对比了这三种调制方式的频谱特点与误码率情况,并结合这几种调制方法的调制原理,跟踪分析了频谱与误码率对调制性能的影响,以及仿真结果与预测结果的对比,从而得出此次仿真的可靠性,最终可以对比以上因素,在不同的场合中选择出信号传输的最佳调制解调方式。
1.序言 (4)1.1工具介绍 (4)1.2程序设计目的与意义 (4)1.3数字带通传输系统 (5)2.数字调制技术原理 (6)2.1二进制振幅键控(2ASK)原理 (6)2.2二进制频移键控(2FSK)原理 (9)2.3二进制相移键控(2PSK)原理 (11)3.数字调制系统的模拟 (14)3.1预测结果 (14)3.2仿真预测结果的意义 (14)4.数字调制系统的仿真 (15)4.1二进制振幅(2ASK)调制解调 (15)4.1.1设计流程 (15)4.1.2设计思路 (15)4.1.3代码清单 (15)4.1.4运行结果 (18)4.2二进制频移(2FSK)调制解调 (19)4.2.1设计流程 (19)4.2.2设计思路 (19)4.2.3代码清单 (19)4.2.4运行结果 (22)4.3二进制相移(2PSK)调制解调 (28)4.3.1设计流程 (28)4.3.2设计思路 (28)4.3.3代码清单 (28)4.3.4运行结果 (30)4.4误码率 (32)4.4.1设计思路 (32)4.4.2代码清单 (32)4.4.3运行结果 (33)5.总结 (35)6.心得体会 (36)7.参考文献 (37)数字调制技术的发展日新月异现如今信息技术不断的推陈出新,信息的传输及通信起着支撑作用。
基于matlab的psk系统仿真开题报告 (1)
XXXXX毕业设计(论文)开题报告课题名称基于maltab的PSK调制和解调及仿真学院名称电子与电气工程学院专业电子信息工程班级XXXX 学生姓名XXXX一、课题意义随着科学技术、仿真理论及计算机的不断发展,仿真技术不断提高。
在如今的科学研究中,仿真技术提高了科学研究水平,缩短了科学研究周期、降低了科学研究成本及风险、促进了各不同领域学科融合、加速了科研成果转化为生产力。
可以说仿真技术已成为科学研究中必不可少的实用技术。
因此在现代科学研究及应用中,仿真技术被广泛应用于数学、物理、电子、通信、医学、生物等众多领域。
所谓系统仿真,通俗的说就是模型试验,它是指通过系统模型试验去研究一个已经存在的或者正在设计的系统的过程。
系统仿真,它不是对原型的简单再现,而是按照研究的侧重点对系统进行提炼,以利于研究者抓住问题的本质,这种建立在模型系统上的实验技术,称为仿真技术。
仿真方法可以分为3类:实物仿真、数学仿真和半实物仿真。
系统仿真的研究重点在于仿真环节,即在模型建立之后,设计适当的算法,并编制成计算机程序。
因此,便产生了很多仿真算法和仿真软件,其中以MATLAB提供的动态仿真工具Simulink最为耀眼,它不仅具有强大的功能,并且具有很好的使用性。
MATLAB 就是大量的计算机仿真软件中的优秀代表,它在科学研究特别是电子信息科学中有着极为广泛的应用。
MATLAB现已被广泛应用于数学、通信、信号处理、自动控制、神经网络、图形处理等许多不同学科的研究中。
仿真是衡量系统性能的工具,它通过仿真模型的仿真结果来推断原系统的性能,从而为新系统的建立或原系统的改造提供可靠的参考。
实际的通信系统是一个功能结构相当复杂的系统,对这个系统做出的任何改变都可能影响到整个系统的性能和稳定。
因此,在对原有的通信系统做出改进或建立一个新系统之前,通常需要对这个系统进行建模和仿真,通过仿真结果衡量方案的可行性,从中选择最合理的系统配置和参数设置,然后再应用于实际系统中。
Matlab的ASK和FSK信号调制解调仿真
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。
ASK和FSK信号调制解调仿真
ASK原理
✤ ASK指的是振幅键控方式。这种调制方式是利用载波的幅度变化来传递 数字信息,其频率和初始相位保持不变。最基本的ASK是2ASK。
✤ 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。对于二进 制幅度键控信号的频带宽度为二进制基带信号宽度的两倍。
✤ 幅移键控法(ASK)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 (OOK)。 多电平MASK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✤ FSK(Frequency-shift keying)频移键控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
FSK原理
ASK-FSK-PSK调制解调的对比仿真.
