扩频信号的BPSK调制仿真

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扩频信号的BPSK调制仿真

扩频信号的BPSK调制仿真

扩频信号的BPSK调制仿真《控制系统CAD与数字仿真》2014~2015学年第一学期学院(部)电子电气工程学院学号021211229姓名纪辰授课教师陈剑雪扩频信号的BPSK调制仿真摘要:随着数字信号处理技术的不断发展,数字化软件无线电接收机已经成为趋势,调制/解调技术是数字通信系统中的核心技术。

现代计算机科学技术快速发展,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。

通信系统仿真具有广泛的适应性和极好的灵活性,有助于更好地研究通信系统性能。

本文介绍了数字化调制解调技术的现状发展及其应用,然后介绍了BPSK数字调制解调的理论基础,重点分析了BPSK数字调制和解调的原理。

本文利用MATLAB强大的仿真功能,在其仿真环境下建立了直扩系统和BPSK调制解调系统仿真模型,给出各路观察波形,证实了解调算法的可行性。

最后,本文对所做研究工作进行了总结,并且提出了今后的工作和研究方向。

关键词:BPSK;调制解调器;MATLAB ;直扩系统The simulation of spread spectrum signal with BPSK digital modulationAbstract:With digital signal processing technology continues to evolve, digital software radio receiver has become a trend, modulation/demodulation technology is the core technology in digital communication system。

The rapid development of modern computer science and technology, makes the communications system simulation design and analysis process become relatively intuitive and convenient, which also makes the communication system simulation technology has been faster development. Communication system simulation with wide adaptability and excellent flexibility, helps to better study the communication system performance.This paper introduces the digital modem technology situation and development.Then introduced digital modulation and demodulation of BPSK theoretical foundation, including analysis of the BPSK digital modulation and demodulation principle.In this paper, based on the powerful simulation using MATLAB function in its environment designed the spread spectrum signal system and the BPSK modulation demodulation system simulation model, and through the constellation confirmed that the demodulation algorithm.Finally, this paper made a summary of the research work, and proposed future work and research directions.Key words: BPSK, Modem, MATLAB, Spread spectrum signal system目录一、引言 (5)1.1 研究背景及其意义 (5)1.2 数字化调制解调技术的现状发展及其应用 (5)1.3 MATLAB的简介 (6)二、BPSK调制解调原理 (7)2.1 BPSK信号调制原理 (7)2.2 BPSK 信号解调原理 (9)三、扩频信号的BPSK调制系统设计仿真 (10)3.1基本扩频系统仿真流程图 (10)3.2 生成m序列及m序列性质 (11)3.3 生成50位随机待发送二进制比特序列及进行扩频编码123.4 对扩频前后信号进行BPSK调制并观察其时域波形 (13)3.5 计算并观察扩频前后BPSK调制信号的频谱 (13)四、总结与展望 (14)4.1 总结 (14)4.2 展望 (15)参考文献 (16)附录 (17)一、引言1.1 研究背景及其意义随着数字信号处理技术的不断发展,数字化软件无线电接收机已经成为趋势。

现代通信原理BPSK仿真实验

现代通信原理BPSK仿真实验

通信原理BPSK仿真实验一、实验题目利用仿真软件实现BPSK的调制解调,并仿真分析其在高斯信道下的误码性能。

二、实验原理调制过程:信号的产生采用键控法。

原理:用二进制单极性脉冲控制开关选择0相位载波和π相位载波的输出。

解调过程:相干解调。

必须采用相干解调的方式,从接收到的已调信号中提取本地载波,与信号相乘后通过低通滤波器,抽样判决后得到基带信号。

三、实验仿真1、实验系统2、各模块设置系统时钟设置:Sample Rate:5000Hz Stop Time=1{系统中使用的滤波器为巴特沃斯滤波器}(一)以下四个模块为调制过程,产生BPSK信号。

●模块0:产生频率为50Hz的单极性脉冲,控制开关。

●模块1:开关由单极性脉冲控制对两种相位的正弦波进行选择。

(Gate delay=0 Ctrl thresh=1 ) ●模块2和3:生成正弦波,作为载波。

(二)以下模块主要为从接收到的已调信号中提取本地载波。

●模块25:高斯白噪声(Mean=0v Std Dev=1v)●模块30:放大器:增益Gain=-30dB●模块24:带通滤波器,设置在解调之前。

通带为430-570Hz。

●模块23:幂函数,次数为2,将接收到的以调信号平方。

●模块11:带通滤波器(998-1002Hz;BP Filter Order=3)为获取1000Hz的正弦波●模块10:分频器对输入信号进行2分频,为获取500Hz的正弦波●模块15:带通滤波器(490-510Hz;BP Filter Order=3)为获取500Hz的正弦波作为本地载波。

(三)解调过程和抽样判决●模块9和17:组成解调器。

BPSK信号与本地载波通过乘法器,在经过低通滤波器(60Hz恢复数字基带信号对应的模拟信号。

●模块19:非门,判决作用。

●模块20:采样器,采样频率为50Hz。

●模块21:保持器,采样后经保持器得到恢复的波形。

(四)误码性能分析●模块27:误码率图标(Trails=1000)●模块29:终止符(误码=6个)●模块31:终值显示符●模块32:数字延迟器(Delay:20000)3、系统波形分析及相关参数分析模块4:输入波形模块26:BPSK信号可以看到键控法产生的BPSK信号,第一张图中竖着的白线为相位反相点,在第二张放大后的图中可以清晰的看到信号相位相反的地方。

直接序列扩频系统MATLAB仿真(BPSK调制)

直接序列扩频系统MATLAB仿真(BPSK调制)

