基于MATLAB的PSK通信系统仿真
通信网络基础实验报告基于MATLABSIMULINK设计ASKPSKFSK通信仿真系统以及Simulink编程的优点和不足
通信网络基础实验实验报告姓名:学号:班级:实验名称:通信网络系统仿真设计与实现实验目的:1、学习MATLAB软件,掌握MATLAB-SIMULINK模块化编程。
2、理解并掌握通信网络与通信系统的基本组成及其工作方式。
实验环境:1、软件环境:Windows2000/XP2、硬件环境:IBM-PC或兼容机实验学时:4学时、必做、综合实验实验内容:1、ASK调制解调的通信仿真系统;2、PSK调制解调的通信仿真系统:3、FSK调制解调的通信仿真系统。
实验要求:1、基于MATLAB-SIMULINK分别设计一套ASK、PSK、FSK通信系统。
2、比较各种调制的误码率情况,讨论其调制效果。
实验步骤:独立自主完成分析思考:通信系统中滤波器的参数你是如何设计选择的,为什么?Simulink编程的优点和不足是什么?实验结论:1、对于ASK调制解调的通信系统调制:仿真结果显示如下:上图中CH1表示的是调制前的信号频谱,CH2表示的是ASK调制后的信号波形。
上图中第一张图是幅度调制前原始基带信号的波形,第二张图是幅度调制后通带信号的波形,第三张是解调信号的波形图。
有图可看出信道有一定的延迟。
由于在解调过程中没有信道和噪声,所以误码率相对较小,一般是由于码间串扰或是参数设置的问题,此系统的误码率为0.3636。
2、对于FSK调制解调的通信系统调制:仿真结果如下:2FSK基带调制信号频谱图CH1表示的是基带信号的功率谱,而CH2表示2FSK调制后通带信号的功率谱。
2FSK信号解调各点时间波形经过系统的仿真可以观察出系统的误码率为0.7273,如下图所示:3、对于PSK的调制解调通信系统调制: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. 在此用已调信号载波的0°和180°分别表示二进制数字基带信号的1 和0.用两个反相的载波信号进行调制,其方框图如下:2PSK信号调制的simulink的模型图其中Sin wave和Sin wave1是反相的载波,正弦脉冲作为信号源。
基于matlab的2psk系统设计与仿真
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。
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。
基于MATLAB的PSK调制与解调的仿真
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。
通信系统仿真基于matlab的设计--2psk调制,香农编码,汉明编码
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。
通信网络基础实验报告 基于MATLAB-SIMULINK设计ASK、PSK、FSK通信仿真系统以及Simulink编程的优点和不足
通信网络基础实验实验报告姓名:学号:班级:通信网络系统仿真设计与实现实验目的:1、学习MATLAB软件,掌握MATLAB-SIMULINK模块化编程。
2、理解并掌握通信网络与通信系统的基本组成及其工作方式。
实验环境:1、软件环境:Windows2000/XP2、硬件环境:IBM-PC或兼容机实验学时:4学时、必做、综合实验实验内容:1、ASK调制解调的通信仿真系统;2、PSK调制解调的通信仿真系统:3、FSK调制解调的通信仿真系统。
实验要求:1、基于MATLAB-SIMULINK分别设计一套ASK、PSK、FSK通信系统。
2、比较各种调制的误码率情况,讨论其调制效果。
实验步骤:独立自主完成分析思考:通信系统中滤波器的参数你是如何设计选择的,为什么?Simulink编程的优点和不足是什么?1、对于ASK调制解调的通信系统调制:仿真结果显示如下:上图中CH1表示的是调制前的信号频谱,CH2表示的是ASK调制后的信号波形。
上图中第一张图是幅度调制前原始基带信号的波形,第二张图是幅度调制后通带信号的波形,第三张是解调信号的波形图。
有图可看出信道有一定的延迟。
由于在解调过程中没有信道和噪声,所以误码率相对较小,一般是由于码间串扰或是参数设置的问题,此系统的误码率为0.3636。
2、对于FSK调制解调的通信系统调制:仿真结果如下:2FSK基带调制信号频谱图CH1表示的是基带信号的功率谱,而CH2表示2FSK调制后通带信号的功率谱。
2FSK信号解调各点时间波形经过系统的仿真可以观察出系统的误码率为0.7273,如下图所示:3、对于PSK的调制解调通信系统调制: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. 在此用已调信号载波的0°和180°分别表示二进制数字基带信号的1 和0.用两个反相的载波信号进行调制,其方框图如下:2PSK信号调制的simulink的模型图其中Sin wave和Sin wave1是反相的载波,正弦脉冲作为信号源。
MATLAB2psk通信系统仿真报告