通信系统综合设计与实践题目ASK、FSK、PSK调制解调的对比仿真院(系)名称信息工程学院通信系专业名称11级通信工程专升本学生姓名朱海伟林豪訾马超学生学号1103100074 1103100028 1103100036 指导教师李利平2012 年 5 月17 日摘要数字调制解调技术的发展不断更新,如今在现实中应用的数字调制系统大部分都是经过改进的,性能较好的系统,但是,作为理论发展最成熟的调制解调方式,对ASK,FSK,PSK的研究仍然具有非常大的意义,而且这样可以更容易将其仿真结果与成熟的理论进行比较,从而验证仿真的合理性。
因此,我们选择了这几种调制解调方式进行对比仿真研究。
本次课程设计运用了MATLAB实现了2ASK,2FSK,2PSK调制解调过程的仿真,在调制解调过程中观察了各个环节时域和频域的波形,还对比了这三种调制方式的频谱特点与误码率情况,并结合这几种调制方法的调制原理,跟踪分析了频谱与误码率对调制性能的影响,以及仿真结果与预测结果的对比,从而得出此次仿真的可靠性,最终可以对比以上因素,在不同的场合中选择出信号传输的最佳调制解调方式。
1.序言 (4)1.1工具介绍 (4)1.2程序设计目的与意义 (4)1.3数字带通传输系统 (5)2.数字调制技术原理 (6)2.1二进制振幅键控(2ASK)原理 (6)2.2二进制频移键控(2FSK)原理 (9)2.3二进制相移键控(2PSK)原理 (11)3.数字调制系统的模拟 (14)3.1预测结果 (14)3.2仿真预测结果的意义 (14)4.数字调制系统的仿真 (15)4.1二进制振幅(2ASK)调制解调 (15)4.1.1设计流程 (15)4.1.2代码清单 (15)4.1.3运行结果 (17)4.2二进制频移(2FSK)调制解调 (18)4.2.1设计流程 (18)4.2.2代码清单 (19)4.2.3运行结果 (22)4.3二进制相移(2PSK)调制解调 (28)4.3.1设计流程 (28)4.3.2代码清单 (28)4.3.3运行结果 (30)4.4误码率 (32)4.4.1设计思路 (32)4.4.2代码清单 (32)4.4.3运行结果 (34)5.总结 (35)6.心得体会 (36)参考文献 (37)数字调制技术的发展日新月异现如今信息技术不断的推陈出新,信息的传输及通信起着支撑作用。
仿真实现ASK、PSK、FSK、DPSK、QAM技术
仿真实现ASK、PSK、FSK、DPSK、QAM技术仿真实现ASK、PSK、FSK、DPSK、QAM技术一(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,所以本文主要讨论二进制的调制与解调,最后简单讨论一下多进制调制中的MFSK(M元移频键控)和MPSK(M元移相键控)。
最常见的二进制数字调制方式有二进制振幅键控(2-ASK)、移频键控(2-FSK)和移相键控(2-PSK和2-DPSK)。
下面是这几种调制方式以及其改进调制方式的相关原理。
1.二进制幅度键控(2-ASK)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。
2-ASK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。
2 .二进制频移键控(2-FSK)频移键控是利用两个不同频率f1和f2的振荡源来代表信号1和0,用数字信号的1和0去控制两个独立的振荡源交替输出。
对二进制的频移键控调制方式,其有效带宽为B=2xF+2Fb,xF是二进制基带信号的带宽也是FSK信号的最大频偏,由于数字信号的带宽即Fb值大,所以二进制频移键控的信号带宽B较大,频带利用率小。
2-FSK功率谱密度的特点如下:(1) 2FSK信号的功率谱由连续谱和离散谱两部分构成,•离散谱出现在f1和f2位置;(2) 功率谱密度中的连续谱部分一般出现双峰。
若两个载频之差|f1 -f2|?fs,则出现单峰。
3.二进制相移键控(2-PSK)在相移键控中,载波相位受数字基带信号的控制,如在二进制基带信号中为0时,载波相位为0或π,为1时载波相位为π或0。
ASK__FSK__PSK频谱特性分析
分析ASK 、FSK 、PSK 调制信号的频谱特性ASK(Amplitude-shift Keying):幅移键控ASK 指的是振幅键控方式。
在二进制数字调制中每个符号只能表示0和1(+1或-1)。
但在许多实际的数字传输系统中却往往采用多进制的数字调制方式。
与二进制数字调制系统相比,多进制数字调制系统具有如下两个特点: 第一:在相同的信道码源调制中,每个符号可以携带log2M 比特信息,因此,当信道频带受限时可以使信息传输率增加,提高了频带利用率。
但由此付出的代价是增加信号功率和实现上的复杂性。
第二,在相同的信息速率下,由于多进制方式的信道传输速率可以比二进制的低,因而多进制信号码源的持续时间要比二进制的宽。
加宽码元宽度,就会增加信号码元的能量,也能减小由于信道特性引起的码间干扰的影响等。
ASK 这种调制方式是根据信号的不同,调节正弦波的幅度。
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。
对于二进制幅度键控信号的频带宽度为二进制基带信号宽度的两倍。
设S(t)频谱为S(ω),S2ASK(t)频谱为:21()[()()]2ASK c c S w s w w s w w =++-2ASK 信号的频谱是将数字基带频谱中心搬移到载频处,带宽为基带带宽的两倍;又由()()n s ns t a g t nT =-∑ 可知,基带信号是由若干基本脉冲组成的,因而基带信号的带宽完全由基本脉冲带宽决定。