1、生成m序列及m序列性质实验产生7位m序列,频率100Hz,模拟线性反馈移位寄存器序列,原理图如下:clear all;clc;X1=0;X2=0;X3=1;m=350; %重复50遍的7位单极性m序列for i=1:mY3=X3; Y2=X2; Y1=X1;X3=Y2; X2=Y1;X1=xor(Y3,Y1);L(i)=Y1;endfor i=1:mM(i)=1-2*L(i); %将单极性m序列变为双极性m序列endk=1:1:m;figure(1)subplot(3,1,1) %做m序列图stem(k-1,M);axis([0,7,-1,1]);xlabel('k');ylabel('M序列');title('移位寄存器产生的双极性7位M序列') ;subplot(3,1,2)ym=fft(M,4096);magm=abs(ym); %求双极性m序列频谱fm=(1:2048)*200/2048;plot(fm,magm(1:2048)*2/4096);if x_rand(i)>=0.5 %大于等于0.5的取1,小于0.5的取0x(i)=1;a=a+1;else x(i)=0;endendt=0:N-1;figure(2) %做信息码图subplot(2,1,1)stem(t,x);title('扩频前待发送二进制信息序列');tt=0:349;subplot(2,1,2)l=1:7*N;y(l)=0;for i=1:Nk=7*i-6;y(k)=x(i);k=k+1;y(k)=x(i);k=k+1;y(k)=x(i);k=k+1;y(k)=x(i);k=k+1;y(k)=x(i);k =k+1;y(k)=x(i);k=k+1;y(k)=x(i);ends(l)=0;for i=1:350 %扩频后,码率变为100/7*7=100Hzs(i)=xor(L(i),y(i));endtt=0:7*N-1;stem(tt,s);axis([0,350,0,1]);title('扩频后的待发送序列码');N=400000;ybb=fft(s_bpskb,N); %无扩频信号BPSK调制频谱magb=abs(ybb);fbb=(1:N/2)*100000/N;subplot(2,1,1)plot(fbb,magb(1:N/2)*2/N);axis([1700,2300,0,0.8]);title('扩频前调制信号频谱');xlabel('Hz');subplot(2,1,2)yb=fft(s_bpsk,N); %扩频信号BPSK调制频谱mag=abs(yb);fb=(1:N/2)*100000/N;plot(fb,mag(1:N/2)*2/N);axis([1700,2300,0,0.8]);title('扩频后调制信号频谱');xlabel('Hz');title('扩频后经加噪过信道后的信号与原信号时域波形对比'); xlabel('t');axis([0.0675,0.0725,-1.2,1.2]);subplot(2,2,2)ybba=fft(s_bpskba,N); %无扩频调制信号经信道后频谱分析magba=abs(ybba);plot(fbb,magba(1:N/2)*2/N);title('扩频前经信道调制信号频谱');axis([1700,2300,0,0.8]);xlabel('Hz');subplot(2,2,4)yba=fft(s_bpska,N); %扩频调制信号经信道后频谱分析maga=abs(yba);fb=(1:N/2)*100000/N;plot(fb,maga(1:N/2)*2/N);axis([1700,2300,0,0.8]);xlabel('Hz');title('扩频后经信道调制信号频谱');幅,符合高斯白噪声的原理。

BPSK数字调制解调器仿真

BPSK数字调制解调器仿真

BPSK数字调制解调器仿真摘要:随着数字信号处理技术的不断发展,数字化软件无线电接收机已经成为趋势,调制/解调技术是数字通信系统中的核心技术。

现代计算机科学技术快速发展,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。

通信系统仿真具有广泛的适应性和极好的灵活性,有助于更好地研究通信系统性能。

本文介绍了数字化调制解调技术的现状发展及其应用,通信系统仿真软件MATLAB中的一种可视化仿真工具Simulink;然后介绍了BPSK数字调制解调的理论基础,包括数字带通传输分类以及重点分析了BPSK数字调制和解调的原理。

本文在深刻理解通信系统理论的基础上,利用MATLAB强大的仿真功能,在Simulink仿真环境下设计了BPSK调制解调系统仿真模型,给出各路观察波形,并通过对星座图和误码率的分析,证实了解调算法的可行性。

最后,本文对所做的研究工作进行了总结,并且提出了今后的工作和研究方向。

关键词:BPSK;调制解调器;MATLAB;定点数仿真The simulation of BPSK digital modemAbstract:With digital signal processing technology continues to evolve, digital software radio receiver has become a trend, modulation/demodulation technology is the core technology in digital communication system。

The rapid development of modern computer science and technology, makes the communications system simulation design and analysis process become relatively intuitive and convenient, which also makes the communication system simulation technology has been faster development. Communication system simulation with wide adaptability and excellent flexibility, helps to better study the communication system performance.This paper introduces the digital modem technology situation and development and application of communication system simulation software MATLAB in a visual simulation tools Simulink; then introduced digital modulation and demodulation of BPSK theoretical foundation, including digital bandpass transmission segment and analysis of the BPSK digital modulation and demodulation principle.In this paper, a deep understanding of communication systems theory, based on the powerful simulation using MATLAB function in Simulink environment designed the BPSK modulation demodulation system simulation model, and through the constellation and BER analysis confirmed that the demodulation algorithm.Finally, this paper made a summary of the research work, and proposed future work and research directions.Key words:BPSK, Modem, MATLAB, Fixed-point simulation目录第1章绪论 (1)1.1 研究背景及其意义 (1)数字化调制解调技术的现状发展及其应用 (1)MATLAB/SIMULINK的简介 (3)本文主要研究内容与结构 (4)1.5 本章小结 (5)第2章BPSK数字调制/解调原理 (6)2.1 相移键控系统概述 (6)2.2 数字带通传输分类 (6)BPSK信号调制解调原理 (6)BPSK信号调制原理 (6)BPSK 信号解调原理 (8)2.4 本章小结 (9)第3章BPSK调制解调器的MATLAB/SIMULINK实现 (10)3.1 系统总体方案简介 (11)3.2 系统方案设计 (11)信源 (11)3.2.2 星座映射 (13)发送滤波器 (15)BPSK调制 (16)3.2.3 信道 (22)BPSK解调 (24)低通滤波器 (27)接收滤波器 (28)抽样判决器 (32)3.4 本章小结 (35)第4章BPSK解调方案的定点数仿真 (36)定点数仿真原理分析 (36)4.2 BPSK解调方案的定点数仿真 (37)数据量化的定点数分析 (38)带宽截取的定点数分析 (39)4.2.3 滤波器的定点数分析 (40)相干解调定点数仿真 (42)4.4 整体原理框图及输出波形 (42)4.5 本章小结 (44)第5章结论与展望 (45)5.1 结论 (45)5.2 展望 (45)致谢 (47)参考文献 (48)附录 (49)第1章绪论1.1 研究背景及其意义通信技术融入计算机和数字信号处理技术以后发生了革命性的变化,它和计算机技术、数字信号处理技术结合是现代通信技术的标志。

bpsk仿真文档解析

bpsk仿真文档解析

DS-BPSK波形设计一、系统综述BPSK发射机将信源信号经过信道编码、加扰、基带映射、扩频、BPSK调制、数字上变频后发射,经过信道后,在接收端经过数字下变频、匹配滤波、同步、解扩、BPSK解调、解扰、卷积译码后输出,并同源信号进行比较,给出误码。

系统组成的结构框图如下:图1 系统框图二、BPSK发射机功能描述2.1 卷积编码主要功能是对输入数据进行卷积编码。

输入基带数据传输速率为8.2 kbps。

此设计中卷积编码器使用的是约束长度K=6,编码率为1/3的卷积码,生成多项式为G1:011011,G2:110100,G3:101111,卷积编码后传输速率为24.6 kbps。

