2PSK调制解调系统的设计与仿真.docx
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2PSK调制解调系统的设计与仿真
郑州航空工业管理学院
《电子信息系统仿真》课程设计
13级电子信息工程专业81班级
题目2PSK调制解调系统设计与仿真
姓名韩啟典学号131308109
指导教师王丹
二О一五年12月10日
一,MATLAB软件简介
MATLAB(矩阵实验室)是一种专业的计算机程序,它是美国MathWorks公司出品的商业数学软件,用于算法开发,数据可视化,数据分析以及工程科学的矩阵数学运算。
在以后几年里,逐渐发展为一种极其灵活的计算体系,用于解决各种重要的技术问题。
它Mathematica以及Maple并称为三大数学软件。
Matlab程序执行MATLAB语言,并提供了一个极其广泛的预定义函数库,这样就使得技术工作变的简单高效。
MATLAB是一个庞大的程序,拥有难以置信的各种丰富的函数,基本的MATLAB语言已经拥有了超过1000多个函数,而它的工具包带有更多的函数,由此扩展了它在许多专业领域的能力。
二,理论分析
2.1,2PSK调制解调系统设计与仿真的原理
调制原理:
2PSK调制器可以采用相乘器,也可以采用相位选择器。
S(t)双极性e2psk(t)
不归零
Coswc(t)
开关电路
Coswc(t)
180°移相
0
e2psk(t)
π
s(t)
2PSK信号的调制原理框图
解调原理:
2PSK信号的解调方法是相干解调法。
由于PSK信号本身就是利用相位传递信息的,所以在接收端必须利用信号的相位信息来解调信号。
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,再进行抽样判决。
带通滤波器
抽样判决
低通滤波器
相乘
本地载波提取
2pskV(t)
coswt
解调器定时脉冲
2psk信号的解调原理框图
2.2,程序清单
clearall;
closeall;
fs=7e4;%抽样频率
fm=14e3;%基带频率
n=3*(7*fs/fm);
final=(1/fs)*(n-1);
fc=3e4;%载波频率
t=0:
1/fs:
(final);
Fn=fs/2;%奈奎斯特频率
%用正弦波产生方波
%=================================
twopi_fc_t=2*pi*fm*t;
A=2;
phi=0;
x=A*cos(twopi_fc_t+phi);%方波
am=3;
x(x>0)=am;
x(x<0)=-3;
figure
(1)
subplot(321);
plot(t,x);
axis([02e-4-55]);
title('基带信号');
gridon
car=cos(2*pi*fc*t);%载波
ask=x.*car;%载波调制
subplot(322);
plot(t,ask);
axis([020e-5-33]);
title('PSK信号');
gridon;
%========================================
vn=0.1;
noise=vn*(randn(size(t)));%产生噪音
subplot(323);
plot(t,noise);
gridon;
title('噪音信号');
axis([00.1e-2-0.30.3]);
askn=(ask+noise);%调制后加噪
subplot(324);
plot(t,askn);
axis([020e-5-33]);
title('加噪后信号');
gridon;
%带通滤波
%========================================
fBW=40e3;
f=[0:
3e3:
4e5];
w=2*pi*f/fs;
z=exp(w*j);
BW=2*pi*fBW/fs;
a=.8547;%BW=2(1-a)/sqrt(a)
p=(j^2*a^2);
gain=135;
Hz=gain*(z+1).*(z-1)./(z.^2-(pi));
subplot(325);
plot(f,abs(Hz));
title('带通滤波器');
axis([025e4070]);
gridon;
Hz(Hz==0)=10^(8);%avoidlog(0)
subplot(326);
plot(f,20*log10(abs(Hz)));
gridon;
title('Receiver-3dBFilterResponse');
axis([025e41038]);
%滤波器系数
a=[100.7305];%[10p]
b=[0.1350-0.135];%gain*[10-1]
faskn=filter(b,a,askn);
figure
(2)
subplot(321);
plot(t,faskn);
axis([0200e-5-1.51.5]);
title('通过带通滤波后输出');
gridon;
cm=faskn.*car;%解调
subplot(322);
plot(t,cm);
axis([0200e-5-1.51.5]);
gridon;
title('通过相乘器后输出');
%低通滤波器
%=======================================================
p=0.72;
gain1=0.14;%gain=(1-p)/2
Hz1=gain1*(z+1)./(z-(p));
subplot(323);
Hz1(Hz1==0)=10^(-8);%avoidlog(0)
plot(f,20*log10(abs(Hz1)));
gridon;
title('LPF-3dBresponse');
axis([02e400-631]);
%滤波器系数
a1=[1-0.72];%(z-(p))
b1=[0.140.14];%gain*[11]
so=filter(b1,a1,cm);
so=so*10;%addgain
so=so-mean(so);%removesDCcomponent
subplot(324);
plot(t,so);
axis([02e-3-44]);
title('通过低通滤波器后输出');
gridon;
%Comparator
%======================================
High=2.5;
Low=-2.5;
vt=0;%设立比较标准
error=0;
len1=length(so);
forii=1:
len1
ifso(ii)>=vt
Vs(ii)=High;
else
Vs(ii)=Low;
end
end
Vo=Vs;
subplot(325);
plot(t,Vo),title('解调后输出信号')
axis([02e-4-55])
gridon;
xlabel('时间(s)'),ylabel('幅度(V)')
三,2PSK调制解调仿真效果图
四,总结
这次使用MATLAB的数字调制信号仿真分析课程设计让我受益匪浅,更加深入的掌握了MATLAB软件的使用方法,了解了数字调制数字调制的基本原理和主要过程,进一步学习了信号传输的有关内容。
通过这两周的自主课程设计,我明白了自己平时上课所学的知识十分有限,仅仅靠这些是不够的。
为了完成这次的设计,我要在图书馆和网上查找很多相关的资料,在遇到不会的以及无法解决的问题时,我就和同学讨论交流,请教一些学长,最终完成这次设计。
这次课程设计让我明白了课下自主学习实践的重要性,也让我认识到了自己知识的不足。
但是,最终,我还是完成了这次的课程设计,这让我充满信心,也让我对自己专业产生更加浓厚的兴趣。
指导教师评语:
课程设计成绩:
指导教师签名:
年月日
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- 关 键 词:
- PSK 调制 解调 系统 设计 仿真