最新2PSK调制与解调系统的仿真

2PSK调制与解调系统的仿真

目录

2PSK调制与解调系统的仿真..............................31.设计任务与要求.........................................42.设计原理.....................................................42.1调制原理..........................................5
2.2解调原理..........................................5
3.系统结构图.................................................6

图3所示................................................6
3.12PSK 信号的调制原理框图如下列

4.仿真结果.....................................................7
5.心得体会.....................................................8
参考文献........................................................9

2PSK调制与解调系统的仿真

摘要：用数字基带信号控制载波，把数字基带信
由于PSK在生活中有着广泛的应用，本论文
详细介绍了PSK波形的产生和仿真过程。我
们可以系统的了解根本原理，以及得到数字
调制波形的方法。利用MATLAB仿真可更好
的认识2PSK信号波形的调制过程。

关键词：数字调制、2PSK、调制与解调、Matlab仿真

制解调过程，并且输出其调制及解调过程中的波
形，讨论其调制和解调效果。

2.设计原理
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 必须使用数字基带信号对载波进通信道中传输，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。

：①利用模拟调制的方数字调制技术的两种方法
法去实现数字式调制，即把数字调制看成是模拟调制的一个特例，的特殊情况处理；把数字基带信号当做模拟信号②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，比方对载波的相位进行键

控，便可获得相移键控〔PSK〕根本的调制方式。

图1 相应的信号波形的例如

1 0 1

2.1调制原理

数字调相：如果两个频率相同的载波同时开

始振荡，这两个频率同时到达正最大值，同时到

状态

相同了。

；如果其中一个开始得迟了一点，就可能不

如果一个到达正最大值时，另一个到达达零值，同时到达负最大值，它们应处于"同相"

也就是反相。当传输数字信号时，"1"码控制发0

度相位，"0"码控制发180度相位。载波的初始

相位就有了移动，也就带上了信息。

相移键控是利用载波的相位变化来传递数

字信息，而振幅和频率保持不变。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

(t)=Acost+)

其中，表示第n个符号的绝对相位：

图2 2PSK 信号波形

2.2解调原理

信号本身就是利用相位传递信息的，端必须利用信号的相位信息来解调信号。所以在接收下列图2PSK信号的解调方法是相干解调法。由于PSK

在进行抽样判决。判决器是按极性来判决的。即
正抽样值判为1，负抽样值判为0.

2PSK信号相干解调各点时间波形如图3所示.当恢复的相干载波产生180°倒相时,解调出的数字基带信号将与发送的数字基带信号正好是相反,解调器输出数字基带信号全部出错.

图32PSK信号相干解调各点时间波形

这种现象通常称为"倒π"现象.由于在2PSK
信号的载波恢复过程中存在着180°的相位模糊,所以2PSK信号的相干解调存在随机的"倒π"现
象,从而使得2PSK方式在实际中很少采用.

2PSK信号的调制原理框图

2PSK信号属于DSB信号，它的解调，不再能采用包络检测的方法，只能进行相干解调。

3.22PSK信号的调制原理框图如下列图所示

K 带通滤波 V〔t〕 抽样判决2PS

cosωt

2PSK信号的解调原理框图

说明：由于PSK信号的功率谱中五载波分量，所以必须采用相干解调的方式。在相干解调中，如何得到同频同相的本地载波是个关键问题。只有对PSK信号进行非线性变换，才能产生载波分量。2PSK信号经过带通滤波器得到有用信号，经相乘器与本地载波相乘再经过低通滤波器得到低频信号v(t)，再经抽样判决得到基带信号。

4.仿真结果

说明：基带信号经过调制系统生成PSK信号，信

中，我充分利用了网络资源，终于让其发挥了有

用的一面。

设计过程中老师主要锻炼我们的自主能力，

我们查阅资料的同时，当遇到不解的时候，老师

的不吝指导，我的课程设计才得以在规定的时间

内高效完成。

通过这次课程设计，我学会了很多，收获了

很多，并且加强了我的自主能力、动手能力和独

立思考、团结协作的能力。

参考文献：

[1]樊昌信 ?通信原理?

电子工业出版社

北京：清华大学出版社

[3]曹志刚等 ?现代通信原理?

北京：清华大学出版社

[4]刘卫国 ?MATLAB程序设计与应用

〔第二版〕? 高等教育出版社

[5]王嘉梅 ?基于MATLAB的数字信号处理与

时间开发?西安电子科技大学出版社

附：程序清单
2PSK 基于MATLAB的程序代码：clearall;
closeall;

%用正弦波产生方波
%==========================================
twopi_fc_t=2*pi*fm*t;
A=1;
phi=0;
x= A * cos(twopi_fc_t + phi); % 方波am=1;
x(x>0)=am;
x(x<0)=-1;

figure(1)
subplot(321);
plot(t,x);
axis([02e-4 -2 2]);

grid on title('基带信号');

subplot(322);
plot(t,ask);
axis([0 200e-6 -2 2]);
title('PSK 信号');
gridon;

%======================================== =============
vn=0.1;
noise=vn*(randn(size(t)));%产生噪音
subplot(323);
plot(t,noise);
grid on; title('噪音信号');

axis([0.2e-3 -1 1]);

askn=(ask+noise);%调制后加噪subplot(324);
plot(t,askn);
axis([0200e-6 -2 2]);
title('加噪后信号');
gridon;

%带通滤波
%======================================================================
fBW=40e3;
f=[0:3e3:4e5];
w=2*pi*f/fs;
z=exp(w*j);

a=.8547;%BW=2(1-a)/sqrt(a) p=(j^2*a^2); BW=2*pi*fBW/fs;

subplot(325);
plot(f,abs(Hz));
title('带通滤波器');
grid on;

Hz(Hz==0)=10^(8);%avoidlog(0)
subplot(326);
plot(f,20*log10(abs(Hz)));
gridon;
title('Receiver-3dB Filter Response'); axis([1e5 3e5 -3 1]);

b=[0.1350 -0.135];%gain*[1 0 -1] faskn=filter(b,a,askn);
figure(2)
subplot(321);
plot(t,faskn);
axis([0100e-6 -2 2]);
title('通过带通滤波后输出');
gridon;

cm=faskn.*car;%解调
subplot(322);
plot(t,cm);
axis([0100e-6 -2 2]);
gridon;
title('通过相乘器后输出'); %低通滤波器

========================== p=0.72;
%========================================

subplot(323);
Hz1(Hz1==0)=10^(-8);%avoid log(0)
plot(f,20*log10(abs(Hz1)));
grid on;
title('LPF-3dB response');
axis([0 5e4 -3 1]);

%滤波器系数
a1=[1-0.72];%(z-(p))
b1=[0.140.14];%gain*[1 1]

so=filter(b1,a1,cm);
so=so*10;%add gain so=so-mean(so);%removes DC component

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