2ASK 信号的带宽取决于基带基本脉冲的带宽,是基本脉冲带宽的两倍。
设矩形脉冲:1,||/2()()()20,s s t T Tf tg t f t ≤⎧=⇒=-⎨⎩其它对其傅里叶变换得()f t 频谱为:sin(/2)()/2S wT F w W =由傅里叶变换位移性质:/2/2()[()][()]()2sin(/2)/2s s jwT s jwT S T G w F g t F f t F w wT w e e==-==功率谱:*/2/22()()()sin(/2)sin(/2)/2/2sin(/2)()/2s s G jwT jwT S S S P w G w G w wT wT w w wT W ee -===在M 元ASK 调制中,信号序列表示为:)2cos()()(θπ+=f t x t s∑∞-∞=-=n T nnT t g at x )()( }1,...,2,1,0{-∈M a n其中)(t g T 是信号码型 若n a 是等概率分布的,则有:21][-==M a E m n a 12122-=M a σ假设信号码型中TfTf ATf G T ππ)sin()(=则有: )}()({)41(})()(sin )()(sin {481)(222222c c c c c c S f f f f A M f f T f f T f f T f f T T A M f P ++--++++---=σσππππ在M 元ASK 传输中,符号率:M R R TR B b B 2log ,1==比特率 所以频谱利用率为:M B R Tb2log 5.0==η,当M=2是,5.0=η对于幅度调制信号,在波形上,它的幅度随基带信号规律而变化;在频谱结构上,是在基带信号频谱基础上做简单的线性搬移。
ASK,FSK,PSK调制
#include<stdio.h>#include<graphics.h>#include<math.h>#include<conio.h>#define N 63#define MAX 1024#define fs 8000#define PI 3.1415926#define L 640#define RAND_MAX 32768#define fc 1000void DFT_FFT(float x[],int xl) ;void Convolution( float x[], float y[], int xl, int yl );int p, a[4];int m,n;float H[N],R[MAX],e[MAX],u[MAX],s[MAX],x[MAX], y[MAX],UU[640];main(){ float U[640];int i;void student_number(),LPF(),GRAPH(),BPF(),modulate(),whitenoise(), panjue(); printf("input your number:");scanf( "%d",&p );student_number();DFT_FFT(u,L);GRAPH( u, 25, UU, 5 );LPF();DFT_FFT(H, L);GRAPH(H,1000, UU ,200);for(i=0;i<640;i++) x=u;for(i=0;i<63;i++) y=H;Convolution( x, y, L, N );DFT_FFT(R, L);GRAPH(R, 80, UU, 2 );modulate( R,L);DFT_FFT(s, L );GRAPH( s,30 ,UU, 3);whitenoise( s);DFT_FFT(s, L);GRAPH(s,25, UU, 3 );BPF() ;DFT_FFT( H, L );GRAPH( H, 150, UU, 20 );for(i=0;i<640;i++) x=u;for(i=0;i<63;i++) y=H;Convolution(x,y,L,N);DFT_FFT(R,L);GRAPH( R, 80, UU, 8 );modulate(R , L );DFT_FFT( s, L);GRAPH( s,80, UU, 8 );LPF();DFT_FFT( H, L);GRAPH( H, 500, UU, 50 );for(i=0;i<640;i++) x=u;for(i=0;i<63;i++) y=H;Convolution(x, y, L, N );DFT_FFT( R,L);GRAPH( R, 100, UU, 2 );panjue(R);DFT_FFT(R,L);GRAPH( R, 25, UU, 5 );}/******************************************基带信号.