MATLAB2psk通信系统仿真报告英文回答:I am a MATLAB expert, and I can help you with your project. I have extensive experience in MATLAB programming, and I can quickly and accurately complete your project. I am also fluent in English and Chinese, so I can easily communicate with you about your project.Here is a brief overview of my capabilities:I can create custom MATLAB functions and scripts to automate tasks.I can develop MATLAB GUIs for data visualization and analysis.I can work with large datasets and perform complex data analysis tasks.I can create reports and presentations to communicate your results.I am confident that I can provide you with the high-quality MATLAB programming services that you need. Please feel free to contact me to discuss your project in more detail.中文回答:大家好,我是MATLAB专家,我可以帮助您完成您的项目。
我在MATLAB编程方面拥有丰富的经验,可以快速准确地完成您的项目。
通信原理课程设计(基于MATLAB的PSK,DPSK仿真)
通讯原理课程设计报告题目鉴于Matlab的2PSK,2DPSK仿真学院电子信息工程学院专业学生姓名学号年级指导教师职称讲师2013年12月20日设计报成功绩(依据优、良、中、及格、不及格评定)指导教师考语:指导教师(署名)年月日说明:指导教师评分后,设计报告交院实验室保留。
鉴于 Matlab 的 2PSK,2DPSK仿真专业:学号:学生:指导老师:纲要:现代通讯系统要求通讯距离远、通讯容量大、传输质量好,作为其重点技术之一的调制技术向来是研究的一个重要方向。
本设计主要表达了数字信号的调制方式,介绍了2PSK数字调制方式的基来源理,功率谱密度,并运用MATLAB软件对数字调制方式2PSK进行了编程仿真切现,在MATLAB 平台上成立2PSK和 2DPSK调制技术的仿真模型。
进一步学习了MATLAB编程软件,将 MATLAB与通讯系统中数字调制知识联系起来,为此后在通讯领域学习和研究打下了基础在计算机上,运用MATLAB 软件来实现对数字信号调制技术的仿真。
重点词:数字调制与解调;MA TLAB ; 2PSK; 2DPSK ;目录第 1 章绪论 (1)1.1 调制方式 (1)1.2 设计要求 (1)设计内容 (1)设计仪器 (1)第 2 章 2PSK,2DPSK原理 (2)2.1 2PSK 原理 (2)2PSK 基来源理 . (2)2PSK 调制原理 . (2)2PSK 解调原理 . (3)2.2 2DPSK 原理 (4)2DPSK 基来源理 . (4)2DPSK 调制原理 . (5)2DPSK 解调原理 . (6)第 3 章实验过程 (8)3.1 2PSK 仿真部分 (8)2PSK 仿真图 . (8)2PSK 模块的参数设置: . (8)3.2 2DPSK 仿真部分 (9)2DPSK 仿真图 . (9)2DPSK 模块的参数设置: . (10)第 4 章仿真结果 (15)4.1 2PSK 仿真结果 (15)4.2 2DPSK 仿真结果 (15)总结 . (16)参照文件 . (17)道谢 . (18)第1章绪论1.1调制方式数字通讯系统 ,按调制方式能够分为基带传输和带通传输。
MATLAB2psk通信系统仿真报告
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。
MATLABpsk通信系统仿真报告
实验一 2PSK调制数字通信系统一实验题目设计一个采用2PSK调制的数字通信系统✍✍设计系统整体框图及数学模型;✍✍产生离散二进制信源,进行信道编码(汉明码),产生BPSK信号;✍✍加入信道噪声(高斯白噪声);✍✍BPSK信号相干解调,信道解码;✍✍系统性能分析(信号波形、频谱,白噪声的波形、频谱,信道编解二实验基本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。
数字调制技术的两种方法:①利用模拟调制的方法去实现数字式调制,即把数字调制看成是模拟调制的一个特例,把数字基带信号当做模拟信号的特殊情况处理;②利用数字信号的离散取值特点通过开关键控载波,从而实现数字调制。
这种方法通常称为键控法,比如对载波的相位进行键控,便可获得相移键控(PSK)基本的调制方式。
图1 相应的信号波形的示例1 0 1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"。
一般把信号振荡一次(一周)作为360度。
如果一个波比另一个波相差半个周期,我们说两个波的相位差180度,也就是反相。
当传输数字信号时,"1"码控制发0度相位,"0"码控制发180度相位。
载波的初始相位就有了移动,也就带上了信息。
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”。
因此,2PSK信号的时域表达式为(t)=Acos t+)其中,表示第n个符号的绝对相位:=因此,上式可以改写为图2 2PSK信号波形解调原理2PSK信号的解调方法是相干解调法。
MATLAB2psk通信系统仿真报告
MATLAB2psk通信系统仿真报告自查报告。
标题: MATLAB 2psk通信系统仿真报告。
在本次仿真报告中,我使用MATLAB对2psk通信系统进行了仿
真分析。
在整个仿真过程中,我对系统的性能进行了评估,并对结
果进行了分析。
在此过程中,我发现了一些错误和改进的空间,下
面是我对本次仿真报告的自查总结:
1. 参数设置,在仿真过程中,我可能忽略了一些关键参数的设置,导致了结果的偏差。
下次在进行仿真前,我会仔细检查所有参
数的设置,确保其准确性和完整性。
2. 代码实现,在编写MATLAB代码时,我可能存在一些错误或
不规范的地方,导致了程序的运行出现了问题。
