多进制振幅调制与解调系统仿真与分析
ASK调制与解调的仿真
实验四ASK 调制与解调的仿真一．实验目的1．掌握幅度键控的原理，经过对仿真的过程和结果剖析，加深对其理解。
2.运用 MATLAB对 ASK的调制与解调过程进行仿真。
二．实验内容运用 MATLAB编程实现ASK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，并比较各样调制的误码率状况，议论其调制成效。
三．软件纲要设计说明，功能模块及流程和工作原理ASK信号调制器的设计：产生二进制振幅键控信号的方法主要有两种：法 1：采纳相乘电路，用基带信号 A t 和载波 cos t 相乘就获得已调信号输出；法 2：采纳开关电路，这里的开关由输入基带信号 A t 控制，用这类方法能够获得相同的输出波形。
ASK 信号解调器的设计：ASK信号的解调方法有两种，即包络检波法和相关解调法，前者属于非相关解调。
此中解调的原理框图以下图。
依据 ASK调制的表达式可知：S2 ASK (t ) a n A cos c t综合式令A＝1，则ASK信号的一般时域表达式为：S 2ASK (t ) a n g(t nT s ) cos c tnS(t ) cos c t式中， T s 为码元间隔， g(t ) 为连续时间 Ts 2,Ts 2 内随意波形形状的脉冲（剖析时一般 设为归一化矩形脉冲） ，而 S(t) 就是代表二进制信息的随机单极性脉冲序列。
依据 ASK 相关解调的表达式：z(t ) y(t) ?cos( c t) m(t ) ? cos 2 ( c t ) m(t) ? 1 [1 cos(2 c t)] 1 m(t) 1 m(t ) cos(2c t) 2 2 2此中第 1 项是基带信号，第 2 项是频次为 2 c 的高频信号，利用低通滤波器可检出基带信 号，再经过抽样裁决，可恢复出原始信号序列。
四． 软件详尽设计、重点技术与难点、测试数据用 MATLAB 编程以下：t=0::8; % 定义时间采样值y=sin(2*pi*t); % 定义未调信号的表达式x=[ones(1,100),zeros(1,100),ones(1,100),ones(1,100),zeros(1,100),zeros(1,100) ,ones(1,100),zeros(1,101)]; % 定义载波 X 的取值z=x.*y; % 定义已调信号的表达式subplot(3,1,1) % 画第一个图plot(t,x) % 画出载波图axis([0,8,,]) % 定义范围xlabel(' 时间 ') % 定义坐标轴的名字title(' 未调信号 '); % 定义图的名字subplot(3,1,2); % 画第二个图plot(t,y) % 画出调制信号图axis([0,8,,]) % 定义范围xlabel(' 时间 ') % 定义坐标轴的名字title('载波 ')%定义图的名字subplot(3,1,3)%画出第三个图plot(t,z)%画出解调后的图axis([0,8,,]) %定义范围xlabel('时间 ')%定义坐标轴的名字title('已调信号 ');%定义图的名字仿真结果：软件中主要包括有二进制信号的产生，调制信号的产生，调制信号的解调解画图部分。
实验 9：2ASK 调制与解调仿真
实验 9：2ASK 调制与解调仿真引言在通信系统中，调制和解调是非常重要的步骤。
调制是将信号转换为适合传输的形式，解调则是将传输的信号还原为原始信号。
2ASK（二进制振幅移键）是一种简单常用的数字调制技术，它通过改变信号的振幅来表示二进制数据。
本实验旨在通过仿真来了解2ASK调制与解调的过程。
实验目标•了解2ASK调制的原理•了解2ASK解调的原理•使用Matlab进行2ASK调制与解调的仿真实验步骤1.2ASK调制–生成二进制数字数据序列（如10101010）–将数字数据转换为对应的调制信号，使用高电平表示1，低电平表示0–将调制信号与载波信号相乘得到2ASK调制信号2.2ASK解调–接收2ASK调制信号–将接收到的信号与载波信号相乘，得到解调信号–使用门限比较器将解调信号转换为二进制数据3.调制与解调的仿真–使用Matlab编写代码进行2ASK调制仿真–使用Matlab编写代码进行2ASK解调仿真–绘制调制与解调的结果图形实验结果与分析在进行2ASK调制与解调的仿真实验后，得到了以下结果和分析：1.调制结果图调制结果图调制结果图在2ASK调制中，信号被转换为对应的调制信号。
调制信号的振幅表示1或0，高电平表示1，低电平表示0。
从调制结果图中可以很明显地看出每个二进制数据的调制信号。
2.解调结果图解调结果图解调结果图在2ASK解调中，接收到的信号与载波信号相乘得到解调信号。
解调信号经过门限比较器转换为二进制数据。
从解调结果图中可以看到，解调得到的二进制数据与调制前的二进制数据完全一致，证明了解调过程的有效性。
实验结果验证了2ASK调制与解调的可行性和有效性，2ASK调制方法可以实现数字信号的传输和解析。
结论本实验通过2ASK调制与解调的仿真，展示了2ASK调制与解调的过程和结果。
实验结果验证了2ASK调制与解调的可行性和有效性。
调制与解调是通信系统中非常重要的步骤，对于数字信号的传输和解析起着至关重要的作用。
实验三 2ASK与2FSK调制解调系统仿真实验指导书
实验三：2ASK与2FSK调制解调系统仿真实验指导书2012年11月一、实验目的1)对2ASK 与2FSK 数字调制系统进行建模仿真，了解其工作原理； 2)熟悉运用simulink 搭建完整信号调制解调系统；3)对比信号基带波形与解调后的波形差异，比较两种方法的优劣。
二、实验内容运用simulink 搭建完整的2ask 与2fsk 调制解调系统。
2ASK 输入由伯努利二进制随机数产生器产生，由DSB AM 调制与解调器模拟2ASK 调制解调，用加性高斯白噪声信道，最后配上速率转换器与显示器。
如果需要，也可加入频谱仪对前后的频谱进行分析。
2FSK 输入由伯努利二进制随机数产生器产生，由基带M-FSK 调制与解调器模拟2fsk 调制解调，用加性高斯白噪声信道，最后配上速率转换器及显示器构成。
如果需要，也可以加入频谱仪对前后频谱进行分析。
三、实验原理1 2ASK 调制解调原理数字幅度调制又称幅度键控（ASK ），二进制幅度键控记作2ASK 。
2ASK 是利用代表数字信息“0”或“1”的基带矩形脉冲去键控一个连续的载波，使载波时断时续地输出。
有载波输出时表示发送“1”，无载波输出时表示发送“0”。
