数字通信课程设计

吉林工程技术师范学院

信息工程学院

《数字通信系统》

课程设计报告

题目：基于MATLAB数字基带调制

专业：电子信息工程

班级：电子信息1041班

*名：**

学号： 25 号

指导教师：范珩王冬梅

时间： 2013/11/25----2013/12/13

目录

第一章绪论 (1)

1.1通信的发展史简介 (1)

1.2设计的目的及意义 (2)

第二章数字基带信号 (3)

2.1数字基带调制原理 (3)

2.2单极性不归零波形 (4)

2.3双极性不归零波形 (4)

2.4单极性归零波形 (5)

2.5双极性归零波形 (6)

第三章载波调制的数字传输 (7)

3.1载波调制的原理 (7)

3.2 二进制2ASK的调制与解调仿真 (8)

3.3二进制2FSK的调制与解调仿真 (15)

3.4二进制2PSK的调制与解调仿真 (20)

第四章总结 (25)

参考文献.............................................. I 附录：................................................ I

第一章绪论

1.1通信的发展史简介

随着数字通信技术和计算机技术的快速发展以及通信网与计算机网络的相互融合，信息科学技术已成为21世纪和世界的新的强大推动力。信息是一种资源，只有通过广泛的传播与交流，才能产生利用价值，而欣喜的传播与交流，是依靠各种通信方式与技术来实现的。学习和掌握现代通信原理与技术是信息社会每一位成员，尤其是未来通信工作者的迫切需求。

通信就是从一地向另一地传递消息。通信的目的是传递消息中所包含的信息。人们可以用语言、文字、数据、图片或活动图像等不同形式的消息来表达信息。信息是消息的内涵，即消息中所包含的人们原来不知而待知的内容于传输含有信息的消息，否则，就失去了通信的意义。实现通信的方式很多，如手势、语言、旌旗、消息树、烽火台、金鼓和译码传令，以及现代社会的电报、电话、广播、电视、遥控、遥测、因特网、数据和计算机通信等，这些都是消息传递方式和信息交流的手段。随着社会的进步和科学技术的发展，目前使用最广泛的通信方式是电通信。由于电通信迅速、准确、可靠且不受时间、地点、距离的限制，自然科学领域凡是涉及“通信”这一术语时，一般均值“电通信”。

通信系统就是传递信息所需要的一切技术设备和传输媒质的总和，包括信息源、发送设备、信道、接收设备和信宿(受信者) ，它的一般模型如图1-1所示。

→→→→

信息源发送设备信道接收设备受信者

↑

噪声源

图1-1通信系统一般模型

1.2设计的目的及意义

目的：

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。

意义：

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。

第二章数字基带信号

2.1数字基带调制原理

基带信号具有较低的频率分量，不易通过无线信道传输。因此，在通信系统的发送端需要有一个在舶来运载基带信号，也就是使载波的某个参量随基带信号的规律而变化，这一过程称为调制。载波受调制后成为已调信号，它含有基带信号的全部特征。在通信系统的接受端则需要有解调过程，其作用是将已调信号中的原始基带信号恢复出来。调制的作用和目的：将基带信号转换成适合于信道传输的已调信号；实现信道的多路复用，提高信道利用率；减小干扰，提高系统抗干扰能力；实现传输带宽与信噪比之间的互换，等等。因此，调制对通信系统的有效性和可靠性有着很大的影响和作用。采用什么样的调制方式将直接影响着通信系统的性能。调制方式有很多，根据调制信号的形式可分为模拟调制和数字调制；根据载波的选择可分为以正弦作为载波的连续波调制和以脉冲串作为载波的脉冲调制等讨论的重点使用取值连续的调制信号去控制正弦载波参量的模拟调制，他可分为幅度调制和角度调制。其原理甚至电路完全推广到数字调制中去。讨论的主要内容有：各种已调信号的时域波形和频谱结构，调制与解调原理及系统的抗噪声性能数字基带信号数字基带信号是消息代码的电波形表示。数字基带信号的类型有很多，常见的有矩形脉冲、三角波、高斯脉冲和升余弦脉冲等。下面以矩形脉冲为例介绍几种最常见的基带信号波形。

2.2单极性不归零波形

单极性不归零波形如图所示，这是一种最简单、最常用的系带信号形式。这种信号脉冲的零电平和正电平分别对应着二进制代码0和1，或者说，他在一个码元时间内用脉冲的有或无来对应表示0或1码。其特点是极性单一，有直流分量，脉冲之间无间隔用单极性不归零码来表示二元信息序列 10110001010，画出波形示意图。如图2-1所示，程序详见附录。

图2-1单极性不归零波形

2.3双极性不归零波形

在双极性不归零波形中。脉冲的正、负电平分别对应于二进制代码1、0，如图所示，由于它是幅度相等极性相反的双极性波形，故当0、1符号等可能出现时无直流分量。这样，恢复信号的判决电平为0，因而不受信道特性变化的影响，抗干扰能力较强用双极性不归零码来表示二元信息序列 001010101011，画出波形示意图。如图2-2所示，程序详见附录。

图2-2双极性不归零波形

2.4单极性归零波形

单极性归零波形与单机行不归零波形的区别是有电脉冲宽度小于码元宽度，每个有电脉冲在小于码元长度内总要回到零电平所以称为归零波形。单极性归零波形可以直接提取定时信息，是其他波形提取位定时信号时需要采用的一种过渡波形。

用单极性归零码来表示二元信息序列 11010100101，画出波形示意图。如图2-3所示，程序详见附录。

图2-3单极性归零波形