基于MATLAB的BPSK调制仿真及性能分析.doc

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实践教学

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兰州理工大学

计算机与通信学院

2015年春季学期

通信系统仿真训练课程设计

题目：基于MATLAB的BPSK调制仿真及性能分析

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摘要

BPSK是在21世纪的现阶段，数字通信系统是现代通信系统的主流，在社会生活各个方面占据重要地位，调制与解调是一个不可或缺的环节，它大大提高了信号的传输性能和安全性。BPSK作为数字通信系统中的一种简单、基础的调制解调方法，抗干扰能力强，容易仿真实现。在了解并掌握了BPSK调制与解调原理后，学习MATLAB仿真软件的使用方法。

本次课程设计为基于MATLAB的BPSK调制仿真。本次课设着重介绍了算法的实现，并采用MATLAB程序仿真测试了BPSK过程中单极性不归零编码、脉冲成形、PSK调制、信号通过AWGN信道、载波恢复、解调、解码等过程。

关键词：BPSK、调制解调、MATLAB仿真、数字通信系统

目录

TOC\o1-3\h\u30778前言 3

2874一、BPSK原理 4

180211.1MPSK的介绍 4

39821.1.1MPSK的介绍 4

323841.2BPSK简介 5

253661.2.1BPSK的概念及分类 5

120351.3BPSK信号的产生 5

297881.4BPSK调制 5

98241.4.1调制的概念 5

209551.4.2调制的种类 6

296401.4.3调制的作用 6

97471.4.4调制方式 6

305741.4.5BPSK的调制原理 7

310661.5BPSK的解调 8

178071.6高斯噪声 8

38871.6.1高斯白噪声 8

31494二、设计思路 9

8975三、设计仿真及分析 10

223273.1设计仿真 10

105353.2结果总体分析 13

20112总结 14

6484参考文献 15

8704致谢 16

前言

数字通信系统使用的最基本的就是PSK，实际上由于交调的存在，大都使用PSK，由于电波主要在自由空间传播，信道参数比较稳定，信道的主要干扰是高斯白噪声，因而可视为恒参信道。理论分析指出，在恒参信道中，采用PSK的误码率最低，更有效地利用卫星频带，在接收机噪声的作用下，PSK的误码率最低。因而在实际中得到广泛的应用。特别是高数数据传输中FSK是一种很重演的调制方式。

因此本课程设计尝试对PSK中常用的BPSK的调制技术进行通信系统仿真训练的设计实践。本次课程设计为基于MATLAB的BPSK调制仿真及性能分析。本次课设着重介绍了算法的实现，并采用MATLAB程序仿真测试了BPSK过程中单极性不归零编码、脉冲成形、PSK调制、信号通过AWGN信道、载波恢复、解调、解码等过程。

本设计要求采用Matlab实现对BPSK通信系统的蒙特卡罗仿真并且绘制相关的图形，此题比较难做涉及到的方面很多，对BPSK及蒙特卡罗仿算法很不了解查阅了很多资料然而涉及的有较少，但查资料当中学到了很多不知道的东西，加深了对PSK的了解。

以二进制调相为例，取码元为1时，调制后载波与未调载波同相；取码元为0时，调制后载波与未调载波反相；1和0时调制后载波相位差180°。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BPSK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。

本设计分析BPSK调制和解调系统，并用BPSK软件仿真调制系统，最后建立蒙特卡洛仿真模型，统计系统误码率。该题目概括了《MATLAB技术》、《通信系统原理》等课程的主要知识点，通过该设计能够培养和提高学生综合设计能力，为今后的学习和工作积累经验。

一、BPSK原理

1.1MPSK的介绍

1.1.1MPSK的介绍

MPSK即多进制相移键控，又称为多相制。这种键控方式是多进制键控的主要方式。在M进制的相移键控信号，用M个相位不同的载波分别