MATLAB仿真应用-第5章(2)演示教学

第5章 数字通信系统的仿真 图5-40 FSK基带调制仿真系统
第5章 数字通信系统的仿真
为了便于比较，建立了三个条件基本一致的仿真系统， 即相同的信号源（伯努利随机二进制发生器），相同的传输 环境（加性高斯白噪声环境，FSK的信噪比为-3dB，其余两 个是-6dB），都是基带调制、解调模块。图5-40是FSK（移频 键控）的仿真试验框图，图5-41是基带FSK（移频键控）调制 信号的频谱，图5-42是MSK（最小移频键控）的仿真试验框 图，图5-43是基带MSK（最小移频键控）调制信号的频谱， 图5-44是GMSK（高斯滚降最小移频键控）的仿真试验框图， 图5-45是基带GMSK（高斯滚降最小移频键控）调制信号的频 谱。表5-31~表5-37分别给出了三个仿真系统中模块的主要参 数。注意，FSK系统误码表的接收延迟时间与MSK、GMSK 是不同的。三个系统的频谱仪参数是一致的，便于比较。
title(′ASKr-modulation′);axis(［0,1.2e9,3e-2,3］) figure(2) subplot(2,1,1);plot(n,x2);title(′ASKr′); axis(［0,640,-0.2,1.2］);grid subplot(2,1,2);plot(n,x); axis(［0,640,-1.2,1.2］)-31BernoulliRandomBinaryGenerator （伯努利二进制随机数产生器）的主要参数
第5章 数字通信系统的仿真 表5-32 SpectrumScope（频谱仪）的主要参数
第5章 数字通信系统的仿真
表5-33M FSKModulatorBaseband （基带M FSK
第5章 数字通信系统的仿真
图5-39中，时域图的上图是最小码元宽度为64的随机 二进制基带信号。时域图的下图是基带信号进行频带 （fc=1GHz）ASK调制后的波形。频域图的上图是基带信 号进行频带（ fc =1GHz）ASK调制后的频谱，包络是用1 个宽度为64的方波信号进行频带（ fc =1GHz) ASK调制后 的频谱。频域图的下图是基带信号的频谱，包络是用1个 宽度为64的方波信号的频谱，它是用于与ASK基带调制 信号的频谱作比较的。由图可见，宽度为64的方波信号 与最小码元宽度为64的随机二进制基带信号的频谱特性 吻合得很好。
第5章 数字通信系统的仿真
u=(2*w1/pi)*1e9; figure(1) subplot(2,1,1); plot(u,magY1,′b′,u,magY4,′r′);grid%将两信号频谱画 在一个图上，作比较 title(′ASKr′);axis(［4e8,1.6e9,0,1.1］) X2=b′.*x2;% y2=X2(1:(2^13)); Y2=fft(y2,(2^13));magY2=abs(Y2(1:1:(2^12)+1))/(200)+e ps; %求基带信号的FFT k1=0:(2^12);w1=(2*pi/(2^13))*k1;
第5章 数字通信系统的仿真 图5-41 FSK基带调制信号频谱
第5章 数字通信系统的仿真 图5-42 MSK基带调制仿真系统
第5章 数字通信系统的仿真 图5-43 MSK基带调制信号频谱
第5章 数字通信系统的仿真 图5-44 GMSK基带调制仿真系统
第5章 数字通信系统的仿真 图5-45 GMSK基带调制信号频谱
第5章 数字通信系统的仿真
5.5.2 用二进制数字基带信号控制载频的频率实现调制
称为移频键控FSK。由于二进制基带信号变化时会引 起载波的相位突变等问题，又发展出MSK，称为最小 移频键控。为了进一步降低传输带宽，又发展出 GMSK，称为高斯滚降最小移频键控。这三种数字频 率调制也是目前应用广泛的调制方式。本小节就讨论 三种基带调制方式的仿真系统，了解它们的工作特性 及占用带宽。
第5章 数字通信系统的仿真
u=(2*w1/pi)*1e9; Y3=fft(x3,(2^13));magY3=abs(Y3(1:1:(2^12)+1))/(35)+eps;
%求脉冲信号的FFT subplot(2,1,2);semilogy(u,magY2,′b′,u,magY3,′r′);grid
第5章 数字通信系统的仿真
MATLAB仿真应用-第5章(2)
第5章 数字通信系统的仿真 图5-39 ASK调制信号的时域图和频域图
第5章 数字通信系统的仿真
程序5-2 %产生一个最小码元宽度为64 n=1:8192; m=1:128;x(n)=randint(1,8192,2);x=［x(n)］′; y(n)=zeros(1,8192);z(m)=zeros(1,128); forn=1:8192 form=1:128 ifn==64*m-63%当n为64的整数倍时对z z(m)=x(n); ifm==ceil(n/64) y(［(64*m-63):(64*m)］′)=z(m);
第5章 数字通信系统的仿真 end%y成了一个以64 end end end n=1:8192;rm2=y(n); x2=rm2;%产生基带信号，64为最小长度的随机二进制序
n=［1:(2^13)］; x1=cos(n.*1e9*2*pi/4e9);%载频1GHz x=x1.*x2;%ASK b=blackman(2^13);%
第5章 数字通信系统的仿真
X=b′.*x;%ASK x3=［ones(1,64)zeros(1,8128)］;% y1=X(1:(2^13));y4=x1.*x3;% Y1=fft(y1,(2^13));magY1=abs(Y1(1:1:(2^12)+1))/(200); %求调制基带信号的FFT Y4=fft(y4,(2^13));magY4=abs(Y4(1:1:(2^12)+1))/(37); %求调制后脉冲信号的FFT k1=0:(2^12);w1=(2*pi/(2^13))*k1;