根据幅度调制的原理，2ASK 信号可表示为：式1式中，ωc 为载波角频率， s(t)为单极性NRZ 矩形脉冲序列式2其中，g(t)是持续时间为Tb 、高度为1的矩形脉冲，常称为门函数；αn 为二进制数字序列。
式32ASK 信号的产生方法（调制方法）有两种，如下图所示。
图（a ）是一般的模拟幅度调制方法，这里的由式2规定；图（b ）是一种键控方法，这里的开关电路受控制。
图（c ）给出了及的波形示例。
二进制幅度键控信号，由于一个信号状态始终为0，相当于处于断开状态，故又常称为通断键控信号（OOK 信号）。
tt s t e c ωcos )()(0=∑-=n b n nT tg a t s )()(图1 2ASK 信号产生方法与波形示例2ASK 信号解调的常用方法主要有两种：包络检波法和相干检测法。
毕业论文-多进制数字信号调制系统
本科毕业设计（论文）题目多进制数字信号调制系统设计学生姓名XX 学号0907050208教学院系电气信息学院专业年级通信工程2009级指导教师汪敏职称讲师单位西南石油大学辅导教师职称单位完成日期2013 年 6 月9 日Southwest Petroleum UniversityGraduation ThesisSystem Design of M-ary Digital Signal ModulationGrade: 2009Name:Liu ShaSpeciality: Telecommunications EngineeringInstructor: Wang MinSchool of Electrical Engineering and Information摘要由于数字通信系统的实际信道大多数具有带通特性，所以必须用数字基带信号对载波进行数字调制。
也因此，数字调制方法成为了当今的热点研究对象，其中最常用的一种是键控法。
在带通二进制键控系统中,每个码元只能传输1比特的信息，其频带利用率不高,而频率资源又是极其宝贵的，为了能提高频带利用率,最有效的办法是使一个码元能够传输多个比特的信息，这就是本文主要研究的多进制数字调制系统，包括多进制数字振幅调制(MASK)、多进制数字频率调制(MFSK)和多进制数字相位调制(MPSK)。
多进制键控系统可以看作是二进制键控系统的推广，可以大大提高频带利用率，而且因其抗干扰性能强、误码性能好，能更好的满足未来通信的高要求，所以研究多进制数字调制系统是很有必要的。
本文通过对多进制数字调制系统的研究，采用基于EP2C35F672C8芯片，运用VHDL硬件描述语言，完成了多功能调制器的模块化设计。
首先实现多进制数字振幅调制(MASK)、多进制数字频率调制(MFSK)和多进制数字相位调制(MPSK) 的设计，将时钟信号通过m序列发生器后产生随机的二进制序列，再通过串/并转换器转换成并行的多进制基带信号；其次分别实现数字调制模块2-M电平变换器、分频器以及四相载波发生器的设计；最后在顶层文件中调用并结合四选一多路选择器，从而完成多功能调制器的设计。
振幅键控(ASK)调制与解调实验报告
锁相环法位同步提取信号输入
模块7：BS
模块4：FSK-BS
提取的位同步信号
2、将模块7上的拨码开关S2拨为“1000”，观察模块4上信号输出点“FSK-DOUT”处的波形，并调节模块4上的电位器W5（顺时针拧到最大），直到在该点观测到稳定的PN码。
3、用示波器双踪分别观察模块3上的“FSK-NRZ”和模块四上的“OUT2”出的波形，将“OUT2”出FSK解调信号与信号源产生的PN码进行比较。
FSK调制模块：
TH7：FSK-NRZ经过反相后信号观测点。
FSK-OUT：FSK调制信号输出点。
FSK解调模块：
TH7: FSK调制信号经整形1后的波形观测点。
TH8：FSK调制信号经单稳（U10A）的信号观测点。
TH9:FSK调制信号经单稳（U10B）的信号观测点
TH10：FSK调制信号经两路单稳后相加信号观测点。
3、观察ASK解调输出“OUT1”处波形，并与信号源产生的PN码进行比较。调制前的信号与解调后的信号形状一致，相位有一定偏移。
4、通过信号源模块上的拨码开关S4控制产生PN码，改变送人的基带信号，重复上述实验；也可以改变载波频率来实验。
实验感想：通过此次实验，使我更加地了解用键控法产生ＡＳＫ信号的方法，更深地懂得了ASK非相干解调的原理。观察到ASK调制和解调地波形。也使我更加熟练地操作示波器。
目的端口
连线说明
模块３：ASK-OUT
模块４：ＡＳＫＩＮ
ＡＳＫ解调输入
模块４：ASK-DOUT
模块7：DIN
锁相环法位同步提取信号
模块7：BS
模块4：ASK—BS
提取的位同步信号
2、将模块上的拨码开关S2拨为“ASK-NRZ”频率的16倍，如：“ASK-NRZ”选8K时，s2选128k，即拨“1000”。观察模块4上信号输出点“ASK-DOUT”处的波形，把电位器W3顺时针拧到最大，并调节电位器W1(改变判决门限)，直到在“ASK-DOUT”出观察到稳定的PN码。
PAM、PSK、QAM数字调制解调系统误码性能仿真
数字通信系统传输误码性能仿真（一）摘要：脉冲幅度调制（PAM）、频移键控（PSK）、正交振幅调制（QAM）等数字信号调制解调模式在经典和现代通信中得到广泛应用。
不同调制方式在不同的条件下传输可靠性能不尽相同。
Matlab/Simulink包含多种仿真模块库，可以对各种通信调制方式的调制解调进行仿真，并验证其传输可靠性能。
关键字：通信系统、仿真、PAM、PSK、QAMAbstract:Digital signal modulation and demodulation modes such as pulse amplitude modulation (PAM), frequency shift keying (PSK), quadrature amplitude modulation (QAM)are widely used in classical and modern communication. The transmission reliability of different modulation are different under different conditions. Matlab/Simulink contains a variety of library of simulation modules for various communications modem modulation to simulate and verify its transmission reliability.Keywords: communication systems, simulation, PAM,PSK,QAM0 引言系统仿真是进行协议标准制定、算法分析优化和产品总体设计的重要步骤，对验证算法和理论的设计性能、缩减设计开发时间、降低总体成本具有重要意义。