**********************/void student_number(){int i,j,A[16];a[0]=p/1000;a[1]=p%1000/100;a[2]=p%100/10;a[3]=p%10;for(i=0;i<4;i++){A[4*i+3]=a%2;A[4*i+2]=(a-A[4*i+3])/2;A[4*i+2]%=2;A[4*i+1]=(a-A[4*i+3]-A[4*i+2]*2)/4;A[4*i+1]%=2;A[4*i+0]=(a-A[4*i+3]-A[4*i+2]*2-A[4*i+3]*4)/8;A[4*i+0]%=2;}for(i=0;i<16;i++)for(j=0;j<40;j++){if(A==1) u[40*i+j]=1;else u[40*i+j]=0;}}/************************************低通***********************************/void LPF(){int i;float a,wn[N],hd[N];a=(N-1)/2;for(i=0;i<N;i++){if(i==a) hd=0.05;else hd=sin((PI/20)*(i-a))/(float)(PI*(i-a));}for(i=0;i<N;i++){wn=0.54-0.46*cos(2.0*PI*i/(N-1));H=wn*hd;}}/***************************卷积**********************************/ void Convolution( float x[], float y[], int xl, int yl ){int m,n; float sum;for(n=0;n<(xl+yl-1);n++){sum=0.0;for(m=0;m<=n;m++){if(m>=xl) x[m]=0.0;if((n-m)>=yl) y[n-m]=0.0;sum+=x[m]*y[n-m];}if(n>=(yl-1)/2&&n<(xl+(yl-1)/2))R[n-(yl-1)/2]=sum;}}/**************************带通**********************************/ void BPF(){int i;float a,wn[N]={0.0},hd[N]={0.0};a=(N-1)/2;for(i=0;i<N;i++){if(i==a) hd=0.1;else hd=sin((3*PI/10)*(i-a))/(float)(PI*(i-a))-sin((PI/5)*(i-a))/(float)(PI*(i-a)); }for(i=0;i<N;i++){wn=0.54-0.46*cos(2.0*PI*i/(N-1));H=wn*hd;}}/***********************画图*********************************/ void GRAPH(float x[],int AM,float y[],int PM){int gdriver,mode,i;gdriver=DETECT;initgraph(&gdriver,&mode," ");setbkcolor(0);setcolor(30);line(0,150,640,150);outtextxy(240,70,"------Time------");for(i=0;i<L;i++)line(i,150,i,150-x*AM);line(0,400,640,400);outtextxy(240,350,"------Frequency------");for(i=0;i<L;i++)line(i,400,i,400-y*PM);getch();closegraph();}/**********************调制***************************/ void modulate(float R[] ,int F){int i;for(i=0;i<F;i++){ s=R*cos(2*PI*fc*i/fs); }}/*********************噪声********************************/ void whitenoise( float s[]){int i, j;float r, ri, m[ 640 ],po=0.1;for ( j = 0;j < L;j++ ){m[ j ] = 0.0;for ( i = 0;i < 12;i++ ){r=rand();ri=po/2*(r-RAND_MAX/2)/(RAND_MAX/2);m[ j ] += ri;}s[ j ] = s[ j ] + m[ j ];}}/*********************DFT_FFT**************************/ void DFT_FFT(float x[],int xl){int i,j;float xr[MAX],xi[MAX];for(j=0;j<xl;j++){xr[j]=0.0;xi[j]=0.0;for(i=0;i<xl;i++){xr[j]+=x*cos(2*PI*i*j/xl);xi[j]+=(-1)*x*sin(2*PI*i*j/xl);}UU[j]=sqrt(pow(xr[j],2)+pow(xi[j],2));}}/******************判决*************************/void panjue(float R[]){ int i;for(i=0;i<L;i++){if(R>=0.5) R=1;else R=0.0;}}clear all%二进制随机序列x=[0 1 1 0 0 1 0 1 0 1];%定义一个二进制10元素数组,作为FSK信号输入数据。
MATLAB仿真的ASKPSKFSK性能比较和分析报告
2ASK、2FSK、2PSK 数字调制系统的Matlab 实现及性能分析与比较引言:数字带通传输系统为了进行长距离传输,克服传输失真,传输损耗,同时保证带内特性。
