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通信原理大作业 年 级 2010级 班 级 0210** 姓名学号 张** 专 业 电子信息工程 学 院 电子工程学院 西安电子科技大学 2013年6月 选题一：2FSK信号传输仿真 题目要求： 按照2FSK产生模型和解调模型分别产生2FSK信号和高斯白噪声，经过信道传输后进行解调。对调制解调过程中的波形进行时域和频域观察，并且对解调结果进行误码率测量。2FSK信号的解调可以选用包络解调或者相干解调法。 2FSK信号传输介绍 数字信号的传输方式分为基带传输和带通传输。然而，实际中的大多数信道因具有带通特性而不能直接传送基带信号。为了使数字信号在带通系统中传输，必须用数字基带信号对载波进行调制，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。在接收端，通过解调器把带通信号还原为数字基带信号的过程称为数字解调。 移频键控（FSK）是数据通信中最常用的一种调制方式。FSK方法简单，易于实现，并且解调不需要恢复本地载波，可以异步传输，抗噪声和抗衰落性能较强。缺点是占用频带较宽，频带利用不够经济。FSK主要应用于低中速数据传输，以及衰落信道和频带较宽的信道中。 2FSK信号传输实现方法 调制过程 FSK即Frequency Shift Key 叫做移频键控或频移键控。调制的方法一般有两种，一种叫直接调频法，另一种叫键控法。所谓直接调频法，就是将输入的基带脉冲去控制一个振荡器的某种参数，而达到改变振荡频率的目的。键控法就是利用矩形脉冲序列控制的开关电路，对两个不同的独立频率源进行选通。一般来说，键控法采用两个独立的振荡器,得到的是相位不连续的FSK信号；而且直接调频法f1,f2由同一个谐振电路产生，则得到相位连续的FSK信号。 2FSK信号便是0符号对应于载频f1，1符号对应于载频f2（与f1不同的另一个载频）的一调制波形，而f1与f2的改变是瞬间完成的。 解调过程 2FSK的常用解调方法是采用相干解调（如下图）。解调原理是将2FSK信号分解为上下两路2ASK信号分别进行解调，然后进行判决。判决规则与调制规则相呼应，调制时若规定“0”符号对应载波频率f1，则接收时上支路的样值较大，应判为“0”，反之则为“1”。 Matlab仿真思路 首先设定仿真的码元个数、载波频率f1，f2、采样频率和波特率。 利用Matlab函数rand和round设定初始码元，并计算得出基带信号及其反码。 产生载波信号，利用模拟相乘得到FSK信号，再利用awgn函数在信号中加入高斯白噪声得到已调信号表达式y_2FSK_n。 在2FSK的解调过程中，根据原理图，信号首先通过带通滤波器，设置带通滤波器参数（firl函数），后利用一维数字滤波器filter对已调信号进行滤波处理。输出经过带通滤波器后的信号波形。由于已调信号中有两个不同的载波（ω1, ω2））） 2FSk信号频谱分析 2FSK信号经过带通滤波器后频域波形和时域波形 两路信号经低通滤波器后的频谱和时域波形 解调后误码率计算 经过计算，误码率为0 仿真过程中问题 2FSK信号传输的误码率跟载波频率和采样频率有关，载波频率和采样频率均越低，出现误码的可能性越高。 2FSK信号传输的误码率跟波特率有关，波特率越高，误码率越高。 经过分析，上述两个因素综合起来就是码元周期，经过仿真与分析，码元周期越长越好 同时也更加深入的了解了为何国际电信联盟会建议数据率低于1200b/s时采用2FSK体制 选题二：信道噪声特性仿真 题目要求： 产生信道高斯白噪声，设计信道带通滤波器对高斯白噪声进行滤波，得到窄带高斯噪声。对信道带通滤波器的输入输出的噪声的时域、频域特性进行统计和分析，画出其时域和频域的图形。 信道噪声高斯白噪声介绍 在分析通信系统的抗噪声性能时，常用高斯白噪声作为通信信道中的噪声模型。这是因为，通信系统中常见的热噪声近似为白噪声，且热噪声的取值恰好服从高斯分布。另外，实际信道或滤波器的带宽存在一定限制，白噪声通过后，其结果是带限噪声，若其谱密度在通带范围内仍具有白色特性，则称其为带限白噪声，他又可以分为低通白噪声和带通白噪声。 如果白噪声取值的概率分布服从高斯分布，则称之为高斯白噪声，我们常用它作为通信信道中的噪声模型。高斯白噪声在任意两个不同时刻上的随机变量之间，不仅是互不相关的，而且还是统计独立的。 滤波器的实现 滤波器是一种对信号有处理作用的器件或电路。为有源滤波器和无源滤波器。主要作用是让有用信号尽可能无衰减的通过，对无用信号尽可能大的反射。滤波器一般有两个端口，一个输入信号、一个输出信号，利用这个特性可以选通通过滤波器的一个方波群或复合噪波，而得