传统的系统仿真方法主要使用基于C语言等计算机编程语言的方法，工作量大，效率低，仿真程序的可读性、可靠性、可移植性无法达到现代大中型系统的要求。
基于MATLAB的2ASK数字调制与解调的系统仿真
基于MATLAB的2ASK数字调制与解调的系统仿真一、本文概述随着信息技术的飞速发展，数字通信在现代社会中扮演着日益重要的角色。
作为数字通信中的关键技术之一，数字调制技术对于提高信号传输的可靠性和效率至关重要。
在众多的数字调制方式中，2ASK （二进制振幅键控）因其实现简单、抗干扰能力强等优点而备受关注。
本文旨在通过MATLAB软件平台，对2ASK数字调制与解调系统进行仿真研究，以深入理解和掌握其基本原理和性能特点。
本文首先介绍了数字调制技术的基本概念，包括数字调制的基本原理、分类和特点。
在此基础上，重点阐述了2ASK调制与解调的基本原理和实现方法。
通过MATLAB编程，本文实现了2ASK调制与解调系统的仿真模型，并进行了性能分析和优化。
在仿真研究中，本文首先生成了随机二进制信息序列，然后利用2ASK调制原理对信息序列进行调制，得到已调信号。
接着，对已调信号进行信道传输，模拟了实际通信系统中的噪声和干扰。
在接收端，通过2ASK解调原理对接收到的信号进行解调，恢复出原始信息序列。
通过对比分析原始信息序列和解调后的信息序列，本文评估了2ASK 调制与解调系统的性能，并讨论了不同参数对系统性能的影响。
本文的仿真研究对于深入理解2ASK数字调制与解调原理、优化系统性能以及指导实际通信系统设计具有重要意义。
通过MATLAB仿真平台的运用，本文为相关领域的研究人员和实践工作者提供了一种有效的分析和优化工具。
二、2ASK数字调制技术原理2ASK（二进制振幅键控）是一种数字调制技术，主要用于数字信号的传输。
它的基本思想是将数字信号（通常是二进制信号，即0和1）转换为模拟信号，以便在模拟信道上进行传输。
2ASK调制的关键在于根据数字信号的不同状态（0或1）来控制载波信号的振幅。
在2ASK调制过程中，当数字信号为“1”时，载波信号的振幅保持在一个较高的水平；而当数字信号为“0”时，载波信号的振幅降低到一个较低的水平或者为零。
实验一16QAM调制与解调仿真
实验一 16QAM调制与解调仿真一、实验目的（1）掌握16QAM调制与解调原理。
（2）掌握Matlab/Simulink仿真软件使用方法。
（3）设计16QAM调制与解调仿真电路，观察同相支路、正交支路波形及16QAM星座图。
二、实验环境与仪器Windows98/2000/XP、Matlab（R2010a）/Simulink三、实验内容1、熟悉地掌握了MATLAB软件在通信系统设计与仿真的基本步骤与方法。
2、搭建16QAM调制解调仿真系统；3、运行仿真系统，得出各模块部分的波形及并进行分析。
四、实验原理1、16QAM调制原理16QAM是用两路独立的正交4ASK信号叠加而成，4ASK是用多电平信号去键控载波而得到的信号。
它是2ASK体制的推广，和2ASK相比，这种体制的优点在于信息传输速率高。
正交幅度调制是利用多进制振幅键控（MASK）和正交载波调制相结合产生的。
16进制的正交振幅调制是一种振幅相位联合键控信号。
16QAM的产生有2种方法：（1）正交调幅法，它是有2路正交的四电平振幅键控信号叠加而成；（2）复合相移法：它是用2路独立的四相位移相键控信号叠加而成。
这里采用正交调幅法。
16QAM正交调制的原理如下图1.1所示。
图1.1 16QAM调制器组成框图图中串/并变换器将速率为Rb的二进制码元序列分为两路，速率为Rb/2。
2-4电平变换为Rb/2的二进制码元序列变成速率为RS=Rb/log216的4个电平信号,4电平信号与正交载波相乘，完成正交调制，两路信号叠加后产生16QAM信号。
在两路速率为Rb/2的二进制码元序列中，经2-4电平变换器输出为4电平信号，即M=16。
经4电平正交幅度调制和叠加后，输出16个信号状态，即16QAM RS=Rb/log216=Rb/4，本实验采用便是这种方式。
2、QAM解调原理16QAM信号采取正交相干解调的方法解调，解调器首先对收到的16QAM信号进行正交相干解调，一路与cosωct相乘，一路与sinωc t相乘。
PAM、PSK、QAM数字调制解调系统误码性能仿真
数字通信系统传输误码性能仿真（一）摘要：脉冲幅度调制（PAM）、频移键控（PSK）、正交振幅调制（QAM）等数字信号调制解调模式在经典和现代通信中得到广泛应用。
不同调制方式在不同的条件下传输可靠性能不尽相同。
Matlab/Simulink包含多种仿真模块库，可以对各种通信调制方式的调制解调进行仿真，并验证其传输可靠性能。
关键字：通信系统、仿真、PAM、PSK、QAMAbstract:Digital signal modulation and demodulation modes such as pulse amplitude modulation (PAM), frequency shift keying (PSK), quadrature amplitude modulation (QAM)are widely used in classical and modern communication. The transmission reliability of different modulation are different under different conditions. Matlab/Simulink contains a variety of library of simulation modules for various communications modem modulation to simulate and verify its transmission reliability.Keywords: communication systems, simulation, PAM,PSK,QAM0 引言系统仿真是进行协议标准制定、算法分析优化和产品总体设计的重要步骤，对验证算法和理论的设计性能、缩减设计开发时间、降低总体成本具有重要意义。