必须对数字信号进行载波调制,将信号频谱搬移到高频段才能在信道中传输,因而现代通信系统采取数字调制技术。
通过数字基带信号对载波某些参量进行控制,使之随机带信号的变化而变化。
根据控制载波参量大的不同,数字调制有调幅(ASK,调频(FSK),调相(PSK)三种基本形式。
Matlab用于仿真,分析和修改,还可以应用图形界面功能GUI能为仿真系统生成一个人机交互界面,便于仿真系统的操作,因此采用matlab对数字系统进行仿真。
通过对系统的仿真,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。
关键词:数字•系统•性能• ASK. FSK. PSK. Matlab. 仿真..数字调制与解调原理1.12ASK(1)2ASK2ASK就是把频率、相位作为常量,而把振幅作为变量,信息比特是通过载波的幅度来传递的。
由于调制信号只有0或1两个电平,相乘的结果相当于将载频或者关断,或者接通,它的实际意义是当调制的数字信号"1时,传输载波;当调制的数字信号为"0"时,不传输载波。
公式为:Aco^ c t,当a k = 1 皿帖。
当ar1.2 2FSK2FSK 可以看做是2个不同频率的2ASK 勺叠加,其调制与解调方法与 2ASK 差不多,主要频率F1和F2,不同的组合产生所要求的2FSK 调制信号公式如下:'Acosjt,当 a k = 1 S2FSK(t" Acos2t ,当a/01.3 2PSK2PSK 以载波的相位变化为基准,载波的相位随数字基带序列信号的 1或者0而 改变,通常用已经调制完的载波的 0或者n 表示数据1或者0,每种相位与之一抽样脉冲COSWT3FSKJWiflHe«ffl一对应二.数字调制技术的仿真实现本课程设计需要借助 MATLAB 勺M 文件编程功能,对2ASK..2PSK.2FSK 进行调制 与解调的设计,并绘制出调制与解调后的波形,误码率的情况分析,软件仿真可 在已有平台上实现。
simulink仿真ASK,FSK
系统综合设计设计题目:基于MATLAB/Simulink的2ASK和2FSK 的调制与解调仿真目录摘要 ............................................................................................................................................. - 1 - 引言 ............................................................................................................................................. - 1 - 第一章课程设计的任务说明.................................................................................................... - 1 -1.1 设计目的...................................................................................................................... - 1 -1.2 设计内容...................................................................................................................... - 1 - 第二章 MATLAB/SIMULINK简介................................................................................................. - 2 -2.1 MATLAB简介................................................................................................................. - 2 -2.2 Simulink简介............................................................................................................. - 2 - 第三章通信技术简介................................................................................................................ - 3 -3.1 通信的概念.................................................................................................................. - 3 -3.2 通信系统的模型.......................................................................................................... - 