基于MATLAB的MSK调制解调实现精选.doc

基于MATLAB的MSK调制解调实现 摘 要 通过这次课程设计熟悉MATLAB中MMSK调制解调原理的基础上，编写出MSK调制解调程序。绘制出MSK信号解调前后在时域和频域中的波形，并观察解调前后频谱有何变化以加深对MSK信号解调原理的理解。对信号叠加噪声，并进行解调，绘制出解调前后信号的时频波形，改变噪声功率进行解调，分析噪声对信号传输造成的影响。该课程设计使用的平台为MATLAB，当输入随机序列后能够得到正确的仿真结果。同时课本上的理论识得到验证。 关键词 时频波形；M文件；MATLAB7.1；调制解调 1 引 言 本课程设计主要用于MSK信号的调制与解调，同时进一步了解MSK信号的的解调调制原理以及其性能。再次基础上进一步对信号叠加噪声，并绘制相应波形，同时进行分析。 1.1 课程设计目的 利用MATLAB集成环境下的M文件，编写程序来实现MSK的调制解调，并绘制出解调前后的时域和频域波形及叠加噪声时解调前后的时频波形，根据运行结果和波形来分析该解调过程的正确性及信道对信号传输的影响。通过这次课程设计进一步加深了我对最小二进制相移键控（MSK）调制解调性能的理解与掌握，同时将课堂上学到的理论知识用于实践。增强了我在模拟仿真方面的能力，为以后系统开发和通信系统仿真打下了良好的基础。 1.2 课程设计要求 通过课程设计，掌握M文件的使用，同时进一步加深MSK调制解调的原理，在此基础上编写出MSK调制解调的程序。并绘制出MSK信号解调前后在时域和频域中的波形，观察解调前后频谱有何变化以加深对MSK信号解调原理的理解。通过这一些之后再加上噪声，对信号解调，并绘制出解调前后信号的时频波形，改变噪声功率进行解调，分析噪声对信号传输造成的影响。 1.3 课程设计步骤 先定义MSK输入信号的参数然后用dmod函数做输入的调制，之后画相应的频谱图。再用dedmod做解调输出。然后加入噪声，再进行解调输出。 1. 定义载波频率Fs,输出信号频率Fd,采样频率Fs。 2．设置输入信号X，同时做信号的调制。 3. 画出相应的波形图。 4. 做输出信号的解调波形，同时画解调波形图。 5. 加入高斯白噪声。再进行信号的解调输出，画相应的波形。 6. 对结果进行比较分析。 1.4 课程设计平台 本课程设计中应用M文件设计MSK信号调制解调程序。所以在本课程设计中有必要对MATLAB进行简要的描述。 MATLAB语言是当今国际上科学界最具影响力、也是最具活力的软件。它具有强大的数学运算能力、方便实用的绘图功能及语言的高度集成性。MATLAB是矩阵实验室（Matrix Laboratory）之意。MATLAB除具备卓越的数值计算能力外，它还提供了专业水平的符号计算、文字处理、可视化建模仿真和实时控制等功能。 MATLAB的出现使得通信系统的仿真能够用计算机模拟实现，免去构建实验系统的不便，而且操作十分简便，只需要输入不同的参数就能得到不同情况下系统的性能，而且在结果的观测和数据的存储方面也比传统的方式有很多优势。因而MATLAB在通信仿真领域得到越来越多的应用。MATLAB的一大特点是提供了很多专用的工具箱和模块库，例如通信工具箱和模块库、数字信号处理工具箱和模块库、控制工具箱和模块库等，MATLAB在这些工具箱和模块库中提供了很多常用的函数和模块，使得仿真更容易实现。 在本课程设计里，我们主要利用MATLAB中的M文件 MSK调制解调原理 MSK信号是一种包络恒定、相位连续、带宽最小并且严格正交的2FSK信号，其波形如图2-1所示。 图2-1 MSK信号的波形图 2.1 MSK　　 　　　 (2-1) 式中，为视在角载频；；T为第k个码元确定的初始相位。 由上式可以看出，当时，码元频率等于；当时，码元频率等于。故和的距离等于。这是2FSK信号最小频率间隔。 MSK信号具有特点如下：①MSK信号是正交信号；②其波形在码元间是连续的；③其包络是恒定不变的；④其附加相位在一个码元持续时间内线性地变化；⑤调制产生的频率偏移等于Hz；⑥在一个码元持续时间内含有的载波周期数等于1/4的整数倍。 2.2 MSK正交表示法 的两个正交分量表示。将式(2-1)进行三角公式变换，得到： （3-1） 式中， （3-2） 式（2-2）表示，此MSK信号可以分解为同相分量（I）和正交分量（Q）两部分。 2.3 MSK信号的调制 由式（2-2）可知，MSK信号可以用两个正交的分量表示。根据该式构成 的MSK信号的产生方框图如图 2-2所示。 图2-2 MSK调制原理图 2.4 MSK信号的解调 由于MSK信号是最小二进制F