传统的系统仿真方法主要使用基于C语言等计算机编程语言的方法，工作量大，效率低，仿真程序的可读性、可靠性、可移植性无法达到现代大中型系统的要求。
基于MatlabGUI的“调制与解调”仿真模块的设计
基于MatlabGUI的“调制与解调”仿真模块的设计作者：季丹来源：《信息记录材料》2019年第03期【摘要】号的调制与解调是掌握信号分析的重要手段，其理论性强、概念抽象，学生不易理解。
针对传统课程教学中存在的问题，本文采用层次化设计的方法，设计了一套基于MATLAB GUI的“调制与解调”仿真模块。
该模块界面简单明了、扩展器强，涵盖了多种不同的调制方法，学生可以在操作界面上进行横纵向的比较，真正理解不同的参数、不同的方法对信号调制、解调波形的影响，从而加深对课程内容的理解，提高课堂教学效率。
【关键词】调制与解调；仿真模块；Matlab GUI【中图分类号】TP39 【文献标识码】A 【文章编号】1009-5624（2019）03-0057-031 引言“信号与系统”是电子信息工程专业的一门基础主干课程，主要研究的是对确定性信号的时域、频域、S域和Z域的分析，对后续专业课程起着承上启下的作用。
其中，模拟与数字通信系统的调制与解调贯穿于整个信号与系统的分析过程，对于学生理解通信系统质量的提高，如提高频带利用率、增强抗干扰能力等方面有着重要的作用和意义。
传统的授课方式，教师一般重点讲解系统分析的理论与方法，突出调制与解调的数学概念和物理概念，数学公式繁琐，内容枯燥难懂，学生不易理解。
实践操作环节，一般选用固定的操作模块实现单一功能，对学生操作示波器等设备有较高要求。
另外市面上也有技术含量较高，功能非常齐全的仿真软件，但价格昂贵。
对于高职院校的学生来说，避开繁琐的数学公式，掌握必备的信号分析方法，能直观地了解调制与解调过程中信号的变化过程，就能达到较好的教学效果。
因此，基于Matlab的图形用户界面GUI（Graphic User Interface）设计了调制与解调仿真模块，以简单直观的方式，帮助学生掌握各种调制解调技术，激发学生的学习兴趣，满足学生对实践的需求。
2 Matlab图形用户界面GUIMatlab中的GUI是一种包含多种对象的图形窗口，并为GUI开发提供一个方便高效的集成开发环境GUIDE。
通信原理实验振幅键控(ASK)调制与解调实验
《通信原理》实验报告实验七: 振幅键控（ASK)调制与解调实验实验九：移相键控（PＳＫ/DPＳK）调制与解调实验系别：信息科学与技术系专业班级：电信０9０2学生姓名：同组学生:成绩：指导教师：惠龙飞（实验时间：２０11年１2月1日——201１年12月1日)华中科技大学武昌分校ﻬ实验七振幅键控（ASK）调制与解调实验一、实验目的1、掌握用键控法产生AＳK信号的方法。
2、掌握ＡSK非相干解调的原理。
一、实验器材1、 信号源模块一块 2、 ③号模块一块 3、 ④号模块一块 4、 ⑦号模块一块 5、 ２0M双踪示波器一台 6、 连接线若干二、基本原理调制信号为二进制序列时的数字频带调制称为二进制数字调制。
由于被调载波有幅度、频率、相位三个独立的可控参量，当用二进制信号分别调制这三种参量时，就形成了二进制振幅键控(2AS Ｋ)、二进制移频键控（2FSK)、二进制移相键控(２PS Ｋ）三种最基本的数字频带调制信号,而每种调制信号的受控参量只有两种离散变换状态。
1、 ２ASK 调制原理。
在振幅键控中载波幅度是随着基带信号的变化而变化的。
使载波在二进制基带信号1或0的控制下通或断，即用载波幅度的有或无来代表信号中的“１”或“0”,这样就可以得到2AS Ｋ信号，这种二进制振幅键控方式称为通—断键控(O ＯK ）。
２ASK 信号典型的时域波形如图9-1所示，其时域数学表达式为：2()cos ASK n c S t a A t ω=⋅（9-1）式中,A 为未调载波幅度,c ω为载波角频率,n a 为符合下列关系的二进制序列的第n 个码元:⎩⎨⎧=PP a n －出现概率为出现概率为110 ﻩﻩ (９-2)综合式９-1和式9-2，令A ＝1，则2ASK 信号的一般时域表达式为：t nT t g a t S c n s n ASK ωcos )()(2⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=∑t t S c ωcos )(= ﻩ(9-3)式中，T s 为码元间隔，()g t 为持续时间 [－T s /２，T s /2］ 内任意波形形状的脉冲（分析时一般设为归一化矩形脉冲),而()S t 就是代表二进制信息的随机单极性脉冲序列。
基于某MATLAB地2ASK、2FSK和2PSK地调制仿真
实验报告（一）一、实验名称：基于MATLAB 的2ASK 、2FSK 和2PSK 的调制仿真 二、实验目的：（1）熟悉2ASK 、2FSK 和2PSK 的调制原理。
（2）学会运用Matlab 编写2ASK 、2FSK 和2PSK 调制程序。
（3）会画出原信号和调制信号的波形图。
（4）掌握数字通信的2ASK 、2FSK 和2PSK 的调制方式。
三、实验原理分析3.1二进制振幅键控（2ASK ）振幅键控是利用载波的幅度变化来传递数字信息，而其频率和初始相位保持不变。
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”或“1”。
二进制振幅键控的表达式为：s(t) = A(t)cos(w 0+θ) 0＜t ≤T式中，w 0=2πf 0为载波的角频率；A(t)是随基带调制信号变化的时变振幅，即A(t) = ⎩⎨⎧0A 典型波形如图所示：2ASK 信号的产生方法通常有两种：相乘法和开关法，相应的调制器如图2。
图2（a ）就是一般的模拟幅度调制的方法，用乘法器实现；图2（b ）是一种数字键控法，其中的开关电路受s(t)控制。
在接收端，2ASK 有两种基本的解调方法：非相干解调（包络检波法）和相干解调（同步检测法），相应的接收系统方框图如图：3.2、二进制频移键控（2FSK ）二进制频移键控信号码元的“1”和“0”分别用两个不同频率的正弦波形来传送，而其振幅和初始相位不变。
故其表达式为：=)(s t ⎪⎩⎪⎨⎧++时"0发送“),cos(”时1发送“),cos21(ϕωϕωn n t A t A图4 2FSK 信号时间波形由图可见，2FSK 信号的波形（a ）可以分解为波形（b ）和波形（c ）,也就是说，一个2FSK 信号可以看成是两个不同载频的2ASK 信号的叠加。