2.2 加扰加扰模块是将信源信号的数据随机化,以实现能量均衡。

对输入数据进行加扰。

在数字通信中,为便于信号的传送与存储,将其转换为具有相同意义和相同比特率的伪随机数字信号的操作。

加扰时使用的伪随机二进制序列生成多项式为:1+X3+X5。

2.3 BPSK基带映射BPSK调制,主要功能是讲比特数据流转换为符号数据流,对输入数据进行BPSK映射。

BPSK的星座映射图如下,0映射成-1,+1映射成+1。

图2 bpsk 星座图2.4 扩频扩频过程实质是信息流)(t a 与伪随机码序列)(t c 的模二相加或相乘的过程,伪随机码速率C R 比信息速率a R 大得多,一般C R /a R 的比值为整数,且C R /a R >>1,所以扩频后的速率仍为伪随机码速率C R 。

本设计中发射信号是随机的“0”,“1”二进制序列,进行基带BPSK 映射之后进行直接序列扩频,使用7阶m 序列code ,扩频码位数为127位,码片速率为3124.2kHz ,m 序列采用图3的移位寄存器结构产生。

图3产生m 序列的移位寄存器结构2.5 组帧组帧模块的功能是按照规定的帧格式完成组帧操作,将扩频后的数据添加帧头后组成基带数据帧,如下图所示:训练序列帧头一个数据包用户数据ijbpsk 映射星座图图4 帧结构示意图本设计中帧头采用5阶31位的m序列,并对该序列同样进行基带映射,添加到数据前侧。

BPSK扩频导频载波仿真

BPSK扩频导频载波仿真

实验报告实验目的1.掌握BPSK信号调制、相干解调方法;2.掌握扩频、解扩的方法;3.插入导频,进行定时同步4.掌握BPSK扩频信号误码率计算。

实验内容1.BPSK信号的调制;2.BPSK信号扩频;3.BPSK信号延时并且插入导频,检测信息位置;4.不同信噪比环境下BPSK扩频信号误码率计算,并与理论误码率曲线对比。

实验原理BPSK信号调制原理1.系统原理高斯白噪声图1 BPSK调制系统原理框图BPSK调制系统的原理框图如图1所示,其中脉冲成形的作用是抑制旁瓣,减少邻道干扰,通常选用升余弦滤波器;加性高斯白噪声模拟信道特性,这是一种简单的模拟;带通滤波器BPF可以滤除有效信号频带以外的噪声,提高信噪比;在实际通信系统中相干载波需要使用锁相环从接收到的已调信号中恢复,这一过程增加了系统的复杂度,同时恢复的载波可能与调制时的载波存在180度的相位偏差,即180°相位反转问题,这使得BPSK系统在实际中无法使用;低通滤波器LPF用于滤除高频分量,提高信噪比;抽样判决所需的同步时钟需要从接收到的信号中恢复,即码元同步,判决门限跟码元的统计特性有关,但一般情况下都为0。

2.参数要求码元速率1000波特,载波频率4KHz,采样频率为16KHz。

定时同步在数字通信系统中,发端按照确定的时间顺序,逐个传输数字信号中的每个码元。

而在接收端必须有准确的抽样判决时刻才能正确判决所发送的码元,因此,接收端必须提供一个确定抽样判决时刻的定时脉冲序列。

这个定时脉冲序列的重复频率必须与发送的数码脉冲序列的码元速率相同,同时在最佳判决时刻(或称为最佳相位时刻)对接收码元进行抽样判决。

在接收端产生这样一个定时脉冲序列就是码元同步,或称位同步。

实现位同步的方法和载波同步类似,也有直接法(自同步法)和插入导频法(外同步法)两种,而在直接法中分为滤波法和锁相法。

为了得到码元同步的定时信号,首先要确定接收到的信息数据流中是否包含有位定时的频率分量。

扩频信号的BPSK调制仿真

扩频信号的BPSK调制仿真

《控制系统CAD与数字仿真》2014~2015学年第一学期扩频信号的BPSK调制仿真摘要:随着数字信号处理技术的不断发展,数字化软件无线电接收机已经成为趋势,调制/解调技术是数字通信系统中的核心技术。

现代计算机科学技术快速发展,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。

通信系统仿真具有广泛的适应性和极好的灵活性,有助于更好地研究通信系统性能。

本文介绍了数字化调制解调技术的现状发展及其应用,然后介绍了BPSK 数字调制解调的理论基础,重点分析了BPSK数字调制和解调的原理。

本文利用MATLAB强大的仿真功能,在其仿真环境下建立了直扩系统和BPSK调制解调系统仿真模型,给出各路观察波形,证实了解调算法的可行性。

最后,本文对所做研究工作进行了总结,并且提出了今后的工作和研究方向。

关键词:BPSK;调制解调器;MATLAB ;直扩系统The simulation of spread spectrum signal with BPSK digital modulation Abstract:With digital signal processing technology continues to evolve, digitalsoftware radio receiver has become a trend, modulation/demodulation technology is the core technology in digital communication system。

The rapid development of modern computer science and technology, makes the communications system simulation design and analysis process become relatively intuitive and convenient, which also makes the communication system simulation technology has been faster development. Communication system simulation with wide adaptability and excellent flexibility, helps to better study the communication system performance.This paper introduces the digital modem technology situation and introduced digital modulation and demodulation of BPSK theoretical foundation, including analysis of the BPSK digital modulation and demodulation principle.In this paper, based on the powerful simulation using MATLAB function in its environment designed the spread spectrum signal system and the BPSK modulation demodulation system simulation model, and through the constellation confirmed that the demodulation algorithm.Finally, this paper made a summary of the research work, and proposed future work and research directions.Key words: BPSK, Modem, MATLAB, Spread spectrum signal system目录一、引言研究背景及其意义随着数字信号处理技术的不断发展,数字化软件无线电接收机已经成为趋势。

