信号差分检波系统仿真word格式.docx

FSK信号差分检波系统仿真 利用MATLAB集成环境下的Simulink仿真平台，设计一个FSK信号差分检波系统观察FSK调制前后的信号波形,并对调制前后信号的频谱进行分析,再以调制信号为输入，构建差分检波解调系统电路，观察解调前后的信号波形，并对解调前后信号的频谱进行分析加入噪声分析通过三种不同信道FSK信号差分检波系统接受信号的性能仿真结果，基本达到课程设计要求 关键词 Simulink；FSK；调制；解调；差分检波 1 引 言本课程设计利用MATLAB集成环境下的Simulink仿真平台，设计一个FSK信号差分检波系统，并把运行仿真结果输入显示器，根据显示结果分析所设计的系统性能1.1 课程设计目的通过本课程设计,1.2 课程设计的步骤(1)用构建FSK信号调制电路，并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2)再以FSK调制信号为输入，用构建差分检波电路，用示波器观察解调前后的信号波形，用频谱分析模块观察调制前后信号频谱的变化3)在FSK信号调制与解调电路间加上噪声源，模拟信号在不同信道中的传输：a 用高斯白噪声模拟有线信道，b 用瑞利噪声模拟有直射分量的无线信道，c 用莱斯噪声模拟无直射分量的无线信道。

将三种噪声源的方差均设置为0.1，分析比较通过三种不同信道后的接收信号的性能2 基本原理[1][2] 0 发送的概率为Pan= (2-2) 1 发送的概率为1-P 0 发送的概率为1-Pbn= (2-3)1 发送的概率为Pbn是an的反码，即若an=1，则bn=0， 若an=0，则bn=1，于是bn=n0，φn和θn分别代表第n个信号码元的初始相位在二进制频移键控信号中，φn和θn不携带信息，通常可令θn和θn为零因此，二进制频移键控信号的时域表达式可简化为3 系统设计3.1 2FSK调制电路的设计及分析2FSK信号是由频率分别为ω1和ω2的两个载波对信号源进行频率上的控制而形成的[3]，其中ω1和ω2是两个频率有明显差别2FSK信号产生的Simulink仿真模型图如图3-1所示，其中sin wave和sin wave1是两个频率分别为ω和ω1的载波，Bipolar to Unipolar Converter模块是信号源，NOT实现方波的反相，最后经过相乘器和相加器生成2FSK信号，参数设置如图3-2、图3-3所示。

图3-1 2FSK调制信号的Simulink模型图图3-2 二进制贝努力产生器参数设置图其中方波是幅度为1，占1比为1/2的基于采样的信号图3-3两路载波参数设置ω=40πHz, ω1=20πHz,抽样时间均设为0.005s经过以上参数的设置后就可以进行系统的仿真，其各点的时间波形如图3-4图3-4 2FSK调制信号波形图由上图可以看出经过ω和ω1两个载波的调制，2FSK信号有明显的频率上的差别如图3-5、3-6所示，可以观测到2FSK调制信号调制前后的频谱图图3-5 基带信号频谱图图3-6 2FSK调制信号频谱图3.2 2FSK解调电路设计与分析如图3-7所示 fsk是一个封装模块，就是2FSK信号的调制模块，端口Out1连接基带信号，端口Out2连接调制后的信号，调制后的2FSK信号通过和一路时延后的信号相乘之后，再图3-7 2FSK解调信号的Simulink模型图 图3-8 时延模块参数图 图3-9 低通滤波器参数图由于差分检波法受ω=30π，由公式图 3-10 Quantizing Encoder和Sampleand Hold参数图由波形图可看出2FSK调制解调电路基本解调成功。

图3 -11 2FSK信号调制与解调波形图频谱分析模块的参数设置如图3-12所示图 3-12 频谱分析模块参数图图3-13 2FSK解调信号相乘的频谱图由2FSK解调频谱图可以看出，其图形与2FSK基带信号基本相同，解调基本成功图3-14 2FSK信号解调频谱图3.3 2FSK调制解调电路的抗噪声性能分析把2FSK信号的解调电路也封装，如图3-15所示,各部件参数设置不变参数图3-15 封装2FSK解调电路的Simulink模型图分别对2FSK调制解调电路加载高斯噪声、瑞利噪声和莱斯噪声，将三种噪声源的方差均设置为0.1，并与2FSK调制信号相加再连接解调电路如图3-16、图3-20和图3-23所示图3-16 2FSK信号加载高斯噪声的Simulink模型图图3-17 AWGN Channel参数图由图3-18可知高斯噪声对2FSK信号的解调影响并不大,解调信号稍有延迟图3-18 2FSK信号加载高斯噪声波形图由图3-19所示，加入高斯噪声后，解调信号频谱无明显变化图3-19系统加入高斯噪声后前后的解调信号频谱图即使加大噪声，设置高斯噪声的Variance为0.2，2FSK信号解调仍然如图3-18、3-19所示，没有明显变化。

在设瑞利噪声参数sigma为0.1时，2FSK信号解调未受影响如图3-20所示， 将sigma设置为0.2 图3-20 2FSK信号加载瑞利噪声的Simulink模型图与瑞利噪声模块参数图由图3-21可知瑞利噪声对2FSK信号的解调有一定影响，解调信号有少许误码和延迟图3-21 2FSK信号加载瑞利噪声波形图由图3-22所示，加入瑞利噪声后，解调信号频谱有少许变化图 3-22系统加入瑞利噪声后前后的解调信号频谱图在设莱斯噪声参数sigma为0.1时，2FSK信号解调未受影响如图3-23所示，将莱斯噪声参数sigma设置为0.2 图3-23 2FSK信号加载莱斯噪声的Simulink模型图与莱斯噪声模块参数图由图3-24可知，在sigma同设为0.2的情况下，莱斯噪声对2FSK信号解调的影响较大，解调信号有较多的误码，不能正常解调图3-24 2FSK信号加载莱斯噪声波形图由图3-22所示，加入莱斯噪声后，解调信号频谱有较明显的变化图 3-25系统加入莱斯噪声后前后的解调信号频谱图由加载不同噪声后的波形图和频谱图可知，在噪声参数设置相同的条件下，加载莱斯噪声时波形失真最严重，对2FSK信号的解调影响最大。