2FSK 信号的调制方法主要有两种。
第一种是用二进制基带矩形脉冲信号去调制一个调频器，使其能够输出两个不同频率的码元。
MFSK的调制与解调解析
目录前言 (1)正文 (1)2.1 课程设计的目的及意义 (1)2.2 多进制数字调制 (1)2.3 MFSK简介 (1)2.4 MFSK信号的频谱、带宽及频带利用率 (2)2.5 MFSK调制与解调的原理 (3)3 仿真结果与分析 (3)3.1 八进制的随机序列 (3)3.2 调制后的信号 (4)3.3 加入高斯白噪声后的已调信号 (5)3.4 MFSK的解调 (6)3.4.1 滤除高斯白噪声 (6)3.4.2 相干解调后的信号 (7)3.4.3 非相干解调后的信号 (7)3.5 MFSK系统的抗噪声性能 (8)3.5.1 相干解调时的误码率 (8)3.5.2 非相干解调时的误码率 (8)课程设计总结 (9)致谢 (9)参考文献 (10)附录 (11)前言MFSK——多进制数字频率调制，简称多频制，是2FSK方式的推广。
它是用不同的载波频率代表各种数字信息。
在数字通信系统中，数字调制与解调技术占有非常重要的地位。
随着MATLAB技术的发展，数字通信技术与MATLAB的结合体现了现代数字通信系统发展的一个趋势。
文中介绍了MFSK调制解调的原理，并基于MATLAB实现MFSK调制解调的程序代码设计，仿真结果表明设计方案是可行的。
正文2.1 课程设计的目的及意义本次课程设计我所做的课题是一个多进制频移键控MFSK的调制与解调项目，这就要求我们需要完成信号的调制解调以及抗噪声性能的分析等问题。
通过我们对这次项目的学习和理解，综合运用课本中所学到的理论知识完成一个多进制频移键控MFSK的调制与解调项目的课程设计。
以及锻炼我们查阅资料、方案比较、团结合作的能力。
学会了运用MATLAB编程来实现MFSK调制解调过程，并且输出其调制及解调过程中的波形，并且讨论了其调制和解调效果，分析了抗噪声性能，增强了我的动手能力，为以后学习和工作打下了基础。
2.2 多进制数字调制二进制键控调制系统中，每个码元只传输1b信息，其频带利用率不高。
多进制数字振幅调制MASK系统
else q<=q+1;
end if;
end if;
end process;
process(clk)
--对8位DAC数据进行ASK调制
begin
if clk'event and clk='1' then
if start='0' then qq<=0;
elsif qq<2 then qq<=qq+1;y<="00000000";
elsif xx(0)='1' then yy<=xx&"0011";
else yy<=xx&"0000";
end if;
elsif q=2 then q<=3;xx(2)<=x;
elsif q=4 then q<=5;xx(1)<=x;
elsif q=6 then q<=7;xx(0)<=x;
8.12多进制数字振幅调制(MASK)系统
多进制数字振幅调制（MASK）
多进制数字振幅调制又称多电平振幅调制 ，它用高频载波旳多种振幅去代表数字信 息。
左图为四电 平振幅调制，高 频载波有u0(t)、 u1(t)、u2(t)、u3(t) 四种。
振幅为0、1A、 2A、3A，分别 代表数字信息0、 1、2、3或者双 比特二进制输入 信息 00、01、 10、11 进行振 幅调制。
多进制数字振幅调制与二进制振幅调制相比有如下特点： （1）在码元速率相同旳条件下，信息速率是二进制旳 log2M倍。
（2）当码元速率相同步，多进制振幅调制带宽与二进制相 同。
基于Matlab的QPSK调制与解调系统仿真
一、多进制调制带通二进制键控系统中，每个码元只能传输1b信息，其频带利用率不高。
为了提高频带利用率，最有效的办法是使一个码元传输多个比特的信息。
这就是多进制键控体制。
多进制数字调制是利用多进制数字基带信号去调制载波的振幅，频率或相位。
因此，相应地有多进制数字振幅调制（MASK)，多进制数字频率调制（MPSK)以及多进制数字相位调制（MPSK)等。
多进制数字调制是利用多进制数字基带信号去调制载波的振幅、频率或相位。
由于多进制数字调制信号的被调参数在一个码元宽度内有多个可能的取值，因此与二进制数字调制相比，具有以下两个特点：(1)在相同的信道码元传输速率下，L进制系统的信息传输速率是二进制系统的log L倍；2(2)在相同的系统传信率下，多进制信道的符号速率可以低于二进制的符号速率，因而所需信道带宽减小。
因此，多进制调制方式获得了广泛的应用，成为提高通信效率的主要手段。
二、QPSK的原理QPSK（4PSK，正交相移键控）又叫四相绝对相移调制，是最常用的MPSK，分为π/2系统和π/4系统两种。
它是利用载波的四种不同相位来表征数字信息。
由于每一种载波相位代表两个比特信息，故每个四进制码元又被称为双比特码元。
QPSK系统在用正交调制部分需要进行串/并变换，其中串/并变换电路将QPSK调制的两位编码按比特分开，走上下两路，分成的两路序列速率减半，电平发生器分别产生双极性二电平信号I(t)和Q(t),然后各自去调制相互正交的正弦波，再进行矢量合成，即得到QPSK信号。
图1 QPSK调制电路在解调部分可以用两个正交的载波信号实现相干解调。
正交路和同相路分别设置两个相关器，得到I(t)和Q(t)，经电平判决和并/串变换即可恢复原始信息。
图2 QPSK解调电路三、详细设计步骤1 根据QPSK的调制及解调原理及原理框图，MATLAB程序来仿真这个系统应遵循以下几个步骤：调制部分：（1）串/并变换（2）极性转换（3）电平产生（4）两分路分别与载波相乘（5）合并两路信号信道部分：加入高斯白噪声解调部分：（1）接收到的信号分别乘以正弦信号及余弦信号（2）两路信号分别进行抽样判决（3）并/串变换2 用MATLAB 程序来实现QPSK 调制与解调系统仿真四、设计结果及分析0100200300400500600700800-2-1.5-1-0.50.511.52产生的二进制波形图1 产生的随机二进制序列050100150200250300350400-2-112二进制信息050100150200250300350400-2-112余弦分路信号图2 基数位的二进制序列及调制后的波形050100150200250300350400-2-112二进制信息050100150200250300350400-2-112正弦分路信号图3偶数位的二进制序列及调制后的波形050100150200250300350400-1-0.50.51加性高斯白噪声时域波形050100150200250300350400051015加性高斯白噪声频谱图4 