MATLAB仿真 BPSK调制

MATLAB仿真 BPSK调制

matlab BPSK 调制与解调1、调制clear all;g=[1 0 1 0 1 0 0 1];%基带信号f=100; %载波频率t=0:2*pi/99:2*pi;cp=[];sp=[];mod=[];mod1=[];bit=[];for n=1:length(g);if g(n)==0;die=-ones(1,100); %Modulantese=zeros(1,100); %else g(n)==1;die=ones(1,100); %Modulantese=ones(1,100); %endc=sin(f*t);cp=[cp die];mod=[mod c];bit=[bit se];endbpsk=cp.*mod;subplot(2,1,1);plot(bit,'LineWidth',1.5);grid on; title('Binary Signal');axis([0 100*length(g) -2.5 2.5]);subplot(2,1,2);plot(bpsk,'LineWidth',1.5);grid on; title('ASK modulation');axis([0 100*length(g) -2.5 2.5]);2、调制解调加噪声clc;close all;clear; %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% 假定:% 2倍载波频率采样的bpsk信号% 调制速率为在波频率的 N/2m% %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%m=128;N=512;n=1:1:N;N0=0.5*randn(1,N) %噪声h0=zeros(1,N);% 30阶低通滤波器 h0f = [0 0.3 0.3 1]; w0 = [1 1 0 0];b = fir2(30,f,w0);[h,w] = freqz(b,1,N/2);h0(1,1:N/2)=abs(h');for i=1:N/2h0(1,N-i+1)=h0(1,i);end;%%%%%%%%% 随机序列a=rand(1,m);for i=1:mif(a(1,i)>0.5)a(1,i)=1;elsea(1,i)=-1;end;end;%%% 生成BPSK信号bpsk_m=zeros(1,N);j=1;k=1;for i=1:Nif(j==(N/m+1))j=1;k=k+1;end; % 0.05*pi 为初始相位,可以任意改变bpsk_m(1,i)=a(1,k)*sin(2*pi*0.5*i+0.05*pi)+a(1,k)*cos(2*pi*0.5* i+0.05*pi);j=j+1;end;bpsk_m=bpsk_m+N0;% 信号加噪声,模拟过信道% 接收处理用正交本振与信号相乘,变频bpsk_m1=bpsk_m.*sin(2*pi*0.5*n);bpsk_m2=bpsk_m.*cos(2*pi*0.5*n);%滤波tempx=fft(bpsk_m1);tempx=tempx.*h0; %低通滤波tempx=ifft(tempx);real_x=real(tempx);tempx=h0.*fft(bpsk_m2);tempx=tempx.*h0; %低通滤波tempx=ifft(tempx);real_x1=real(tempx);subplot(2,1,1);plot(real_x1+real_x,'b');axis([1 N -2.5 2.5]);grid on;hold on;In=real_x1+real_x; % 可只取一路,这里取了两路之和for i=1:N % 滤波后整形if(In(1,i)>0) % 判决,得到解调结果In(1,i)=1;elseIn(1,i)=-1;end;end;plot(In,'r');an=zeros(1,m);for i=1:man(1,i)=In(1,(i-1)*N/m+N/(2*m));end;subplot(2,1,2); % 比较误码plot(an,'r*');hold on;axis([1 m -2 2]);plot(a,'b^');。

matlab扩频仿真

matlab扩频仿真

4.1系统的组成及设计原理BPSK系统主要由信号产生模块、PN码产生模块、信号调制模块、信道、信号解调模块、误码率计算模块组成。

图4.1系统原理框图在原理框图的基础上,设计出了仿真模型图:图4.2仿真模型图在该模型图中开始是采用一个PN序列和一个伯努利进制序列模2加(异或)运算产生一个逻辑型数据;在模块Convert中将逻辑型数据转换成数字型数据,因为在经过模块XOR出来的数据是逻辑型数据;再将数字型数据送入BPSK模块进行BPSK方式调制;经过调制的信号送入多径信道中进行模拟仿真传送;信号传送到此则发送部分已经基本完成。

在接收端先采用BPSK方式进行解调得出信号;再与PN序列经过一个延时的序列进行模2加运算;此时在将这个逻辑型数据经过Convert模块变成数据型数据,此数据即为实际中接收端收到的数据。

为了验证收到的准确性,将此数据和原来的输入数据伯努利二进制(信源数据)通过误码率计算模块进行比较反映出2个信号相差的程度;再通过Display模块直接的反映出来,在Display模块中可以很清楚的到误码率、接收端误码率、发送端误码率,通过这个模块,我们可以很直观的了解到信号在经过这个通信系统后信号和原来信号的比较。

4.2系统的功能模块信源:用Bermoulli Binary模块作为仿真系统的信源,产生严格伯努利二进制序列。

在仿真实验中提供输入一个二进制序列。

此序列相当与信源的作用,在实际应用中相当与我们的语音信号经过A/D转化后的数字序列,或者是其它数字信号。

在模块参数设置中将参数probability of a zero设置为0.5表示产生的二进制序列中0出现的概率为0.5;将Sample time表示采样时间设置为4e-6/192。

扩频模块:PN 序列生成器模块(PN Sequence Generator)作为伪随机码产生器,扩频过程通过信源码与PN 码进行双极性变换后相乘加以实现。

在实验中利用了PN序列良好的自相关性来进行扩频。

扩频信号的BPSK调制仿真

扩频信号的BPSK调制仿真
HYPERLINK \l _Toc26750 4.2 展望PAGEREF _Toc26750 15
HYPERLINK \l _Toc24657 参考文献PAGEREF _Toc24657 16
HYPERLINK \l _Toc26656 附录PAGEREF _Toc26656 17
一、引言
1.1 研究背景及其意义
《控制系统CAD与数字仿真》
2014~2015学年 第 一 学期
扩频信号的BPSK调制仿真
摘要:随着数字信号处理技术的不断发展,数字化软件无线电接收机已经成为趋势,调制/解调技术是数字通信系统中的核心技术。现代计算机科学技术快速发展,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。通信系统仿真具有广泛的适应性和极好的灵活性,有助于更好地研究通信系统性能。
bpskmodemmatlabspreadspectrumsignalsystem目录一引言11研究背景及其意义12数字化调制解调技术的现状发展及其应用13matlab的简介二bpsk调制解调原理21bpsk信号调制原理22bpsk信号解调原理三扩频信号的bpsk调制系统设计仿真31基本扩频系统仿真流程图32生成m序列及m序列性质113扩频前后信号进行bpsk调制并观察其时域波形1335计算并观察扩频前后bpsk调制信号的频谱13四总结与展望1441总结1442展望15参考文献16附录一引言11研究背景及其意义随着数字信号处理技术的不断发展数字化软件无线电接收机已经成为趋势
数字调制解调方式尽管种类繁多,但是随着数字技术的快速发展,将来定会出现更多先进的调制解调技术,谁都无法准确描述未来调制解调技术的发展。总之,未来的调制解调技术都是朝着一个方向发展:将不断地更新改进,使通信更高速和更可靠,传输速率更快,误码率更低。

基于matlab的直接序列扩频通信系统仿真1

基于matlab的直接序列扩频通信系统仿真1

基于直接扩频序列技术的BPSK系统的仿真设计报告摘要:本文首先介绍了直接序列扩频系统的模型,然后概要阐述了常用的伪随机码以及扩频技术的优点,最后利用MATLAB对BPSK直扩系统进行了仿真。