下次在编写代码时,我会更加细致地审查和测试,以确保代码的正确性和稳定性。
3. 结果分析,在对仿真结果进行分析时,我可能存在了一些主
观性的评价,导致了对结果的理解出现了偏差。
下次在进行结果分
析时,我会更加客观地进行评价,确保对结果的理解和解释是准确
和全面的。
4. 改进空间,在本次仿真过程中,我发现了一些可以改进的空间,比如系统性能的优化和参数的调整等。
下次我会根据本次仿真
的经验和教训,对系统进行更加全面和深入的改进,以提高系统的
性能和稳定性。
总的来说,通过本次自查报告,我对本次仿真过程中存在的问
题和不足有了更加清晰的认识,也对下次的工作有了更加明确的改
进方向。
我会认真总结本次经验,不断提高自己的仿真能力和水平,以更好地完成今后的工作任务。
基于MATLAB的PSK调制和解调及仿真学士学位论文
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。
基于MATLAB实现的PSK和DPSK信号系统仿真设计
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目录摘要 ................................................................................................................... 错误!未定义书签。
Abstract............................................................................................................. 错误!未定义书签。
1.设计目的与要求 ............................................................................................ 错误!未定义书签。
2.方案的选择 .................................................................................................... 错误!未定义书签。
2.1调制部分............................................................................................. 错误!未定义书签。
2.2解调部分............................................................................................. 错误!未定义书签。
3.单元电路原理和设计 .................................................................................... 错误!未定义书签。
MATLAB2psk通信系统仿真报告
MATLAB2psk通信系统仿真报告自查报告,MATLAB 2psk通信系统仿真。
在本次仿真实验中,我使用MATLAB对2psk通信系统进行了仿真,并进行了相应的自查和总结。
在实验过程中,我主要完成了以
下几个方面的工作:
1. 系统搭建,我首先搭建了2psk通信系统的仿真模型,包括
了信号的生成、调制、传输通道的建模、解调和误码率的计算等步骤。
在搭建过程中,我参考了相关的文献和资料,确保了系统模型
的准确性和可靠性。
2. 参数设置,在搭建系统模型的过程中,我对信号的频率、符
号率、载波频率等参数进行了合理的设置,并进行了一定的理论分
析和实验验证,以确保系统参数的合理性和准确性。
3. 误码率分析,在完成系统搭建后,我对系统的误码率进行了
仿真分析,并对仿真结果进行了统计和分析。
通过对误码率的分析,我对系统的性能进行了评估,并对系统参数进行了优化和调整。
4. 结果总结,最后,我对本次实验的结果进行了总结和分析,总结了系统的性能特点、存在的问题和改进的方向,并提出了一些建设性的意见和建议。
在本次实验中,我对MATLAB 2psk通信系统进行了较为全面的仿真分析,取得了一定的成果。
但在实验过程中,我也发现了一些不足和问题,如系统模型的简化、参数设置的不够准确等。
在今后的工作中,我将进一步完善系统模型,优化参数设置,并进行更深入的性能分析和优化,以提高系统的性能和可靠性。
总的来说,本次实验对我在通信系统仿真方面的能力和水平起到了一定的提升,也为我今后的研究工作打下了良好的基础。
希望在今后的工作中能够不断提高自己的技术水平,取得更好的成绩。
电信专业毕业论文基于MATLAB的PSK系统仿真
电信专业毕业论文(基于MATLAB 的PSK系统仿真)摘要Simulink 是MATLAB提供的实现动态系统建模和仿真的一个软件包,它让用户把精力从编程转向模型的构造,为用户省去了许多重复的代码编写工作;Simulink 的每个模块对用户而言都是透明的,用户只须知道模块的输入、输出以及模块的功能,而不必管模块内部是怎么实现的,于是留给用户的事情就是如何利用这些模块来建立模型以完成自己的仿真任务;至于Simulink 的各个模块在运行时是如何执行,时间是如何采样,事件是如何驱动等细节性问题,用户可以不去关心,正是由于Simulink 具有这些特点,所以它被广泛的应用在通信仿真中,利用Simulink 强大的工具箱和其建模的优势建立了常用的DPCM数字电话通信系统仿真模型,对该通信系统进行了模型构建、系统设计、仿真演示、结果显示以及综合性能分析,而且该分析方法同样可推广到其它的通信系统,具有普遍意义。
