matlab课程设计

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1、郑州航空工业管理学院《电子信息系统仿真》课程设计2010级电子信息工程专业1013084班级题目2PSK调制解调系统设计与仿真姓名学号指导教师二О一二年十二月十二日内容摘要对数字通信系统主要原理和技术进行研究,包括二进制相移键控（2PSK）及解调技术用数字基带信号。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。相移键控法,即对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。由于PSK在生活中有着广泛的应用,本论文详细介绍了PSK波形的产生和仿真过程。我们可以系统的了解基本原理,以及得到数字调制波形和解调波形的方法。

2、利用Matlab仿真的波形可以更好的认识2PSK信号波形调制和解调的过程,本设计的主要目的是对Matlab的熟悉和对数字通信理论的更加深化理解。关键词数字调制；解调；2PSK；相移键控；Matlab仿真一、MATLAB软件简介美国Mathworks公司于1967年推出了矩阵实验室“MatrixLaboratory”（缩写为Matlab）,这就是Matlab最早的雏形。开发的最早的目的是帮助学校的老师和学生更好的授课和学习。从Matlab诞生开始,由于其高度的集成性及应用的方便性,在高校中受到了极大的欢迎。由于它使用方便,能非常快的实现科研人

3、员的设想,极大的节约了科研人员的时间,受到了大多数科研人员的支持,经过一代代人的努力，目前已发展到了7.X版本。Matlab是一种解释性执行语言,具有强大的计算、仿真、绘图等功能。由于它使用简单,扩充方便,尤其是世界上有成千上万的不同领域的科研工作者不停的在自己的科研过程中扩充Matlab的功能，使其成为了巨大的知识宝库。可以毫不夸张的说，哪怕是你真正理解了一个工具箱，那么就是理解了一门非常重要的科学知识。科研工作者通常可以通过Matlab来学习某个领域的科学知识，这就是Matlab真正在全世界推广开来的原因。目前的Matlab版本已经可以

4、方便的设计漂亮的界面，它可以像VB等语言一样设计漂亮的用户接口，同时因为有最丰富的函数库（工具箱），所以计算的功能实现也很简单，进一步受到了科研工作者的欢迎。另外，,Matlab和其他高级语言也具有良好的接口，可以方便的实现与其他语言的混合编程，进一步拓宽了Matlab的应用潜力。可以说，Matlab已经也很有必要成为大学生的必修课之一，掌握这门工具对学习各门学科有非常重要的推进作用。一、理论分析1.2PSK工作原理1)2PSK数字调制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

5、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。数字调制技术的两种方法：①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；②利用数字信号的离散取值特点通过开关键控载波，从而实现数字调制。这种方法通常称为键控法,比如对载波的相位进行键控,便可获得相移键控（2PSK）基本的调制方式。图1相应的2psk信号波形的示例2)调制原理数字调相：如果两个频率相同的载波

6、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360o。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180o，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180o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，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“

7、1”和“0”。因此,2PSK信号的时域表达式为：其中，表示第n个符号的绝对相位：因此，上式可以改写为：图22PSK信号调制波形3）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。方案原理中给出了一种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0.2PSK信号相干解调各点时间波形如图3所示。当恢复的相干载波产生180°倒相

8、时,解调出的数字基带信号将与发送的数字基带信号正好是相反,解调器输出数字基带信号全部出错。图32PSK信号相干解调各点时间波形这种现象通常称为"反相"现象，由于在2PSK信号的载