关键词:直接序列扩频;伪随机码;BPSK;仿真1 引言扩频技术是扩展频谱通信(SSC—Spread Spectrum Communication)的简称,它是随着在军事通信中的应用发展起来的,由于其具有其它一般通信方式不具备的抗于扰强,抗多径衰落好,保密性好等一系列的优点,因此近年来它在民用通信中的应用也开始越来越受到人们的重视。

这次主要研究扩频通信系统中常用直接扩频序列技术的BPSK系统调制方式。

2 直接序列扩频系统直接序列扩频系统又称为直接序列调制系统或伪噪声系统(PN系统),简称为直扩系统,是目前应用较为广泛的一种扩展频谱系统。

人们对直扩系统的研究最早,如美军的国防卫星通信系统(AN-VSC-28)、全球定位系统(GPS)、航天飞机通信用的跟踪和数据中继卫星系统(TDRSS)等都是直扩技术应用的实例。

2.1直扩系统模型直接序列扩频系统是将要发送的信息用伪随机码(PN码)扩展到一个很宽的频带上去,在接收端用与发送端相同的伪随机码对接收到的扩频信号进行相关处理,恢复出发送的信号。

对干扰信号而言,与伪随机码不相关,在接收端被扩展,使落入信号通频带内的干扰信号功率大大降低,从而提高了相关的输出信噪比,达到了抗干扰的目的。

直扩系统一般采用频率调制或相位调制的方式来进行数据调制,在码分多址通信中,其调制多采用BPSK、DPSK、QPSK、MPSK等方式。

直扩系统的组成如图1所示,与信源输出的信号a(t)是码元持续时间为Ta的信息流,伪随机码产生器产生伪随机码c(t),每个伪随机码的码元宽度为Tc (Tc<<Ta)。

将信息码与伪随机码进行相乘或模二加,产生一速率与伪随机码速率相同的扩频序列,这时信息带宽已经被展宽(如图2b),然后用扩频序列去调制载波,则信号频谱被搬移到射频上(如图2c )。

BPSK调制的MATLAB仿真课程设计_实验报告

BPSK调制的MATLAB仿真课程设计_实验报告

北京邮电大学移动通信课程设计实验报告目录一、背景 (4)二、基本要求 (4)三、设计概述 (4)四、Matlab设计流程图 (5)五、Matlab程序及仿真结果图 (6)1、生成m序列及m序列性质 (6)2、生成50位随机待发送二进制比特序列,并进行扩频编码 (7)3、对扩频前后信号进行BPSK调制,观察其时域波形 (9)4、计算并观察扩频前后BPSK调制信号地频谱 (10)5、仿真经awgn信道传输后,扩频前后信号时域及频域地变化 (11)6、对比经信道前后两种信号地频谱变化 (12)7、接收机与本地恢复载波相乘,观察仿真时域波形 (14)8、与恢复载波相乘后,观察其频谱变化 (15)9、仿真观察信号经凯萨尔窗低通滤波后地频谱 (16)10、观察经过低通滤波器后无扩频与扩频系统地时域波形 (17)11、对扩频系统进行解扩,观察其时域频域 (18)12、比较扩频系统解扩前后信号带宽 (19)13、比较解扩前后信号功率谱密度 (20)14、对解扩信号进行采样、判决 (21)15、在信道中加入2040~2050Hz窄带强干扰并乘以恢复载波 (24)16、对加窄带干扰地信号进行低通滤波并解扩 (25)17、比较解扩后信号与窄带强干扰地功率谱 (27)六、误码率simulink仿真 (28)1、直接扩频系统信道模型 (28)2、加窄带干扰地直扩系统建模 (29)3、用示波器观察发送码字及解扩后码字 (30)4、直接扩频系统与无扩频系统地误码率比较 (31)5、不同扩频序列长度下地误码率比较 (32)6、扩频序列长度N=7时,不同强度窄带干扰下地误码率比较 (33)七、利用Walsh码实现码分多址技术 (34)1、产生改善地walsh码 (35)2、产生两路不同地信息序列 (36)3、用两个沃尔什码分别调制两路信号 (38)4、两路信号相加,并进行BPSK调制 (39)5、观察调制信号频谱,并经awgn信道加高斯白噪和窄带强干扰 (40)6、接收机信号乘以恢复载波,观察时域和频域 (42)7、信号经凯萨尔窗低通滤波器 (43)8、对滤波后信号分别用m1和m2进行解扩 (44)9、对两路信号分别采样,判决 (45)八、产生随机序列Gold码和正交Gold码 (47)1、产生Gold码并仿真其自相关函数 (48)2、产生正交Gold码并仿真其互相关函数 (50)九、实验心得体会 (51)直接序列扩频系统仿真一、背景直接序列扩频通信系统(DSSS)是目前应用最为广泛地系统.在发送端,直扩系统将发送序列用伪随机序列扩展到一个很宽地频带上去,在接受端又用相同地扩频序列进行解扩,回复出原有信息.由于干扰信息与伪随机序列不相关,扩频后能够使窄带干扰得到有效地抑制,提高输出信噪比.系统框图如下图所示:二、基本要求:通过matlab建模,对直扩系统进行仿真,数据调制方式可以自由选择,可以使用基带信号,但最好能使用频带信号,信道为高斯白噪信道.要仿真出扩频前地信号地频偏,扩频后地信号频谱,过信道之后地频谱以及解扩之后地频谱.2.研究并仿真产生m序列,写出生成m序列地算法.验证直扩系统对窄带干扰地抑制能力,在信道中加入一个窄带强干扰,仿真出加了干扰后地频谱图和解扩后地频谱图,给出误码率等仿真图.4.在以上基础上仿真实现码分多址技术,使用Walsh码进行复用,实现多个信号同时传输.(选做)可选项:1.在信道中加入多径,使用rake接收来抗多径效应.2.产生除m序列之外地其他随机序列,如Gold码,正交Gold码等等.3.对比无扩频地系统地误码率.三、设计概述本次课设完成基本要求,并选作了可选项码分多址,Gold码及误码率对比.通过matlab 建模仿真了直扩系统BPSK调制地各点频偏及时域信号,并仿真了窄带强干扰对直扩系统地影响以及利用改善地W ALSH码实现码分多址技术.另外,通过matlab地simulink工具盒bertool工具仿真对比了直扩系统和无扩频系统地误码率.四、matlab设计流程图基本扩频系统仿真流程图五、matlab程序及仿真结果图1、生成m序列及m序列性质实验产生7位m序列,频率100Hz,模拟线性反馈移位寄存器序列,原理图如下:clear all。

