基于matlab的gmsk调制解调实验

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1、移动通信与无线网络安全课程作业题目基于BPSK调制模式的通信建模仿真学生姓名学号2015院系电子与信息工程学院专业电子与通信工程任课教师二Ｏ一六年五月四日摘要本次设计为基于MATLAB的BPSK原理电路仿真。本次设计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；2PSK；MATLAB；数字频带通信； 目录一.BPSK调制与解调原理11.1BPSK的调制原理11.2BPSK的解调原理2二.基于MATLAB的BPSK调制解调仿真32.1仿真框图32.2仿真源程

2、序32.3 仿真输出结果52.4仿真结果分析9三.总结10一.BPSK调制与解调原理1.1BPSK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

3、递数字信息，而振幅和频率保持不变。在2PSK中，通常用初始相位0和π分别表示二进制“1”和“0”。因此，2PSK信号的时域表达式为式中，jn表示第n个符号的绝对相位：因此，上式可以改写为由于两种码元的波形相同，极性相反，故BPSK信号可以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：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BPSK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2ASK中S(t)是单极性的，而在BPSK中S(t)是双极性的基带信号。101.2BPSK

4、的解调原理BPSK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。下图给出了一种BPSK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。BPSK的相干接受机的原理框图BPSK信号的相干解调各点时间波形如图所示BPSK各个点时间波形10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（通常默认为0相位）。但是，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

5、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π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。二.基于MATLAB的BPSK调制解调仿真2.1仿真框图在发送端，通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

6、频率fc=4000HZ的载波上进行传输，并且采样频率fs=8000HZ。经过调制后，调制信号就可以在信道上传输。但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。 在接收端，通过相干解调的方法，把接收到的叠加有噪声的信号进行解调，但是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所示。基于MATLAB的BPSK调制解调仿真框图102.2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

7、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(t,m) title('产生随机八比特二进制比特序列'); axis([0,8,-1.5,1.5]); %*************调制********