2psk调制通信系统.doc

2psk调制通信系统,设计任务与要求课程设计需要运用 MATLAB编程实现2PSK调制解调过程，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二，实验基本原理数字调制技术的两种方法：① 利用模拟调制的方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， 把数字基带信号当做模拟信号的特殊情况处理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，比如对载波的相位进行键控，便可获得相移键控( 2PSK基本的调制方式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n分别表示二进制“ 1 ”和“ 0”2psk调制器可以采用相乘器，也可以采用相位选择器就模拟调制法而言，与产生 2ASK信号的方法比较，只是对s(t)要求不同，因此2PSK信号可以看作是双极性基带信号作用下的 DSB调幅信号而就键控法来说，用数字基带信号 s(t)控制开关电路，选择不同相位的载波输出，这时s(t)为单极性NRZ或双极性NRZ脉冲序列信号均可2PSK信号属于DSB信号本次实验采用的的模拟相乘法即通过载波和双极性不归零码的相乘得到 2psk信号，则2psk信号产生的调制原理框图和时域表达式如下：图1时域表达式图2调制原理框图2psk典型波形如下:a(t)1 0110L(e)-yu JI\ /v ~rIIl / \__J三，仿真方案和参数设置参数设置如下所示：每码元采样点数Fn=500;码元数m=5Q载波频率fc=2 ；码元速率Rm=1加入的白噪声的信噪比 snr分别为10,30,50MATLAB^生2psk信号的程序框图如下:生成展根性非归零码和3盅信号即业进行FFT得到瓠谱井画岀液 形和频谱赴人不同信噪比的白噪声，并进行F?T画岀加入白噪声右调制信号的波 形和频谱结束四，实验结果与分析产生的双极性非归零码波形， 2psk信号波形和频谱如下1.52psk调制信号1.5分析如下：当二进制符号为“ 0 ”时，调制信号相位差为 0,而当二进制符号为“ 1”时，调制信号相位 差为n。