实验4-BPSK调制解调仿真

实验4-BPSK调制解调仿真

实验四BPSK调制解调仿真【实验目的】加深移动通信系统中调制解调的理解;能够使用 Matlab(或者 C 语言)进行通信系统调制解调基带仿真,并进行性能分析;【实验内容】使用 Matlab (或者 C 语言)仿真 BPSK调制解调(只能相干解调)过程;比较发送端星座图以及不同信噪比下接收端星座图的不同;仿真 AWGN 信道下 BPSK的误码率;【实验设备】一台PC机【实验步骤】1.产生发送信息比特;2.对信息比特进行 BPSK调制;3.将 BPSK调制后的发送信号经过 AWGN 信道,从而获得接收信号波形;4.比较发送端星座图以及不同信噪比下接收端星座图的不同;5.对接收信号进行 BPSK解调;6.通过蒙特卡洛方法,仿真系统误码率,画出 BPSK调制解调误码率曲线。

【实验报告】按照要求完成实验报告。

实验报告中要求给出不同信噪比条件下(信噪比分别为-5dB,0dB,5dB,10dB)接收端的星座图。

画出AWGN 信道下 BPSK调制解调误码率曲线。

一、仿真程序及说明clc;clear all ;n=1000;SNR=[-5 0 5 10];source=randint(1,n);In_BPSK=source*2-1;for i=1:length(SNR)Y(i,:)=AWGN(In_BPSK,SNR(i));endY_RE=Y;Y_RE(find(Y>0))=1;Y_RE(find(Y<0))=0;for i=1:length(SNR)Y_ERRO(i,:)=abs(Y_RE(i,:)-source)Y_BIT(i)=sum(Y_ERRO(i,:))/n/误码率 = 错误码元数 / 传输总码元数endsemilogy(SNR,Y_BIT);grid on ;title(' 误码率' );figuresubplot(4,1,1);plot(Y(1,:),0,'*');title('SNR=-5dB');subplot(4,1,2);plot(Y(2,:),0,'*');title('SNR=0dB');subplot(4,1,3);plot(Y(3,:),0,'*');title('SNR=5dB')subplot(4,1,4);plot(Y(4,:),0,'*');title('SNR=10dB');二、总结通过这次试验,巩固的BPSK调制解调以及星座图的知识,也让我们对于不同性噪比下系统性能的优异有了更深的认识。

bpsk仿真文档

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2.1卷积编码
主要功能是对输入数据进行卷积编码。输入基带数据传输速率为8.2kbps。此设计中卷积编码器使用的是约束长度K=6,编码率为1/3的卷积码,生成多项式为G1:011011,G2:110100,G3:101111,卷积编码后传输速率为24.6kbps。
2.2加扰
加扰模块是将信源信号的数据随机化,以实现能量均衡。对输入数据进行加扰。在数字通信中,为便于信号的传送与存储,将其转换为具有相同意义和相同比特率的伪随机数字信号的操作。加扰时使用的伪随机二进制序列生成多项式为:1+X3+X5。
2.3BPSK基带映射
BPSK调制,主要功能是讲比特数据流转换为符号数据流,对输入数据进行BPSK映射。BPSK的星座映射图如下,0映射成-1,+1映射成+1。
图2 bpsk星座图
2.4扩频
扩频过程实质是信息流 与伪随机码序列 的模二相加或相乘的过程,伪随机码速率 比信息速率 大得多,一般 / 的比值为整数,且 / >>1,所以扩频后的速率仍为伪随机码速率 。
3.2同步
同步模块完成突发捕获和最佳采样点选择,利用训练序列实现帧同步、符号同步以及相位偏移校正。
3.2.1帧同步
帧同步的பைடு நூலகம்现框图如下:
图11帧同步实现框图
帧同步采样本地样本相关的方法,将输入信号与本地帧头共轭相关,输出相关值,对第一个窗内的相关值求和,并把求和得到数值的100倍作为阈值,随着窗口的后移窗内总和不断变化,当该变化值大于阈值时,将最大峰值定位到该窗内并求窗内最大值,将该最大相关值作为峰值输出,即为数据的到达位置。帧同步仿真波形如下,从图中可以看出信号在第1600个采样点处捕获。
图12帧同步捕获位置
3.2.2符号同步

基于MATLAB仿真的BPSK的调制与解调报告

基于MATLAB仿真的BPSK的调制与解调报告

基于MATLAB 仿真的BPSK 的调制与解调一、实验要求根据题目要求,查阅相关资料,掌握数字带通的 BPSK 调制解调的相关知识。

学习 MATLAB 软件,掌握 MATLAB 各种函数的使用。

在此基础上,完成以下实验要求:1) 设计系统整体框图及数学模型。

2) 运用 MATLAB 进行编程,实现 BPSK 的调制解调过程的仿真。

其中包括信源、BPSK 信号的产生,信道噪声的加入,BPSK 信号的载波提取和相干解调。

3) 系统性能的分析包括信号带宽,波形对比以及误码率的计算。

二、实验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) 模拟相乘法。

利用模拟调制的方法去实现数字式调制,即把把数字基带信号当做模拟信号的特殊情况处理。

2) 键控法。

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,比如本实验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。

1.BPSK 的调制原理:二进制移相键控是用二进制数字信号0和1去控制载波的两个相位0和π的方法。

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:)cos(A )(2PSK n c t t e ϕω+= (1)式中,ϕn 表示第n 个符号的绝对相位:⎩⎨⎧=”时发送“”时发送“,1,00πϕn (2)因此,上式可以改写为⎩⎨⎧--=Pt P t t e c c 1,cos A ,cos A )(2PSK 概率为概率为ωω (3)由于两种码元的波形相同,极性相反,故BPSK 信号可以表述为一个双极性全占空矩形脉冲序列与一个正弦载波的相乘:()t t s t e c ωcos )(2PSK = (4) 式中∑-=ns n nT t g a t s )()( (5)这里s(t)为双极性全占空(非归零)矩形脉冲序列,g(t)是脉宽为T s 的单个矩形脉冲,而a n 的统计特性:⎩⎨⎧--=P P a n 1,1,1概率为概率为 (6)图1 BPSK 信号的波形示例2.BPSK 的解调原理:2PSK 信号的解调方法是相干解调法。

扩频调制模块设计与仿真

扩频调制模块设计与仿真

天津理工大学《扩频通信》实验报告扩频调制模块设计与仿真姓名:范菲菲学号: 143127311一、实验目的1、掌握BPSK 扩频调制原理。

2、掌握BPSK 扩频调制实现方式。

二、实验原理BPSK 是扩频系统中最为常用的一种调制方式。

设扩频码为)(t c ,载波频率为0w ,调相波可表示为]cos[)()(0t c t w t s ϕ+= (2)式中,ϕ是相位调制指数。

若规定在扩频码序列中,当0)(=t c 时,0)(=t c ϕ;当1)(=t c 时,πϕ=)(t c 。

在实际应用中,扩频码通常采用双极性,即}1,1{)(+-=t c ,因此BPSK 扩频调制信号可以表示成]cos[)()(0ϕ+=t w t c t s (3)如果考虑信息码为)(t d ,则直扩系统的BPSK 调制输出为]cos[)()()(0ϕ+=t w t c t d t s (4)BPSK 扩频调制器如图1所示。