加性高斯白噪声的时域波形及频谱050100150200250300350400-55接收端信号的时域图050100150200250300350400-202接收端正弦分路信号050100150200250300350400-22接收端余弦分路信号图5接收端信号的时域图及正余弦两路信号的波形0510********35404550-29.5-29-28.5-28-27.5-27-26.5-26-25.5-25-24.5Frequency (Hz)P o w e r /f r e q u e n c y (d B /H z )加性高斯白噪声功率谱密度图6 加性高斯白噪声的功率谱密度0100200300400500600700800-2-1.5-1-0.50.511.52解调出的波形图7 接收端最终解调后的二进制序列五、总结在现代通信中，提高频谱利用率一直是人们关注的焦点之一。
多进制数字调制的可见光通信系统的仿真设计
多进制数字调制的可见光通信系统的仿真设计作者：任鲁涌许圣飞来源：《科技视界》2019年第35期【摘要】本文设计了基于白光LED照明光源为通信光源，以M-ASK多进制数字调制信号为传输电信号的一个用可见光来传输信息的通信仿真系统。
系统具有信号传输速率极大、信息传送效率高优点。
用仿真软件对此可見光仿真通信系统的各模块进行了仿真，仿真结果表明此仿真系统能验证实际实现M-ASK多进制数字调制的可见光通信系统通信功能的可行性。
【关键词】白光LED;多进制数字调制;仿真中图分类号： TN911.3 文献标识码： A 文章编号： 2095-2457（2019）35-0007-002DOI：10.19694/ki.issn2095-2457.2019.35.003以白光LED作为通信光源所构建的无线可见光通信系统是用可见光来传输信息，这种方法可以较有效的缓解时下的通信频谱紧张状况，而且白光通信信道利用的可见光传输的信息，有很高理论传输速率，在现在我们平常能够随处可见到的LED光源照明设施下，用这种不增加额外成本的资源来实现高速通信。
白光这种可见光波使用限制少且对我们的身体没有什么影响，目前的社会环境下，网络终端用户的数量需求快速增长，将白光照明与通信功能集成有着很大的发展潜力和很好市场前景。
将多进制数字调制信号经白光的通信系统传输更能提高传输效率，这种比较的新颖的白光通信新技术，它的发展中面临这诸多的问题需要人们去了解和研究。
1 M-ASK调制的可见光通信系统调制原理目前，可见光通信系统所面临的最难的问题之一就是如何提高其系统对信息的传输速率。
我们可以通过提高信号的发射速率、或提升码元的比特数、或增加信道链路的方法都能够来实现提高信息的传输速率的目标。
但提高信号的发射速率需要开发有着更高调制带宽的LED，高带宽的LED来提高信息的传输速率需要较高的经济成本，若以提高码元的比特数或增加信道链路则需要采用高阶的调制技术，这必须要用复杂的电路。
通信原理课程设计报告-2FSK调制与解调系统设计与仿真
通讯系统原理课程设计设计题目：2FSK调制与解调系统设计与仿真姓名:院（系）：专业：指导老师：日期：2FSK调制与解调系统设计与仿真指导教师摘要：本文主要是利用MATLAB7.0来实现2FSK 数字调制系统解调器的设计。
该设计模块包含信源调制、发送滤波器模块、信道、接受滤波器模块、解调以及信宿，并未各个模块进行相应的参数设置。
在此基础上熟悉MATLAB的功能及操作，最后通过观察仿真图形进行波形分析及系统的性能评价。
关键词：2FSK MATLAB 调制解调引言：2FSK信号的产生方法主要有两种：一种是调频法，一种是开关法。
这两种方法产生的2FSK信号的波形基本相同，只有一点差异，即由调频器产生的2FSK信号在相邻码元之间的相位是连续的，而开关法产生的2FSK信号则分别由两个独立的频率源产生两个不同频率的信号，故相邻码元之间的相位不一定是连续的。
本设计采用后者--开关法。
2FSK信号的接收也分为相干和非相干接收两种，非相干接收方法不止一种，它们都不利用信号的相位信息。
故本设计采用相干解调法。
1 设计任务与要求1.1 设计要求（1）学习使用计算机建立通信系统仿真模型的基本方法及基本技能，学会利用仿真的手段对于实用通讯系统的基本理论、基本算法进行实际验证；（2）学习现有流行通信系统仿真软件MATLAB7.0的基本实用方法，学会使用这软件解决实际系统出现的问题；（3）通过系统仿真加深对通信课程理论的理解，拓展知识面，激发学习和研究的兴趣；（4）用MATLAB7.0设计一种2FSK数字调制解调系统；1.2设计任务根据课程设计的设计题目实现某种数字传输系统，具体要求如下；（1）信源：产生二进制随机比特流，数字基带信号采用单极性数字信号、矩形波数字基带信号波形；（2）调制：采用二进制频移键控（2FSK）对数字基带信号进行调制，使用键控法产生2FSK 信号；（3）信道：属于加性高斯信道；（4）解调：采用相干解调；（5）性能分析：仿真出该数字传输系统的性能指标，即该系统的误码率，并画出SNR（信噪比）和误码率的曲线图；2方案设计与论证频移键控是利用载波的频率来传递数字信号，在2FSK中，载波的频率随着二进制基带信号在f1和f2两个频率点间变化，频移键控是利用载波的频移变化来传递数字信息的。
FSK调制解调系统的仿真与分析毕业设计
FSK调制解调系统的仿真与分析毕业设计首先，我们需要明确FSK调制解调系统的基本原理。
FSK调制是通过改变载波的频率来传输数字信号，其中频率的不同代表不同的数字值。
在调制过程中，数字信号经过二进制－多余码转换并与载波信号相乘，得到调制波形。
在解调过程中，接收到的调制信号与载波信号相乘后，通过滤波器进行滤波处理，得到原始数字信号。
本文的毕业设计将主要包括以下几个部分：1.系统仿真平台的建立：选择合适的仿真软件，如MATLAB等，通过搭建系统模型和参数设置，建立FSK调制解调系统的仿真平台。
2.调制部分的设计与实现：根据FSK调制的原理，设计并实现数字信号的二进制－多余码转换、载波频率切换等模块，实现调制部分的功能。
3.解调部分的设计与实现：根据FSK解调的原理，设计并实现滤波器、载波频率切换检测等模块，实现解调部分的功能。
4.系统性能的分析与优化：通过对系统仿真结果的分析，评估系统的性能指标，如误码率、带宽占用等，并进行系统参数的优化设计，提高系统的性能。