关键词:Simulink;PSK通信系统;8PSK;系统仿真ABSTRACTSimulink implementation provided is the MATLAB system modeling and simulation of dynamic a package, it allows users to energy from programming to model for users tectonic, saves the many repeated code work; Each module to users simulink.this concerned are transparent, users just know module inputs, output and modules of the system, and don't tube module of how to implement internal is, then left to the user thing is how to use these modules to establish model in order to complete their simulation task; As for Simulink modules in the runtime is how to enforce, time is how to sampling, event is how to drive details such as sexual problems, users can not to care, because with these features, so simulink.this it by widespread application in communication simulation, using Simulink powerful tool kit and the advantage of the model established common DPCM digital telephone communication system of the simulation model, the model building communication system, system design, the simulation demonstrates, the results indicate, and comprehensive performance analysis, and the analysis method is also can be generalized to other communications system of general significance.Key words:Simulink; PSK communication systems; 8PSK; System simulation目录第一章绪论 (1)1.1课题背景 (1)1.2通信系统仿真软件的应用 (3)1.3 本课题主要研究内容 (4)第二章 MATLAB仿真综述 (6)2.1通信与电子系统仿真 (6)2.2 MATLAB仿真软件应用领域 (9)2.3 Simulink仿真原理 (11)第三章数字调制技术 (22)3.1调制技术发展概况 (22)3.2数字调制技术 (24)3.3 数字调制技术在现代通信中的应用 (28)第四章 PSK通信系统原理 (30)4.1 数字相位调制(PSK)基本原理 (30)4.2 4PSK调制解调基本原理 (30)4.3 8PSK调制解调基本原理 (32)4.4 MPSK的调制原理 (33)第五章基于MATLAB/Simulink的8PSK通信系统仿真 (35)5.1 8PSK仿真基本原理介绍 (35)5.2 用Simulink搭建8PSK仿真图 (36)5.3 8PSK的Simulink仿真结果及分析 (37)附录 (42)总结 (43)参考文献 (44)致谢 (47)第一章绪论1.1课题背景人类社会一直从自然界获取、处理、分析、传递和利用信息。
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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。因此本文对PSK的数字调制和解调进行了仿真。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;这就要借助于功能强大的计算机辅助分析设计技术和工具才能实现。现代计算机科学技术快速发展,已经研发出了新一代的可视化的仿真软件。这些功能强大的仿真软件,使得通信系统仿真的设计和分析过程变得相对直观和便捷,由此也使得通信系统仿真技术得到了更快的发展。本文使用的是功能强大的MATLAB软件。
相应的信号可以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,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。通信技术,特别是数字通信技术近年来发展非常迅速,它的应用越来越广泛。
关键词:数字调制PSK;分析与通信系统仿真;Matlab;Simulink;GUI图形界面
Simulation of PSK communication system based on MATLAB
ABSTRACT
In this paper, methods ofpskmodulation are introduced firstly. Then their simulation models are built by using MATLAB’s simulation tool, SIMULINK. Through observing the results of simulation, the factors that affect the capability of thepskmodulation 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.