图1 BPSK 扩频调制器三、仿真结果-11用户输入信息-22用户经BPSK 调制之后的波形-505用户解扩后的波形-22用PN 码扩频后的波形图-55用户解扩后的波形-505用户经BPSK 解调后的波形四、源程序user=[0 1 0 1 1 0 1 ];%设置初始参数%定义步长变量length_user=length(user);%改变用户数据中的0为-1for i=1:length_userif user(i)==0user(i)=-1;endend%用户传输前设置fc=3; %载频eb=2; %每个字符的能量tb=1; %每个信息比特所占时间t=0.01:0.01:tb*length_user;basebandsig=[];for i=1:length_userfor j=0.01:0.01:tbif user(i)==1basebandsig=[basebandsig 1];elsebasebandsig=[basebandsig -1];endendendsubplot(3,1,1); plot(basebandsig)axis([0 100*length_user -1.5 1.5]);title('用户输入信息')%用户的BPSK调制过程bpskmod=[];for i=1:length_userfor j=0.01:0.01:tbbpskmod=[bpskmod sqrt(2*eb)*user(i)*cos(2*pi*fc*j)];endendlength(bpskmod)%用户经BPSK调制后的波形图输出subplot(3,1,2);plot(bpskmod)axis([0 100*length_user -3 3])title('用户经BPSK调制之后的波形')%扩频%PN码发生器seed=[1 -1 1 -1];%设PN码初始值为1000 spreadspectrum=[];pn=[];for i=1:length_userfor j=1:10 %PN码和数据比特码的比率设置为10:1 pn=[pn seed(4)];if seed(4)==seed(3)temp=-1;elsetemp=1;endseed(4)=seed(3);seed(3)=seed(2);seed(2)=seed(1);seed(1)=temp;endspreadspectrum=[spreadspectrum user(i)*pn]; end%扩频过程pnupsampled=[];len_pn=length(pn);for i=1:len_pnfor j=0.1:0.1:tbif pn(i)==1pnupsampled=[pnupsampled 1];elsepnupsampled=[pnupsampled -1];endendendlength_pnupsampled=length(pnupsampled);sigtx=bpskmod.*pnupsampled;subplot(3,1,3);plot(pnupsampled)axis([0 100*length_user -2 2]);title('PN码波形图')%扩频后的波形输出figure;subplot(3,1,1);plot(sigtx)axis([0 100*length_user -3 3]);title('用PN码扩频后的波形图')composite_signal=sigtx;%高斯白噪声信道传输snr_in_dbs=20;%设信躁比为20composite_signal=awgn(composite_signal,snr_in_dbs);%从信道中解扩出用户的信息rx=composite_signal.*pnupsampled;subplot(3,1,2);plot(rx)title('用户解扩后的波形')%BPSK解调过程demodcar=[];for i=1:length_userfor j=0.01:0.01:tbdemodcar=[demodcar sqrt(2*eb)*cos(2*pi*fc*j)];endendbpskdemod=rx.*demodcar;subplot(3,1,3);plot(bpskdemod)title('用户经BPSK解调后的波形')。

PRN序列_GPS信号调制_扩频调制_BPSK调制_matlab_similink仿真

PRN序列_GPS信号调制_扩频调制_BPSK调制_matlab_similink仿真

1 实验目的1.熟悉传统GPS信号调制的基本流程;2.掌握PRN序列的产生方法及其基本特性;3.掌握DSSS调制和BPSK调制的基本原理和实现方法;4.训练由MATLAB编程进行仿真的能力。

2 实验内容1.用MATLAB编程产生一段随机的二进制比特流,作为原始的导航电文数据。

2.对以上导航电文数据进行DSSS调制,所用PRN序列自选(需编写PRN序列产生子程序,并画出该PRN序列的自相关函数和互相关函数。

如编写出GPS C/A 码产生子程序可加分)。

3. 对DSSS调制后的序列进行BPSK调制,频率自定。

画出调制后信号的波形。

3 实验要求1.本实验需个人独立完成。

2.提交一份电子版实验报告,实验报告中需包括实验目的,实验内容,实验结果,总结与反思等项,无统一模板,仿真代码附到实验报告后面。

3.实验报告内容(含代码)雷同率超过30%的,实验成绩只能为中等及以下。

4 实验过程实验仿真主要使用matlab的simulink仿真模块和matlab编程。

直接在matlab的command window中输入simulink进入该模块,如图1,图2。

进入simulink模块图1simulink模块界面图2GPS信号调制的基本原理如图3所示。

GPS信号调制原理图图34.1 DSSS调制首先产生50Hz的导航电文,由于是仿真实验,导航电文用50Hz随机二比特流代替。

在simulink中产生此信号的模块如图4,导航电文产生电路图4双击Random Number模块可进入该模块的参数设置界面,设置参数如图5,Random Number模块参数设置图5产生伪随机噪声码的原理如图6,伪随机噪声码产生原理图图6Simulink实现如图7,PRN序列产生电路图7在simulink模块中,仿真频率如果太高,会影响仿真结果,如波形不同程度的失真,所以本次实验中,在考虑实际情况和不影响仿真结果的前提下,适当降低了PRN序列的频率。

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《控制系统CAD与数字仿真》2014~2015学年第一学期学院(部)电子电气工程学院学号*********姓名纪辰授课教师陈剑雪扩频信号的BPSK调制仿真摘要:随着数字信号处理技术的不断发展,数字化软件无线电接收机已经成为趋势,调制/解调技术是数字通信系统中的核心技术。

现代计算机科学技术快速发展,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。

通信系统仿真具有广泛的适应性和极好的灵活性,有助于更好地研究通信系统性能。

本文介绍了数字化调制解调技术的现状发展及其应用,然后介绍了BPSK数字调制解调的理论基础,重点分析了BPSK数字调制和解调的原理。

本文利用MATLAB强大的仿真功能,在其仿真环境下建立了直扩系统和BPSK调制解调系统仿真模型,给出各路观察波形,证实了解调算法的可行性。

最后,本文对所做研究工作进行了总结,并且提出了今后的工作和研究方向。

关键词:BPSK;调制解调器;MATLAB ;直扩系统The simulation of spread spectrum signal with BPSK digital modulationAbstract:With digital signal processing technology continues to evolve, digital software radio receiver has become a trend, modulation/demodulation technology is the core technology in digital communication system。