4 - 第四章 2ASK的原理及仿真....................................................................................................... - 5 -4.1 2ASK调制原理............................................................................................................. - 5 -4.2 2ASK解调原理............................................................................................................. - 6 -4.3 2ASK调制与解调与相应仿真图................................................................................. - 7 -4.4 2ASK调制与解调仿真结果..................................................................................... - 12 - 第五章 2FSK的原理及仿真..................................................................................................... - 15 -5.1 2FSK调制原理........................................................................................................... - 15 -5.2 2FSK解调原理........................................................................................................... - 16 -5.3 2FSK调制与解调与相应仿真图............................................................................... - 16 -5.4 2FSK调制与解调仿真结果..................................................................................... - 22 - 总结 ........................................................................................................................................... - 24 - 参考文献 ................................................................................................................................... - 25 -摘要本课程设计是利用MATLAB集成环境下的Simulink仿真平台,设计一个2ASK 与2FSK复合调制与解调通信系统,并把运行仿真结果输入显示器,根据显示结果分析所设计的系统性能。
实验5-8simulink的数字调制解调仿真ASK、FSK、PSK
数据类型务必统一,double实验五 2ASK的调制与解调仿真实验目的掌握2ASK调制及解调2、实验步骤1)建立模型方框图2ASK信号调制的模型方框图由DSP模块中的sinwave信号源、方波信号源、相乘器等模块组成,Simulink 模型图如下所示:图3-1 2ASK信号调制的模型方框图其中正玄信是载波信号,方波代表S(t)序列的信号塬,正玄信号和方波相乘后就得到键控2ASK信号。
参数设置建立好模型之后就要设置系统参数,以达到系统的最佳仿真。
从正玄信号源开始依次的仿真参数设置如下:图3-2 正玄信号参数设置其中sin函数是幅度为2频率为1Hz采样周期为0.002的双精度DSP信号图3-3 方波信号源的参数设置方波信号是基于采样的,其幅度设置为2,周期为3,占1比为2/3 系统仿真及各点波形图经过上面参数的设置后,就可以进行系统的仿真下面是示波器显示的各点的波形图:图3-4 各点的时间波形图由上图可以看出信息源和载波信号相乘之后就产生了受幅度控制的2ASK信号。
解调仿真2ASK的解调分为相干解调和非相干解调法,下面采用相干解调法对2ASK信号进行解调(1) 建立simulink模型方框图相干解调也叫同步解调,就是用已调信号恢复出载波——既同步载波。
再用载波和已调信号相乘,经过低通滤波器和抽样判决器恢复出S(t)信号,simulink模型图如下:图3-5 2ASK相干解调的 simulink模型方框图(2)参数设置建立好模型之后,开始设置各点的参数,由于低通滤波器是滤去高频的载波,才能恢复出原始信号,所以为了使已调信号的频谱有明显的搬移,就要使载波和信息源的频率有明显的差别,所以载波的频率设置为100Hz.为了更好的恢复出信源信号,所以在此直接使用原载波信号作为同步载波信号。
