基于matlab的m进制mpsk适用通信原理课程设计

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1、《基于MATLAB的PSK解调》第１９页共19页基于MATLAB的MPSK解调1.1课程设计目的本课程设计是基于Matlab7.0中用M文件来实现PSK信号的解调，通过该课程设计可以加深我对PSK解调原理的理解以及通过分析解调前后的频谱图更好的掌握PSK解调的原理和特性，对以后学习其它信号的解调过程奠定了基础，提高了自己的实践动手能力和独立思考问题能力。1.2课程设计要求1）熟悉Matlab6.5集成环境下M文件的使用方法，通过理解和掌握PSK信号解调原理，编写程序来实现PSK信号的解调。2）分别绘制出PSK信号解调前后在时域和频域中的波形图，并观察解调前后频谱

2、有何变化并分析频谱变化原因，从而可以加深对PSK信号解调原理的理解和掌握。3）对已调信号叠加噪声，并进行解调，分别绘制出解调前后信号的时频波形图，从而比较叠加噪声（高斯白噪声）和未叠加噪声时解调后信号的波形和频谱有何区别，进而分析噪声对信号解调所造成的影响。4）独立的完成课程设计的全部内容，能正确阐述和分析设计和实验结果。1.3课程设计步骤首先是产生随机数字基带信号，接着用调制函数dmod实现PSK调制产生PSK信号（简单介绍），再对PSK信号用解调函数ddemod实现PSK解调，且绘制出解调后时频域的波形和频谱，并与调制前信号（即原始数字基带信号）进行比较，给

3、出相应的分析，最后再在解调前叠加上噪声（高斯白噪声），然后再进行解调，绘制出解调后在时频域的波形和频谱，并与无噪声时进行比较分析，并且再叠加大噪声（信噪比小）和叠加小噪声（信噪比大）时比较时频域的波形和频谱，分析噪声对信号的影响。2PSK解调原理MPSK信号可以看成是双极性数字基带信号作用下的DSB调幅信号[2]。《基于MATLAB的PSK解调》第１９页共19页MPSK的信号形式一般表示为：(2-1)MPSK的典型波形如图2-1所示：图2-1MPSK信号的典型波形（以二进制为例）因为2PSK信号是属于DSB信号，所以对于它的解调不能够采用包络检测的方法，而只能够

4、采用相干解调和鉴相法解调方法进行解调，其解调的框图如图2-2所示：鉴相法解调相干解调解调器y(t)z(t)x(t)图2-2MPSK信号的解调框图而主要是采用相干解调的方法对PSK信号进行解调，工作原理简要分析如下：当不考虑噪声时，带通滤波器输出可以表示为：《基于MATLAB的PSK解调》第１９页共19页y(t)=cos(wct+n)(2-2)式中n为MPSK信号的某一个码元的初相。当n=0时，代表数字“0”；而当n=时，代表数字“1”。再通过乘法器与同步载波coswct相乘后，输出为：z(t)=cos(wct+n)coswct=cosn+cos(2wct+n)(

5、2-3)接着经过低通滤波器滤除高频分量，可以得到解调器的输出为：x(t)=cosn(2-4)式中n为MPSK信号的某一个码元的初相。当n=0时，x(t)=；当n=1时，x(t)=-。根据输入端产生MPSK信号时n（0或）代表数字信息（“1”或“0”）的规定，以及接收端x(t)与n关系的特性，所以抽样判决器的判决准则应该为：当x0时，判为“0”；当x<0时，判为“1”。其中x为x(t)在抽样时刻的值。由此可见MPSK信号的相干解调的过程实际上就是对输入的已调信号与本地载波信号进行极性比较的过程，故MPSK信号的相干解调常称为极性比较法解调，也称为同步检测法解调[5

6、]。3PSK解调的实现3.1PSK信号的产生由原理上说MPSK信号的产生方法有模拟调制法和键控法。本课程设计是在Matlab7.0集成环境下用M文件在产生基带信号的基础上调用数字调制函数dmod设置参数Fc，Fd，Fs，在Matlab7.0下具体产生PSK信号的实现为：y=dmod（x，Fc，Fd，Fs，’psk’，M）（M=2表示二进制）Fc表示载波频率，Fd表示数字基带信号与已调信号取样，Fs表示采样频率。3.2PSK解调实现《基于MATLAB的PSK解调》第１９页共19页本课程设计由原理上说是对数字基带信号在无噪声干扰的情况下采用相干解调方法对MPSK信号

7、进行解调，具体是通过Matlab6.5集成环境下用M文件调用数字解调函数ddemod编制程序来实现PSK信号的解调。首先是随机产生长度为32的M进制数字基带信号，在Matlab6.5下具体实现为：x=randint(32，1，M)（M=2表示二进制）然后是用调制函数dmod产生PSK信号，其中的参数Fc，Fd，Fs可以设置为：Fc=10；%载波频率Fd=20；%数字基带信号与已调信号取样Fs=500；%采样频率Fc，Fd，Fs之间的关系为：Fc/Fd=1/2（表示基带信号的一个码元对应的PSK信号波形有两个正弦载波），Fs/Fc=50（表示在一个正弦载波中采样5

8、0个点）。再用解调函数d