The rapid development of modern computer science and technology, makes the communications system simulation design and analysis process become relatively intuitive and convenient, which also makes the communication system simulation technology has been faster development. Communication system simulation with wide adaptability and excellent flexibility, helps to better study the communication system performance.This paper introduces the digital modem technology situation and development.Then introduced digital modulation and demodulation of BPSK theoretical foundation, including analysis of the BPSK digital modulation and demodulation principle.In this paper, based on the powerful simulation using MATLAB function in its environment designed the spread spectrum signal system and the BPSK modulation demodulation system simulation model, and through the constellation confirmed that the demodulation algorithm. Finally, this paper made a summary of the research work, and proposed future work and research directions.Key words: BPSK, Modem, MATLAB, Spread spectrum signal system目录一、引言............................................. - 5 -1.1 研究背景及其意义.............................. - 5 -1.2 数字化调制解调技术的现状发展及其应用 .......... - 5 -1.3 MATLAB的简介.................................. - 6 -二、BPSK调制解调原理................................. - 7 -2.1 BPSK信号调制原理.............................. - 7 -2.2 BPSK 信号解调原理............................. - 9 -三、扩频信号的BPSK调制系统设计仿真................. - 10 -3.1基本扩频系统仿真流程图........................ - 10 -3.2 生成m序列及m序列性质 (11)3.3 生成50位随机待发送二进制比特序列及进行扩频编码 .. 123.4 对扩频前后信号进行BPSK调制并观察其时域波形 (13)3.5 计算并观察扩频前后BPSK调制信号的频谱 (13)四、总结与展望 (14)4.1 总结 (14)4.2 展望 (15)参考文献 (16)附录 (17)一、引言1.1 研究背景及其意义随着数字信号处理技术的不断发展,数字化软件无线电接收机已经成为趋势。

在卫星通信、移动通信、微波通信、光纤通信等现代通信系统中,信道中传输的都是数字已调信号,称它们为数字调制系统。

数字调制技术是数字通信系统中的核心技术,随着数字调制技术的出现,在有限的带宽内传输高速的数据已经成为可能,并且与过去使用的模拟调制相比,如调幅(AM)和调频(FM)、频移键控(FSK)、开关键控(OOK)、脉宽调制(PWM)、脉位调制(PPM)、脉幅调制(PAM)等技术相比有更高的可靠性和抗干扰性。

数字调制是正交幅度调制(QAM)、正交相移键控(QPSK)、二进制相移键控(BPSK)以及由这些技术派生的调制方法。

BPSK是最简单的二进制相移键控调制方法,其它更先进的调制方法大都由BPSK改进和增强,BPSK作为一种多进制的调相技术获得了广泛的应用。

直接序列扩频通信系统(DSSS)是目前应用最为广泛的系统。

在发送端,直扩系统将发送序列用伪随机序列扩展到一个很宽的频带上去,在接受端又用相同的扩频序列进行解扩,回复出原有信息。

由于干扰信息与伪随机序列不相关,扩频后能够使窄带干扰得到有效的抑制,提高输出信噪比。

1.2 数字化调制解调技术的现状发展及其应用调制和解调是现代通信的重要手段。

调制就是用基带信号对载波波形的某些参数进行控制,使这些参量随基带信号的变化而变化;解调是调制的逆过程,它是从己调制的信号中恢复出原来调制信号的过程。

根据被调制的是模拟还是数字信号,调制技术分为模拟调制和数字调制两类。

模拟调制是对载波信号的参量进行连续调制,在接收端对载波信号的参量连续地进行估值;而数字调制都是用载波信号的某些离散状态来表征所传送的信息,在接收端也主要对载波信号的离散调制参量进行检测。

本论文主要是对数字调制解调技术的研究。

数字调制技术主要有三种方式:振幅键控(ASK)、移频键控(FSK)和相移键控(PSK)。

五十年代末就已经出现了二相相移键控,继而为了提高频谱利用率,又出现了四相相移键控(QPSK),但这两种方式的已调波在码元转换时刻都可能产生150°的相位突跳,这使得频谱高频滚降慢,边带起伏大。

为了消除这种相位突跳,六十年代末,在QPSK的基础上又出现了交错正交移相键控(OQPSK),这种调制方式虽然克服了180°的相位突跳,但仍然存在着90°的相位突跳。

为了彻底解决相位突跳问题,在七十年代提出了最小频移键控技术(MSK),但这种技术和后来在此基础上出现的几种调制方式的相位特性仅局限于一个码元内进行,这大大限制了选择不同相位路径的可能性。

所以调制技术发展的过程,其实也正是己调波相位路径不断得到改进和完善的过程。

数字调制解调方式尽管种类繁多,但是随着数字技术的快速发展,将来定会出现更多先进的调制解调技术,谁都无法准确描述未来调制解调技术的发展。

总之,未来的调制解调技术都是朝着一个方向发展:将不断地更新改进,使通信更高速和更可靠,传输速率更快,误码率更低。

1.3 MATLAB的简介目前,在国际流行的科技应用软件中,数学类(区别于文字处理类和图像处理类)软件共有几十款之多。

从它们的数学处理的原始内核来看,不外乎两种类型:数值计算型和数学分析型。

前者如MATLAB、Xmath等,它们对大量数据具有较强的管理、计算和可视化能力,运行效率高;后者如Mathematica、Maple 等,它们擅长于符号计算,可以得到问题的解析符号解和任意精度解,但处理大量数据时速度较慢。

MATLAB是英文Matrix Laboratory(矩阵实验室)的缩写。

1980年前后,时任美国墨西哥大学计算机科学系主任的Cleve Moler教授在给学习讲授线性代数课程时,想教学生使用当时流行的线性代数软件包(Linpack)和基于特征值计算的软件包(Eispack),但发现用其他高级语言编程极为不便,于是Cleve Moler 教授为学生编写了方便使用Linpack和Eispack的借口程序并命名为MATLAB,这就是MATLAB 最早的雏形。

从MATLAB 诞生开始,由于其高度的集成性及应用的方便性,在高校中受到了极大的欢迎。

由于它使用方便,能非常快的实现科研人员的设想,极大的节约了科研人员的时间,受到了大多数科研人员的支持,经过一代代人的努力,目前已发展到了7.X 版本。

MATLAB 是一种解释性执行语言,具有强大的计算、仿真、绘图等功能。

由于它使用简单,扩充方便,尤其是世界上有成千上万的不同领域的科研工作者不停的在自己的科研过程中扩充MATLAB 的功能,使其成为了巨大的知识宝库。

可以毫不夸张的说,哪怕是你真正理解了一个工具箱,那么就是理解了一门非常重要的科学知识。

科研工作者通常可以通过MATLAB 来学习某个领域的科学知识,这就是MATLAB 真正在全世界推广开来的原因。

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