通信原理matlab课程设计(南昌大学)概要

南昌大学

通信原理课程设计报告

题目:2ASK、2FSK、2PSK、2DPSK调制解调matlab仿真姓名：

学院：信工学院

专业：

指导教师：

完成日期：2013 年5 月5日

一、设计要求

课程设计需要运用MATLAB 编程实现2ASK,2FSK,2PSK ，2DPSK 调制解调过程，并且输出其源码，调制后码元以及解调后码元的波形。

二、基本原理

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。

(1)

振幅键控是利用载波的幅度变化来传递数字信息,而其频率和相位保持不变，在2ASK 中，载波的幅度只有两种变化状态，分别对应二进制信息‘0’和‘1’。OOK （通－断键控）是一种常用的二进制振幅键控式

模拟调制器法 键控法

包络检波法

同步检测法

乘法器

)(2t e ASK 二进制不归零信号t

c ωcos )(t s t c

ωcos )(t s )

(2t e ASK

开关电路

带通滤波器全波整流器低通滤波器抽样

判决器定时脉冲输出

)(2t e ASK a b c d 带通滤波器相乘器

低通滤波器抽样

判决器定时脉冲输出)(2t e ASK t

c ωcos

(2) 一个2FSK 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。

2FSK 信号的产生方法

采用模拟调频电路来实现：信号在相邻码元之间的相位是连续变化的。

采用键控法来实现：相邻码元之间的相位不一定连续。

2FSK 信号的解调方法

相干解调

非相干解调

振荡器1f1

反相器

振荡器2f 2

选通开关

选通开关相加器

基带信号)

(2t e FSK 带通

滤波器

带通滤波器

抽样

判决器输出包络检波器包络检波器1ω2

ω)(2t e FSK 定时脉冲带通

滤波器带通滤波器抽样

判决器输出低通滤波器低通滤波器1ω2

ω)(2t e FSK 定时脉冲相乘器

相乘器

t 1cos ωt 2cos ω

(3) 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， 当基带信号为1时相对于初始相位为180°。 调制器原理方框图如下：

模拟调制法 检控法

2PSK 信号的解调器原理方框图

(4) 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。2DPSK 调制原理方框图如下图。

相干解调法。

差分相干解调(相位比较）法

三、源代码

s=menu('通信原理','2ASK','2PSK','2FSK','2DPSK') switch s

case 1,scolor='2ASK'; n=8;N=100;K=4; a=randint(1,n);

乘法器)(2t e PSK 双极性不归零t c ωcos )

(t s 码型变换t c ωcos )(t s )(2t e PSK 开关电路移相

01800π带通滤波器相乘器

低通滤波器抽样

判决器定时脉冲输出)(2t e PSK t c ωcos a b c d e 带通滤波器

相乘器

低通滤波器

抽样判决器定时脉冲

输出

)

(DPSK 2t e t c ωcos 码反变换器

a

b

c

d

e

f

带通滤波器

相乘器

低通滤波器

抽样判决器定时脉冲

输出

)

(DPSK 2t e 延迟T s

a

b

c

d

e

bita=[];sl=[];

bitRate=1e3;fc=1e3;%载频1KHZ

t=linspace(0,1/bitRate,N);

for i=1:length(a)

if a(i)==0

bit1=zeros(1,N);

else

bit1=ones(1,N);

end

bita=[bita,bit1];

c=sin(2*pi*t*fc);

sl=[sl c];

end

figure(1);

subplot(K,1,1);plot(bita,'LineWidth',1.5),title('基带信号'),grid on;axis([0,N*length(a),-2.5,2.5]);

tz=bita*6.*sl;

subplot(K,1,2);plot(tz,'LineWidth',1.5);title('ASK调制后信号');grid on;

signal=awgn(tz,80,'measured');

subplot(K,1,3);plot(signal,'LineWidth',1.5),grid on;title('信号+噪声')

Fs=3e3;

[b,a]=ellip(4,0.1,40,[999.9,1000.1]*2/Fs);%设计IIR带通滤波器，阶数为4，通带纹波0.1，阻带衰减40DB

sf=filter(b,a,signal);%信号通过该滤波器

figure(2);

K1=4;

subplot(K1,1,1);plot(sf,'LineWidth',1.5),grid on;title('BPF')

signal2=abs(sf); %乘同频同相sin

subplot(K1,1,2);plot(signal2,'LineWidth',1.5),grid on;title('全波整流器');

Fs=3e3;%抽样频率400HZ

[b,a]=ellip(4,0.1,40,[50]*2/Fs);%设计IIR低通滤波器

sf1=filter(b,a,signal2);%信号通过该滤波器，输出信号sf

subplot(K1,1,3);plot(sf1,'LineWidth',1.5),grid on;title('LPF');

sf2=[];

LL=fc/bitRate*N;