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。这个过程就是通信仿真。通信系统仿真可以分成离散事件仿真和连续事件仿真。在离散事件仿真中,仿真系统只对离散事件做出反应,而在连续事件仿真中,仿真系统对输入信号产生连续的输出信号。离散事件仿真是对实际通信系统的一种简化,它的仿真建模比较简单,整个仿真过程需要花费的时间也比连续仿真少。虽然离散事件仿真舍弃了一些仿真细节,在有些场合显得不够具体,但仍然是通信系统仿真的主要形式。
(6)随着现代电子技术的发展,通信技术正向着数字化、网络化、智能化和宽带化的方向发展。随着科学技术的进步,人们对通信的要求越来越高,各种技术会不断地应用于通信领域,各种新的通信业务将不断地被开发出来。到那时人们的生活将越来越离不开通信。
(7)本文中提到的调制方式大都是可以实用的,已经采用多年,并且至今仍然被采用着。但是,这些调制方法还不是很完善,有许多值得改进之处。因此,在这些基本的数字调制方法基础上,多年来不断研究出新的或改进的调制方法。实际上,在基本的和先进的调制方法之间并没有明确的界限。这些方法都是不间断地发展出来的,后来者自然比原有者更先进。
(3)易于实现集成化
(4)经济效益正赶上或超过模拟通信
(5)传输与交换可结合起来,传输电话与传输数据也可结合起来,成为一个统一整体,有利于实现综合业务通信网。
本设计主要研究数字通信过程中的调制解调过程。从原理上说受调载波可以是任意的,只要已调信号适合心动的传输就可以了,但是实际上,大多数通信系统中,都选择正弦信号作为载波。这是因为正弦信号简单,便于产生和接收。
数字通信有以下突出的特点:第一,数字信号传输时,信道噪声或干扰所造成的差错,原则上是可以控制的。第二,当需要保密的时候,可以有效的对基带信号进行人为的“扰乱”,即加上密码。
数字通信系统可以用下图图1-1表示:
图1-1数字通信系统图
数字通信在近20年来得到了迅速的发展,其原因是:
(1)抗干扰能力强
(2)便于进行各种数字信号处理
(3)光导纤维的出现更是将通信容量提高到了以前无法想象的地步。
(4)电子计算机的出现将通信技术推上了更高的层次,借助现代电信网和计算机的融合,人们将世界变成了地球村。
(5)微电子技术的发展,使通信终端的体积越来越小,成本越来越低,范围越来越广。例如2003年我国的移动电话用户首次超过了固定电话用户。根据国家信息产业部的统计数据,到2005年底移动电话用户近4亿。
(8)此外,随着技术的进步,特别是超大规模集成电路和数字信号处理技术的发展,使得复杂的电路设计得以用少量的几块即成电路模块实现,有些硬件电路的功能还可以用软件代替实现。因此使得一些较复杂的调制技术能够容易地实现并投入使用。这方面的条件使得新的更复杂的调制体制迅速地不断涌现。
(9)目前,改进的数字调制方式主要有偏置正交相移键控,/4正交差分相移键控,最小频移键控,高斯最小频移键控,正交频分复用,网格编码调制等,这里对最小频移键控作一介绍
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。
数字通信系统较模拟通信系统而言,具有抗干扰能力强、便于加密、易于实现集成化、便于与计算机连接等优点。因而,数字通信更能适应对ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ信技术的高要求。
1.1.2通信技术的背景历史及发展
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年贝耳发明了电话,利用电信号实现了语音信号的有线传递,使信息的传递变得既迅速又准确,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得到了更为迅速和广泛的发展。1937年瑞威斯发明的脉冲编码调制标志数字通信的开始。20世纪60年代以后集成电路、电子计算机的出现,使得数字通信迅速发展。在70年代末在全球发展起来的模拟移动电话在90年代中期被数字移动电话所代替,现有的模拟电视也正在被数字电视所代替。数字通信的高速率和大容量等各方面的优越性也使人们看到了它的发展前途
毕业设计(论文)
学生姓名:胡云腾
学 号:013408410962
所在学院:电子与信息工程学院
专 业:电子信息工程
设计(论文)题目:基于MATLAB的PSK通信系仿真统
指导教师:武 晓 光
2012 年6月6日
基于MATLAB的PSK通信系统仿真
摘要
Psk调制是通信系统仿真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。
1.2
1.2.1数字通信系统
通信传输的消息是多种多样的,可以是符号的,文字的,数据和图像的等等。各种不同的消息可以分为两类:一类称为离散消息;另一类称为连续消息。离散消息的状态是可数的或离散的,比如符号,文字或数据等。离散消息也称数字消息。而连续消息则是其状态连续变化的消息,例如,连续变化的语音,图像等。连续消息也称模拟消息。因此按照信道中传输的是模拟信号还是数字信号可以将通信系统分为模拟通信系统和数字通信系统。