5.实验验证与结果分析：通过在仿真平台上的实验验证，对比实验结果与理论值，分析系统的性能与实际应用之间的差距，得出结论。
在进行FSK调制解调系统的仿真与分析的过程中1.确定系统所需的参数，包括载波频率的选择、调制深度等。
2.选择合适的信号源，可以使用随机数字信号或特定的数字序列来作为输入信号。
3.合理选择滤波器的类型和参数，以满足系统性能要求。
4.分析系统的误码率、频谱特性等指标，从而优化系统设计。
总结起来，FSK调制解调系统的仿真与分析是一个重要的毕业设计课题，通过建立仿真平台并进行各模块的设计与实现，可以全面了解FSK调制解调的原理与性能，并对系统进行优化设计。
本文提供了一个基本框架，希望能对相关专业的学生进行指导与参考。
(完整版)实验五16QAM调制与解调实验
实验五16QAM调制与解调实验【实验目的】使学生了解16QAM的调制与解调原理；能够通过MATLAB对其进行调制和解调；比较解调前后功率谱密度的差别。
【实验器材】装有MATLAB软件的计算机一台【实验原理】1. 16QAM 是用两路独立的正交4ASK 信号叠加而成，4ASK 是用多电平信号去键控载波而得到的信号。
它是2ASK 体制的推广，和2ASK 相比，这种体制的优点在于信息传输速率高。
2. 正交幅度调制是利用多进制振幅键控(MASK)和正交载波调制相结合产生的。
16 进制的正交振幅调制是一种振幅相位联合键控信号。
16QAM 的产生有2 种方法:(1)正交调幅法，它是有2 路正交的四电平振幅键控信号叠加而成;(2)复合相移法:它是用2 路独立的四相位移相键控信号叠加而成。
3. 16QAM 信号采取正交相干解调的方法解调，解调器首先对收到的16QAM 信号进行正交相干解调，一路与cosωc t 相乘，一路与sinωc t 相乘。
然后经过低通滤波器，低通滤波器LPF 滤除乘法器产生的高频分量，获得有用信号，低通滤波器LPF 输出经抽样判决可恢复出电平信号。
【实验内容与步骤】1. MATLAB软件的设置：对路径的设置，设置成路径指向comm2文件夹；2. 在命令行输入start指令，然后输入num值，如3，之后按照内容3输入参考代码。
3. 新建一个扩展名为M的文件，输入以下程序：M=16;k=log2(M);x=randint(30000,1);%产生二进制随机数y=modulate(modem.qammod('M',16,'InputType','Bit'),x);%调制EbNo=-5:1:10;%信噪比s_b2d=bi2de(reshape(x,k,length(x)/k).','left-msb');%二进制变为十进制for n=1:length(EbNo)snr(n)=EbNo(n)+10*log10(k);%Ratio of symbol energy to noise power spectral densityynoisy=awgn(y,snr(n),'measured');%加入高斯白噪声z=demodulate(modem.qamdemod('M',16,'OutputType','Bit'),ynoisy);%解调r_b2d=bi2de(reshape(z,k,length(z)/k).','left-msb');%二进制变为十进制[sym(n),sym_rate(n)]=symerr(s_b2d,r_b2d);%计算仿真误码率,不是误比特率。
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多进制振幅调制与解调系统仿真与分析刘山虎（陕西理工学院物理与电信工程学院通信081班，陕西汉中 723003）指导教师：李翠华[摘要]现代通信系统要求通信距离远、通信容量大、传输质量好。
作为其关键技术之一的调制解调技术一直是人们研究的一个重要方向。
从最早的模拟调幅调频技术的日臻完善，到现在数字调制技术的广泛运用，使得信息的传输更为有效和可靠。
二进制数字振幅键控是一种古老的调制方式，也是各种数字调制的基础。
本课程设计主要是利用MATLAB集成环境下的Simulink仿真平台,设计一个多进制振幅调制与解调系统.用示波器观察调制前后的信号波形;用频谱分析模块观察调制前后信号频谱的变化;加上各种噪声源,用误码测试模块测量误码率;最后根据运行结果和波形来分析该系统性能。
通过Simulink的仿真功能摸拟到了实际中的多进制振幅调制与解调情况。
[关键词]多进制振幅；误码率；调制；解调MASK Modulation and Demodulation System Simulation and AnalysisLiu Shanhu(Grade08,Class1,Majorof Communication Engineering，School of Physics and telecommunication Engineering of Shaanxi University of Technology, Han zhong 723003,China)Tutor: Li Cuihua[Abstract]Modern correspondence the system request to correspond by letter distance far, the correspondence has great capacity, delivers quality like.Is its making of one of the key techniques solution to adjust a technique have been an important direction that people study.The frequency modulation technical day attains from the earliest emulation rate perfect, make to the number in nowadays technical of extensive usage, make delivering of information more effectively and dependable.Binary system number's flapping a key to control is a kind of ancient make a way, is also various foundation that the