基于matlab的二二进制数字系统的调制(包括2ask-2fsk-2psk-2dpsk).docxVIP

基于MATLAB实现三种二进制数字调制ASK、FSK、PSK课程现代通信技术任课老师学生姓名学号专业电子信息科学与技术联系方式二零一七年十二月一、实验要求使用matlab软件仿真实现三种二进制数字调制ASK、FSK、PSK，满足下列要求：1.使用随机序列产生10位二进制基带信号an，显示基带信号的时域波形及频谱。2.载波频率设为基带信号速率的2倍，产生三种调制信号（FSK另一个频率设为4倍基带信号速率）并显示时域波形和频谱。3.分析比较基带信号和三种已调信号的带宽。二、实验仪器1. PC机一台（系统：Windows 7 X64）；2. MATLAB2016a仿真软件。三、实验原理二进制数字调制系统的原理及实现数字通信系统, 按调制方式可以分为基带传输和带通传输。数字基带信号的功率一般处于从零开始到某一频率（如0～6M）低频段，因而在很多实际的通信（如无线信道）中就不能直接进行传输，需要借助载波调制进行频谱搬移，将数字基带信号变换成适合信道传输的数字频带信号进行传输，这种传输方式，称为数字信号的频带传输或调制传输、载波传输。所谓调制，是用基带信号对载波波形的某参量进行控制，使该参量随基带信号的规律变化从而携带消息。对数字信号进行调制可以便于信号的传输；实现信道复用；改变信号占据的带宽；改善系统的性能。数字基带通信系统中四种基本的调制方式分别称为振幅键控（ASK，Amplitude-Shift keying）、移频键控（ FSK，Frequency-Shift keying）、移相键控(PSK，Phase-Shift keying )和差分移相键（DPSK，Different Phase-Shift keying）。本次课程设计对前三种调制方式进行了仿真。实验一二进制幅度键控（2ASK）一、2ASK信号的调制（1）2ASK定义幅移键控是利用载波的幅度变化来传递数字信息，而其频率和初始相位保持不变。在2ASK中，载波的幅度只有两种变化状态，分别对应二进制信息“0”或“1”。二进制振幅键控的表达式为：.式中，w0=2πf0为载波的角频率；A(t)是随基带调制信号变化的时变振幅，即（2）2ASK调制原理典型波形如图所示：2ASK信号的产生方法通常有两种：相乘法和键控法，相应的调制器如图：①相乘法：由2ASK信号的表达式可知2ASK信号是调制信号和载波信号的乘积，因此与一般的模拟幅度调制方法类似，可用相乘法产生2ASK信号，如图2（a）所示。②键控法：由2ASK信号的波形图可以看出2ASK信号是用载波信号的有无来表示的，因此可用开关电路来控制载波的通断来产生2ASK信号，如图2（b）所示，这里的开关电路受控制。（3）2ASK信号的解调在接收端，2ASK有两种基本的解调方法：非相干解调（包络检波法）相干解调（同步检测法）非相干解调方式（a）相干解调方式（b）相干解调法相干解调也叫同步解调，就是利用相干波和接收到的2ASK信号相乘分离出包含原始信号的低频信号，再进行抽样判决恢复数字序列。相干波必须是与发送端同频同相的正弦信号：Z（t）=y(t)cos()=m(t)cos2()=m(t)[1+cos()]=m(t)+m(t)cos().式中1/2m(t)是基带信号，1/2m(t)cos(2)是频率为2的高频信号，利用低通滤波器可检测出基带信号，再经过抽样判决，即可恢复出原始数字信号序列{an},2ASK信号带宽为码元速率的2倍，即：B2ASK=2Rb.式中Rb为信息速率。相干解调的原理图如下：非相干解调2ASK信号与模拟调制中的AM信号类似。所以,对2ASK信号也能够采用非相干解调(包络检波法)。在本次仿真中，由于2ASK相干解调的误码率小于非相干解调，所以选取相干解调方式。二、MATLAB编程实现仿真采用matlab编程实现2ASK调制，用随机函数生成10位二进制基带信号，同时生成3Hz的载波，用相乘得出2ASK信号，使用傅里叶变换分析基带信号、载波信号和2ASK信号的频谱，得出结论。程序如下：N=10;x=[];%调制信号生成a=(randint(1,10,2)); for i=1:Nif a(i)==1x(i*80-79:i*80)=ones(1,80);elsex(i*80-79:i*80)=zeros(1,80);endendfigure(1);subplot(3,1,1)plot(x);title(调制信号);axis([0 800 -2 2]);%载波信号t=0.0125:0.0125:N;carry=cos(2*pi*3*t);subplot(3,1,2)plot(carry);title(载波);axis([0 800 -2 2]);%调制生成2ASK信号st=x.*carry;subplot(3,1,3)plot(