2PSK信号的频谱由连续谱和离散谱构成当加入白噪声后，2psk信号波形和频谱如下：snr=30时2psk调制信 号度 幅度 幅snr=10时2psk调制信号.1 ■ 1:卄[\1it■II."J j■7TnJ u11.1J11 j ,;J1 :J i Ii J11l' lj11.1 1T/ssnr=50时2psk调制信号由图可知加入白噪声后,2psk信号发生了失真，随着信噪比的增加,snr=10时2psk调制信号频谱snr=30时2psk调制信号频谱F/hzsnr=50时2psk调制信号频谱F/hz2psk失真越来越小这是因为信噪比越大,2psk信号的平均功率越大，信号越强，而噪声平均功率越小，噪声信号越弱，因此失真越小由于白噪声没有频谱， 因此无论信噪比如何变化，其最终的频谱 都没发生任何变化，保持原样五，源程序代码产生双极性非归零码和 2psk 信号的子函数：function [dnrz,bpsk] = fbpsk(L,M,f)% 产生双极型归零码% L 为每个码元重复次数，则码元间隔% M为码元数目，f为载波频率 t=0:1/(L-1):1; % fc=[];n=1; % for ii=1:M %fc1=sin(2*pi*f*t); %fc=[fc fc1]; %while rem(n,2)~=0; % nrz=round(rand(1,M)); % n=length(find(nrz==1));endp = nrz==0; % nrz(p)=-1; % dnrz=nrz(ones(1,L),:); % dnrz=reshape(dnrz,1,L*M); % endbpsk=dnrz.*fc; %End对信号进行 FFT 的子函数：Ts保证载波与码元时域分辨率相同赋初值将 fc 进行列重复拓展载波按照列方向合并为一个矩阵 保证仿真时有偶数个 1 随机产生单极性非归零码找出 nrz 中 0 的位置将 0 赋为 -1将 nrz 进行列拓展，并且每个元素重复 L 次 重排成 1*(L*M) 的矩阵产生 2psk 信号function [X,f]=fftseq(x,fs)% 本函数的功能为完成 fft 变换% x 为输入信号% X 为 x 的傅里叶变换L=length(x); %求出信号 x 的长度N=2A( nextpow2(L)); %N为大于等于 n 的二的整数次幂的数中最小的一个，fft 按基二算法X仁fft(x,N); % 计算x的N点离散傅里叶变换 dftX=fftshift(X1);X=X/fs; df=fs/N; % 频域分辨率f=[0:df:df*(N-1)]-fs/2;主函数如下：clear all; close all;Fn=500;%Fn每码元采样点数为 500m=50;%m码元数为 50fc=2;%fc载波频率为 2Rm=1;%Rm码元速率为 1Tn=1/Rm;%Tn码元间隔tb=Tn/Fn;%tb时域分辨率N=Fn*m;%N总采样点数T=N*tb;%计算时域上时间总长度Tt=linspace(-T/2,T/2,N);%产生时间取样点矩阵，在T长度等分为N份[dnrz,bpsk]=fbpsk(Fn,m,fc); %调用子函数，产生 dnrz和 dpsk 信号[Sbpsk,f1]=fftseq(bpsk,Fn); %Fbpsk为信号频谱Fbpsk=Sbpsk;figure(1);subplot(221); % plot(t,dnrz);title(' 双极性不归零码 '); xlabel('T/s');ylabel(' 幅度 '); axis([0,10,-1.5,1.5]);set(gca,'xtick',[0:0.5:10]);grid on;subplot(223); % plot(t,bpsk);title('2psk 调制信号 '); xlabel('T/s');ylabel(' 幅度 '); axis([0,10,-1.5,1.5]) set(gca,'xtick',[0:0.5:10]);grid on;subplot(222); % plot(f1,Fbpsk);title('2psk 调制信号频谱 '); xlabel('F/hz');ylabel('s/db'); axis([-10,10,0,5.0]);grid on;画出双极性不归零码的波形画出 2psk 信号的波形画出 2psk 信号的频谱snr1=10; %增加 snr=10 的白噪声awgn1=awgn(bpsk,snr1);为调制信号的频谱[Sawgn1,f2]=fftseq(awgn1,Fn);Fawgn1=Sawgn1; %Fawgn1snr2=30; % awgn2=awgn(bpsk,snr2);[Sawgn2,f2]=fftseq(awgn2,Fn);Fawgn2=Sawgn2; %Fawgn2snr3=50; % awgn3=awgn(bpsk,snr3);[Sawgn3,f2]=fftseq(awgn3,Fn);Fawgn3=Sawgn3; %Fawgn3figure(2);subplot(321); % plot(t,awgn1);title('snr=10 时 2psk 调制信号 '); xlabel('T/s');ylabel(' 幅度 '); axis([0,10,-1.5,1.5]);grid on;subplot(322); % plot(f2,Fawgn1);title('snr=10 时 2psk 调制信号频谱 xlabel('F/hz');ylabel('s/db');axis([-10,10,0,5.0]); set(gca,'xtick',[-10:1:10]);grid on;subplot(323); % plot(t,awgn2);title('snr=30 时 2psk 调制信号 '); xlabel('T/s');ylabel(' 幅度 '); axis([0,10,-1.5,1.5]);grid on;subplot(324); % plot(f2,Fawgn2);title('snr=30 时 2psk 调制信号频谱 xlabel('F/hz');ylabel('s/db');axis([-10,10,0,5.0]); set(gca,'xtick',[-10:1:10]);grid on;subplot(325); % plot(t,awgn3);title('snr=50 时 2psk 调制信号 '); xlabel('T/s');ylabel(' 幅度 '); axis([0,10,-1.5,1.5]);增加 snr=30 的白噪声为调制信号的频谱增加 snr=50 的白噪声 为调制信号的频谱画出 snr=10 时 2psk 调制信号的波形画出 snr=10 时 2psk 调制信号的频谱');画出 snr=30 时 2psk 调制信号的波形画出 snr=30 时 2psk 调制信号的频谱');画出 snr=50 时 2psk 调制信号的波形grid on;subplot(326); % 画出 snr=50 时 2psk 调制信号的频谱 plot(f2,Fawgn3);title('snr=50 时 2psk 调制信号频谱 '); xlabel('F/hz');ylabel('s/db');axis([-10,10,0,5.0]); set(gca,'xtick',[-10:1:10]);grid on;六，心得与体会基于 MATLAB 的数字调制信号仿真设计让我获益颇深。

更加深入的掌握了 MATLAB 软件 的使用， 了解了数字调制的基本原理和主要过程， 进一步学习了信号的调制的有关容， 特别 是对于 2psk 调制信号的理解虽然这次设计有许多的不懂，但通过查阅课本和相关书籍还 是拓宽了知识，增长了见识，收获很大。