4 仿真电路分析与总结4.1 2FSK信号差分检波系统分析与总结在2FSK的解调中要使已调有效的恢复出调制信号，在Simulink仿真中没有引入信道和噪声，所以不涉及系统的抗噪性能，而且没有噪声对误码率的影响而在加入不同噪声后，出现了不同程度的时延和误码,2FSK信号差分检波系统在加入高斯噪声后，系统能正常解调，在加入瑞利噪声后，系统解调出现少许误码，在加入莱斯噪声后，系统不能正常解调由此可知，2FSK信号差分检波系统对高斯噪声的抗噪声性能最好，对瑞利噪声的抗噪声性能次之,系统对高斯信号的抗噪声性能最好对莱斯噪声的抗噪声性能最差4.2 异常处理2FSK信号的解调系统在不加噪声的情况下，正常解调基本没有问题，虽然解调信号会有少许失真，但从其波形图中可以看出解调是成功的如图4-1，但从功率谱图中却看出解调并不理想，如图4-2所示所以在2FKS解调系统加入不同噪声后，从波形图和功率谱中不能明显看出系统对不同噪声抗噪声性能的差别，不能对系统性能进行分析 图 4-1 未加判决电平时的波形图 图 4-2 未加判决电平时的频谱图 图 4-3 加入判决电平后的波形图 图 4-4加入判决电平后的频谱图为了解决这个问题，就要在解调系统后加入判决电平，对信号进行判决，这样就可以对比出2FSK信号解调系统对不同噪声的抗噪声性能，如图4-3、4-4所示。

5 结束语通过对数字信号的Simulink建模仿真，使我数字键控的概念又有了更深的了解，而且也熟悉了Simulink软件的操作我在设计和论文的过程中主要做了FSK信号差分检波系统，在设计电路的时候遇到的不少困难比如在加频谱分析模块时不知道要先加入Zore Order Hold模块，滤波器参数设置问题，在设置解调电路的时延参数时，我一开始没有考虑参考文献[1] 樊昌. 通信原理(第5版)[M]. 北京：国防工业出版社，2007.[2] 肖闽进，陈莹，沈润泉. 通信原理教程[M]. 电子工业出版社，2003.[3] 孙屹，吴磊.Simulink通信仿真开发手册[M].国防工业出版社,2003.原文已完下文为附加文档，如不需要，下载后可以编辑删除，谢谢！施工组织设计本施工组织设计是本着“一流的质量、一流的工期、科学管理”来进行编制的编制时，我公司技术发展部、质检科以及项目部经过精心研究、合理组织、充分利用先进工艺，特制定本施工组织设计一、 工程概况：西夏建材城生活区27#、30#住宅楼位于银川市新市区，橡胶厂对面本工程由宁夏燕宝房地产开发有限公司开发，银川市规划建筑设计院设计本工程耐火等级二级，屋面防水等级三级，地震防烈度为8度，设计使用年限50年。

本工程建筑面积:27#楼3824.75m2;30#楼3824.75 m2室内地坪±0.00以绝对标高1110.5 m为准，总长27#楼47.28m；30#楼47.28 m总宽27#楼14.26m；30#楼14.26 m设计室外地坪至檐口高度18.6 00m，呈长方形布置，东西向，三个单元本工程设计屋面为坡屋面防水采用防水涂料外墙水泥砂浆抹面，外刷浅灰色墙漆内墙面除卫生间200×300瓷砖，高到顶外，其余均水泥砂桨罩面，刮二遍腻子；楼梯间内墙采用50厚胶粉聚苯颗粒保温地面除卫生间200×200防滑地砖，楼梯间50厚细石砼1：1水泥砂浆压光外，其余均采用50厚豆石砼毛地面楼梯间单元门采用楼宇对讲门，卧室门、卫生间门采用木门，进户门采用保温防盗门本工程窗均采用塑钢单框双玻窗，开启窗均加纱扇本工程设计为节能型住宅，外墙均贴保温板本工程设计为砖混结构，共六层基础采用C30钢筋砼条形基础，上砌MU30毛石基础，砂浆采用M10水泥砂浆一、二、三、四层墙体采用M10混合砂浆砌筑MU15多孔砖；五层以上采用M7.5混合砂浆砌筑MU15多孔砖本工程结构中使用主要材料：钢材：I级钢，II级钢；砼：基础垫层C10，基础底板、地圈梁、基础构造柱均采用C30，其余均C20。

本工程设计给水管采用PPR塑料管，热熔连接；排水管采用UPVC硬聚氯乙烯管，粘接；给水管道安装除立管及安装IC卡水表的管段明设计外，其余均暗设本工程设计采暖为钢制高频焊翅片管散热器本工程设计照明电源采用BV－2.5铜芯线，插座电源等采用BV－4铜芯线；除客厅为吸顶灯外，其余均采用座灯二、 施工部署及进度计划1、工期安排本工程合同计划开工日期：2004年8月21日，竣工日期：2005年7月10日，合同工期315天计划2004年9月15日前完成基础工程，2004年12月30日完成主体结构工程，2005年6月20日完成装修工种，安装工程穿插进行，于2005年7月1日前完成具体进度计划详。