课程设计基于MATLAB的BPSK调制解调研究.doc
《课程设计基于MATLAB的BPSK调制解调研究.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《课程设计基于MATLAB的BPSK调制解调研究.doc(23页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、课程设计基于MATLAB的BPSK调制解调研究12020年4月19日文档仅供参考,不当之处,请联系改正。东 北 石 油 大 学课 程 设 计课 程 通信综合课程设计 题 目 基于MATLAB的BPSK调制解调研究 院 系 XXXXXXXXXXXX 专业班级 XXXXXXX 学生姓名 XXXXXXXXXXX 学生学号 XXXXXXXXXXXXX 指导教师 XXXXXXXXXXXXXXXXXX 3月9日东北石油大学课程设计任务书课程 通信综合课程设计 题目 基于MATLAB的BPSK调制解调研究 专业 XXXXXXX 姓名 XXX 学号 XXXXXXXXX 主要内容:1、 简要阐述了BPSK的调制
2、与解调原理;2、 利用MATLAB进行仿真,附上仿真程序和仿真结果,并对仿真结果进行分析。基本要求:掌握数字带通BPSK调制解调相关知识,学习MATLAB软件,掌握相关调制解调的MATLAB函数的使用。运用MATLAB进行编程实现BPSK的调制解调过程,而且仿真输出调制前的基带信号、调制后的BPSK信号和叠加噪声后的2PSK信号波形、解调器在接收到信号后解调的各点的信号波形,并对仿真结果进行分析。主要参考资料: 1 樊昌信,曹丽娜.通信原理M.国防工业出版社, :205-212.2 章宜华.精通MATLAB5M.清华大学出版社,1999:136-140.3 沈兰芬,李治群.调制解调的数字实现J
3、.电信科学,1993,(6):27-31.完成期限 .2.20 .3.9 指导教师 专业负责人 2月20日目录1.设计要求12.设计原理12.1 BPSK的调制原理12.2 BPSK的解调原理33.基于MATLAB的BPSK调制解调仿真43.1仿真框图43.2 仿真源程序43.3 仿真输出结果63.4仿真结果分析94.总结10参考文献101.设计要求根据题目,查阅相关资料,掌握数字带通的BPSK调制解调相关知识。而且学习MATLAB软件,掌握MATLAB各种函数的使用。在此基础上,运用MATLAB进行编程实现BPSK的调制解调过程,而且输出调制前的基带信号、调制后的BPSK信号和叠加噪声后的2
4、PSK信号波形、解调器在接收到信号后解调的各点的信号波形。2.设计原理数字信号的传输方式分为基带传输和带通传输,在实际应用中,大多数信道具有带通特性而不能直接传输基带信号。为了使数字信号在带通信道中传输,必须使用数字基带信号对载波进行调制,以使信号与信道的特性相匹配。这种用数字基带信号控制载波,把数字基带信号变换为数字带通信号的过程称为数字调制。00111tsTTS数字调制技术的两种方法:利用模拟调制的方法去实现数字式调制,即把数字调制看成是模拟调制的一个特例,把数字基带信号当做模拟信号的特殊情况处理;利用数字信号的离散取值特点经过开关键控载波,从而实现数字调制。这种方法一般称为键控法,比如对
5、载波的相位进行键控,便可获得相移键控(PSK)基本的调制方式。图1 BPSK信号时间波形示例 2.1 BPSK的调制原理如果两个频率相同的载波同时开始振荡,这两个频率同时达到正最大值,同时达到零值,同时达到负最大值,它们应处于同相状态;如果其中一个开始得迟了一点,就可能不相同了。如果一个达到正最大值时,另一个达到负最大值,则称为反相。一般把信号振荡一次(一周)作为360度。如果一个波比另一个波相差半个周期,我们说两个波的相位差180度,也就是反相。当传输数字信号时,1码控制发0度相位,0码控制发180度相位。载波的初始相位就有了移动,也就带上了信息。相移键控是利用载波的相位变化来传递数字信息,
6、而振幅和频率保持不变。在2PSK中,一般见初始相位0和分别表示二进制“1”和“0”。因此,2PSK信号的时域表示式为 (1)式中,jn表示第n个符号的绝对相位: (2)因此,上式能够改写为 (3)由于两种码元的波形相同,极性相反,故BPSK信号能够表述为一个双极性全占空矩形脉冲序列与一个正弦载波的相乘: (4)式中 (5)这里s(t)为双极性全占空(非归零)矩形脉冲序列,g(t)是脉宽为Ts的单个矩形脉冲,而an的统计特性为 (6)开关电路S(t)e2psk(t)1800移相coswctp0BPSK信号的调制原理框图如图2-2所示。与2ASK信号的产生方法相比较,只是对是S(t)的要求不同。在
7、2ASK中S(t)是单极性的,而在BPSK中S(t)是双极性的基带信号。图2 BPSK信号的调制原理框2.2 BPSK的解调原理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,因此在接收端必须利用信号的相位信息来解调信号。下图2-3中给出了一种2PSK信号相干接收设备的原理框图。图中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。Ts1010 tb1 tt ttt11100adecCoswct be2psk(t)e输出dca带通滤波器相乘器低通滤波器抽样判决器定时脉
8、冲图3 BPSK的相干接收机原理框图BPSK信号的相干解调各点时间波形如图2-4所示。图4 BPSK各点时间波形波形图中,假设相干载波的基准相位与BPSK信号的调制载波的基准相位一致(一般默认为0相位)。可是,由于在BPSK信号的载波恢复过程中存在着的相位模糊,即恢复的本地载波与所需的相干载波可能同相,也可能反相,这种相位关系的不确定性将会造成解调出的数字基带信号与发送的数字基带信号正好相反,即“1”变为“0”,“0”变为“1”,判决器输出数字信号全部出错。这种现象称为BPSK 方式的“倒现象”或“反相工作”。这导致了BPSK方式在实际中很少采用。另外,在随机信号码元序列中,信号波形有可能出现
9、长时间连续的正弦波形,致使在接收端无法辨认信号码元的起止时刻。为了克服BPSK这一缺点,在实际使用中常采用DPSK,即差分相移键控。3.基于MATLAB的BPSK调制解调仿真 3.1仿真框图在发送端,经过随机函数随即产生八比特二进制比特序列。然后把这八比特序列在频率fc=4000HZ的载波上进行传输,而且采样频率fs=8000HZ。经过调制后,调制信号就能够在信道上传输。可是在实际的信道中传输时,会叠加很多噪声,因此,程序模拟在实际信道上传输,产生噪声,叠加到已调信号上。信道产生随机基带信号调制解调抽样判决码元再生高斯白噪声在接收端,经过相干解调的方法,把接收到的叠加有噪声的信号进行解调,可是
10、解调后的信号还不是最先发送的二进制比特流,需要对解调得到的信号进行抽样判决,才能得到发送的二进制比特流,即发送信号。软件的仿真流程图如3-1所示。图5 基于MATLAB的BPSK调制解调仿真框图3.2 仿真源程序 本程序传送的信号是利用随机函数产生随机的八比特二进制流。在已知在已知载波频率fc=4000HZ,采样频率fs=8000HZ的情况下,进行的调制。在传输信道上对已调信号叠加白噪声。在接收端进行相干调制解调,然后在进行抽样判决得到发送信号。%产生比特信号t=0:0.01:7.99;a=randint(1,8);figure(1)m=a(ceil(t+0.01);figure(1)plot
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 课程设计 基于 MATLAB BPSK 调制 解调 研究
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【二***】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【二***】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。