下面是低通滤波器的参数设置:图3-6 低通滤波器的参数设置图(3)系统仿真及各点时间波形图图3-7 2ASK信号解调的各点时间波形图由上图可以看出由于载波频率的提高使的示波器在波形显示上出现了一定的困难,不过要想显示调制部分的理想波形只要调整示波器的显示范围即可。
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2.2 数字调制技术的仿真实现
MATLAB 是一种功能强大的科学计算和工程仿真软件,它的交互式集成界面能够帮 助用户快速的完成数值分析、数字信号处理、仿真建模、和优化等功能。本课程设计需 要运用 MATLAB 编程实现 2ASK,2FSK,2PSK,2DPSK 调制解调过程,并且输出其调制后的波 形,画出频谱、功率谱密度图,并比较各种调制的误码率情况,讨论其调制效果。
2.设计原理
2.1 二进制数字调制技术原理
数字信号的传输方式分为基带传输和带通传输,在实际应用中,大多数信道具有 带通特性而不能直接传输基带信号。为了使数字信号在带通信道中传输,必须使用数字 基带信号对载波进行调制,以使信号与信道的特性相匹配。这种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。通常使用键控法来实现 数字调制,比如对载波的振幅、频率和相位进行键控。
2.1.2、2FSK
一个FSK信号可以看成是两个不同载波的 2ASK 信号的叠加。其解调和解调方 法和 ASK 差不多。2FSK 信号的频谱可以看成是 f1 和 f2 的两个 2ASK 频谱的组合。
2.1.3、2PSK
2PSK 以载波的相位变化作为参考基准的,当基带信号为 0 时相位相对于初始相位为 0,
3.程序与调试图形
3.1、ASK 调制解调
2.1.1、2ASK
2ASK 信号的产生方法通常有两种:模拟调制和键控法。解调有相干解调和非相干 解调。P=1 时 f(t)=Acoswt;p=0 时 f(t)=0;其功率谱密度是基带信号功率谱的线性搬移
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对全部高中资料试卷电气设备,在安装过程中以及安装结束后进行高中资料试卷调整试验;通电检查所有设备高中资料电试力卷保相护互装作置用调与试相技互术通关,1系电过,力管根保线据护敷生高设产中技工资术艺料0不高试仅中卷可资配以料置解试技决卷术吊要是顶求指层,机配对组置电在不气进规设行范备继高进电中行保资空护料载高试与中卷带资问负料题荷试2下卷2,高总而中体且资配可料置保试时障卷,各调需类控要管试在路验最习;大题对限到设度位备内。进来在行确管调保路整机敷使组设其高过在中程正资1常料中工试,况卷要下安加与全强过,看度并22工且22作尽22下可22都能22可地护以缩1关正小于常故管工障路作高高;中中对资资于料料继试试电卷卷保破连护坏接进范管行围口整,处核或理对者高定对中值某资,些料审异试核常卷与高弯校中扁对资度图料固纸试定,卷盒编工位写况置复进.杂行保设自护备动层与处防装理腐置,跨高尤接中其地资要线料避弯试免曲卷错半调误径试高标方中高案资等,料,编试要5写、卷求重电保技要气护术设设装交备备置底4高调、动。中试电作管资高气,线料中课并敷3试资件且、设卷料中拒管技试试调绝路术验卷试动敷中方技作设包案术,技含以来术线及避槽系免、统不管启必架动要等方高多案中项;资方对料式整试,套卷为启突解动然决过停高程机中中。语高因文中此电资,气料电课试力件卷高中电中管气资壁设料薄备试、进卷接行保口调护不试装严工置等作调问并试题且技,进术合行,理过要利关求用运电管行力线高保敷中护设资装技料置术试做。卷到线技准缆术确敷指灵设导活原。。则对对:于于在调差分试动线过保盒程护处中装,高置当中高不资中同料资电试料压卷试回技卷路术调交问试叉题技时,术,作是应为指采调发用试电金人机属员一隔,变板需压进要器行在组隔事在开前发处掌生理握内;图部同纸故一资障线料时槽、,内设需,备要强制进电造行回厂外路家部须出电同具源时高高切中中断资资习料料题试试电卷卷源试切,验除线报从缆告而敷与采设相用完关高毕技中,术资要资料进料试行,卷检并主查且要和了保检解护测现装处场置理设。备高中资料试卷布置情况与有关高中资料试卷电气系统接线等情况,然后根据规范与规程规定,制定设备调试高中资料试卷方案。
对全部高中资料试卷电气设备,在安装过程中以及安装结束后进行高中资料试卷调整试验;通电检查所有设备高中资料电试力卷保相护互装作置用调与试相技互术通关,1系电过,力管根保线据护敷生高设产中技工资术0艺料不高试仅中卷可资配以料置解试技决卷术吊要是顶求指层,机配对组置电在不气进规设行范备继高进电中行保资空护料载高试与中卷带资问负料题荷试22下卷,高总而中体且资配可料置保试时障卷,各调需类控要管试在路验最习;大题对限到设度位备内。进来在行确管调保路整机敷使组设其高过在中程正资1常料中工试,况卷要下安加与全强过,看2度并22工且22作尽22下可22都能2可地护1以缩关正小于常故管工障路作高高;中中对资资于料料继试试电卷卷保破连护坏接进范管行围口整,处核或理对者高定对中值某资,些料审异试核常卷与高弯校中扁对资度图料固纸试定,卷盒编工位写况置复进.杂行保设自护备动层与处防装理腐置,跨高尤接中其地资要线料避弯试免曲卷错半调误径试高标方中高案资等,料,编5试要写、卷求重电保技要气护术设设装交备备4置底高调、动。