number makes.This course designs mainly is make use of MA TLAB integrated environment under of Simulink imitate true platform and design much aer enter make to flap to make with solution adjust e to show a machine observation to make front and back signal wave a form;Make the variety of front and back signal frequency chart with the analytical mold piece observation of frequency chart;Plus various Zao voice source, test a mold piece with the mistake code diagraph mistake code rate;Finally analyze the system's function according to movement result and wave form.Through a true function of imitating of Simulink touched draw up physically medium of much enter make to flap to make with solution flirtation condition.[Key words] MASK; the mistake code leads目录摘要 (I)Abstract........................................................... I I 1 绪论.. (1)1.1通信的概念 (1)1.2 通信技术的发展现状和趋势 (2)1.3 Simulink简介 (3)1.4 Simulink的启动 (3)1.5 课设目的及意义 (4)2 多进制振幅调制与解调原理 (5)2.1多进制调制与解调结构 (5)2.2 多进制振幅调制与解调原理 (5)3系统仿真 (8)3.1 simulink的工作环境熟悉 (8)3.2 二级2ASK调制与解调系统电路图 (9)总结 (20)致谢 (21)参考文献 (22)1 绪论课程设计是培养学生综合运用所学知识,发现,提出,分析和解决实际问题,锻炼实践能力的重要环节,是对学生实际工作能力的具体训练和考察过程.随着科学技术发展的日新日异，单片机已经成为当今计算机应用中空前活跃的领域，在生活中可以说得是无处不在。
因此作为二十一世纪的大学来说掌握单片机的开发技术是十分重要的。
1.1通信的概念通信就是克服距离上的障碍，从一地向另一地传递和交换消息。
消息是信息源所产生的，是信息的物理表现。
例如，语音、文字、数据、图形和图像等都是消息(Message)。
消息有模拟消息（如语音、图像等）以及数字消息（如数据、文字等）之分。
所有消息必须在转换成电信号（通常简称为信号）后才能在通信系统中传输。
所以，信号（Signal）是传输消息的手段，信号是消息的物质载体。
相应的信号可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(分别如图1所示) ，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(分别如图2所示) ，如电船传机、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，也即信息(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。
通信从本质上来讲就是实现信息传递功能的一门科学技术，它要将大量有用的信息无失真，高效率地进行传输，同时还要在传输过程中将无用信息和有害信息抑制掉。
当今的通信不仅要有效地传递信息，而且还有储存、处理、采集及显示等功能，通信已成为信息科学技术的一个重要组成部分。
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所示：信息源发送设备信道接收设备受信者→→→→↑噪声源图1 通信系统一般模型通信系统可分为数字通信系统和模拟通信系统。
数字通信系统是利用数字信号来传递消息的通信系统，其模型如图2所示：→→→→→→→→信数信信数信信源道字受道源字信息编编调 解译译信源码码调码码者制道器器器器器器↑噪声源图2 数字通信系统模型模拟通信系统是利用模拟信号来传递消息的通信系统，其模型如图3所示：→→→→信息源调制器信道解调器受信者 ↑噪声源图3 模拟通信系统模型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通信技术的越来越高的要求。
近二十年来，数字通信发展十分迅速，在整个通信领域中所占比重日益增长，在大多数通信系统中已代替模拟通信，成为当代通信系统的主流。
1.2 通信技术的发展现状和趋势进入20世纪以来，随着晶体管、集成电路的出现与普及、无线通信迅速发展。
特别是在20世纪后半叶，随着人造地球卫星的发射，大规模集成电路、电子计算机和光导纤维等现代技术成果的问世，通信技术在以下几个不同方向都取得了巨大的成功。
（1）微波中继通信使长距离、大容量的通信成为了现实。
（2）移动通信和卫星通信的出现，使人们随时随地可通信的愿望可以实现。
（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。
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。
1.3 Simulink简介美国Mathworks公司于1967年推出了矩阵实验室“Matrix Laboratory”（缩写为Matlab）这就是Matlab最早的雏形。
开发的最早的目的是帮助学校的老师和学生更好的授课和学习。
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。
目前的Matlab版本已经可以方便的设计漂亮的界面，它可以像VB等语言一样设计漂亮的用户接口，同时因为有最丰富的函数库（工具箱），所以计算的功能实现也很简单，进一步受到了科研工作者的欢迎。