武汉理工大学信号分析处理课程设计报告.doc

课程设计任务书 学生姓名： 专业班级： 指导教师： 工作单位： 题 目：信号分析处理课程设计 －基于MATLAB的二进制移相键控（2PSK）调制与解调分析 初始条件： Matlab6.5以上版本软件； 先修课程：通信原理等； 要求完成的主要任务：（包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求） 利用MATLAB中的simulink工具箱中的模块进行二进制移相键控（2PSK）调制与解调，观察波形变化； 画出程序设计框图，编写程序代码，上机运行调试程序，记录实验结果（含计算结果和图表等），并对实验结果进行分析和总结； 课程设计说明书按学校统一规范来撰写，具体包括： ⑴ 目录； ⑵ 理论分析； ⑶ 程序设计； ⑷ 程序运行结果及图表分析和总结； ⑸ 课程设计的心得体会（至少800字，必须手写。）； ⑹ 参考文献（不少于5篇）。 时间安排：周一、周二查阅资料，了解设计内容； 周三、周四程序设计，上机调试程序； 周五、整理实验结果，撰写课程设计说明书。 指导教师签名： 年 月 日 系主任（或责任教师）签名： 年 月 日 目 录 绪 论 1 1.软件介绍 2 2.基本原理 3 2.1 2PSK信号的基本原理 3 2.2 2PSK信号的调制 3 2.3 2PSK信号的解调 4 3. 电路设计 5 3.1调制部分原理图 5 3.2调制部分参数设计 5 3.3解调部分原理图 7 3.4解调部分参数设计 8 3.5总原理图 9 4.Simulink仿真结果 10 5.Matlab程序设计 11 5.1程序设计框图 11 5.2程序代码 12 6.心得体会 17 7.参考文献 18 绪 论 Psk调制是通信系统仿真中最为重要的环节之一，Psk调制技术的改进也是通信系统性能提高的重要途径。本文首先分析了数字调制系统的基本调制解调方法，然后，运用matlab软件仿真。通过仿真，观察了调制解调过程中各环节时域和频域的波形，并结合这几种调制方法的调制原理，跟踪分析了各个环节对调制性能的影响及仿真模型的可靠性。最后，在仿真的基础上分析比较了各种调制方法的性能，并通过比较仿真模型与理论计算的性能，证明了仿真模型的可行性。 1.软件介绍 MATLAB集成环境下的Simulink：MATLAB是一种功能强大的科学计算和工程仿真软件，它的交互式集成界面能够帮助用户快速地完成数值分析、矩阵运算、数字信号处理、仿真建模、系统控制和优化等功能。MATLAB语言采用与数学表达相同的形式，不需要传统的程序设计语言，由于MATLAB的这些特性，它已经成为科研工作和工程仿真中的高效助手。 Simulink是MATLAB最重要的组件之一，它提供一个动态系统建模、仿真和综合分析的集成环境。在该环境中，无需大量书写程序，而只需要通过简单直观的鼠标操作，就可构造出复杂的系统。Simulink具有适应面广、结构和流程清晰及仿真精细、贴近实际、效率高、灵活等优点，并基于以上优点Simulink已被广泛应用于控制理论和数字信号处理的复杂仿真和设计。同时有大量的第三方软件和硬件可应用于或被要求应用于Simulink。 Simulink是MATLAB中的一种可视化仿真工具，是一种基于MATLAB的框图设计环境，是实现动态系统建模、仿真和分析的一个软件包，被广泛应用于线性系统、非线性系统、数字控制及数字信号处理的建模和仿真中。Simulink可以用连续采样时间、离散采样时间或两种混合的采样时间进行建模，它也支持多速率系统，也就是系统中的不同部分具有不同的采样速率。为了创建动态系统模型，Simulink提供了一个建立模型方块图的图形用户接口(GUI) ，这个创建过程只需单击和拖动鼠标操作就能完成，它提供了一种更快捷、直接明了的方式，而且用户可以立即看到系统的仿真结果“1”和“0”。因此，2PSK信号的时域表达式为： 其中，表示第n个符号的绝对相位： 因此，上式可以改写为： 本次试验采取的是模拟调制法，它的原理图如下： 图2.2 模拟调制法框图 2.3 2PSK信号的解调 由于2PSK的幅度是恒定的，必须进行相干解调。经过带通滤波的信号在相乘器中与本地载波相乘，然后用低通滤波器滤除高频分量，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解调最常用的方法是极性比较法和相位比较法，本次采用的是极性比较法对2PSK