中试电作管资高气,线料中课并3敷试资件且、设卷料中拒管技试试调绝路术验卷试动敷中方技作设包案术,技含以来术线及避槽系免、统不管启必架动要等方高多案中项;资方对料式整试,套卷为启突解动然决过停高程机中中。语高因文中此电资,气料电课试力件卷高中电中管气资壁设料薄备试、进卷接行保口调护不试装严工置等作调问并试题且技,进术合行,理过要利关求用运电管行力线高保敷中护设资装技料置术试做。卷到线技准缆术确敷指灵设导活原。。则对对:于于在调差分试动线过保盒程护处中装,高置当中高不资中同料资电试料压卷试回技卷路术调交问试叉题技时,术,作是应为指采调发用试电金人机属员一隔,变板需压进要器行在组隔事在开前发处掌生理握内;图部同纸故一资障线料时槽、,内设需,备要强制进电造行回厂外路家部须出电同具源时高高切中中断资资习料料题试试电卷卷源试切,验除线报从缆告而敷与采设相用完关高毕技中,术资要资料进料试行,卷检并主查且要和了保检解护测现装处场置理设。备高中资料试卷布置情况与有关高中资料试卷电气系统接线等情况,然后根据规范与规程规定,制定设备调试高中资料试卷方案。
2.1.1、2ASK .................................................................................................4 2.1.2、2FSK..................................................................................................5 2.1.3、2PSK..................................................................................................5 2.2 数字调制技术的仿真实现 ..........................................................................5 3.程序与调试图形 .................................................................................................5 3.1、ASK 调制解调 ...........................................................................................5 3.1.1 ASK 程序: .........................................................................................5 3.3.2 ASK 图形: .........................................................................................5 3.2、PSK 调制解调............................................................................................7 3.2.1PSK 程序:...........................................................................................7 3.2.2PSK 图形:...........................................................................................8 3.3、FSK 调制解调..........................................................................................10 3.3.1FSK 程序:.........................................................................................10 3.3.2FSK 图形(包含误码率分析): ..........................................................10 3.5、误码率分析 ..............................................................................................12 4、实验心得体会 ...................................................................................................14
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1.实验与要求
1.1 实验任务
1.根据题目,查阅有关资料,掌握数字带通调制技术以及扩频通信原理。 2.学习 MATLAB 软件,掌握 MATLAB 各种函数的使用。 3.根据数字带通调制原理,运用 MATLAB 进行编程,仿真调制过程,记录并分析仿真结