基于Simulink的2PSK調(diào)制解調(diào)仿真實(shí)現(xiàn)參考模板

1、通信原理課程設(shè)計(jì)報(bào)告 題目：基于Simulink的2PSK調(diào)制解調(diào)仿真實(shí)現(xiàn)系別：計(jì)算機(jī)與信息工程學(xué)院專業(yè)：通信工程班級：14通信學(xué)號：姓名：時(shí)間：2016年12月12日至2016年12月23日指導(dǎo)老師：第一階段1 / 141、項(xiàng)目名稱 基于MATLAB/Simulink的2PSK調(diào)制解調(diào)系統(tǒng)仿真實(shí)現(xiàn)2、項(xiàng)目內(nèi)容 本課程設(shè)計(jì)主要運(yùn)用MATLAB集成環(huán)境下的simulink仿真平臺對2PSK調(diào)制解調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行建模仿真。首先回顧2PSK調(diào)制與解調(diào)的基本原理，分析2PSK調(diào)制與解調(diào)的實(shí)現(xiàn)方法；接著基于simulink仿真平臺設(shè)計(jì)出2PSK數(shù)字通信系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，包括信源，調(diào)制，發(fā)送濾波器模塊，信道，接受濾波

2、器模塊以及信宿；根據(jù)通信原理，設(shè)計(jì)出各個模塊，并進(jìn)行參數(shù)設(shè)置；最后進(jìn)行仿真，根據(jù)顯示結(jié)果進(jìn)行性能分析。3、項(xiàng)目完成計(jì)劃 本課程設(shè)計(jì)時(shí)間為兩周，分五個階段完成；第一階段用來熟悉MATLAB軟件，以及各模塊元器件；第二階段回顧基本原理；第三階段構(gòu)建仿真模型；第四階段進(jìn)行參數(shù)設(shè)置并進(jìn)行仿真調(diào)試；第五階段撰寫課程設(shè)計(jì)報(bào)告，并為答辯準(zhǔn)備。4、設(shè)計(jì)軟件介紹 Simulink是MATLAB中的一種可視化仿真工具，是一種基于MATLAB的框圖設(shè)計(jì)環(huán)境，是實(shí)現(xiàn)動態(tài)系統(tǒng)建模、仿真和分析的一個軟件包，被廣泛應(yīng)用于線性系統(tǒng)、非線性系統(tǒng)、數(shù)字控制及數(shù)字信號處理的建模和仿真中。Simulink可以用連續(xù)采樣時(shí)間、離散采樣

3、時(shí)間或兩種混合的采樣時(shí)間進(jìn)行建模，它也支持多速率系統(tǒng)，也就是系統(tǒng)中的不同部分具有不同的采樣速率。為了創(chuàng)建動態(tài)系統(tǒng)模型，Simulink提供了一個建立模型方塊圖的圖形用戶接口(GUI) ，這個創(chuàng)建過程只需單擊和拖動鼠標(biāo)操作就能完成，它提供了一種更快捷、直接明了的方式，而且用戶可以立即看到系統(tǒng)的仿真結(jié)果。Simulink的主要功能包括： (1)交互式、圖形化的建模環(huán)境 ； (2)交互式的仿真環(huán) ； (3)專用模塊庫；(4)提供了仿真庫的補(bǔ)充和定制機(jī)制 。并且，Simulink和MTLAB之間可以進(jìn)行靈活的交互操作。5、參考資料1通信原理及MATLA

4、B/simulink仿真，張水英、徐偉強(qiáng)編著，人民郵電出版社2MATLAB仿真在通信與電子工程中的應(yīng)用，徐明遠(yuǎn)、邵玉斌編著，西安電子科技大學(xué)出版社3MATLAB/simulink通信系統(tǒng)建模與仿真實(shí)例分析，邵玉斌編著，清華大學(xué)出版社4通信系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)教程，雷箐主編，科學(xué)出版社第二階段1、2PSK的簡述（基本原理分析）二進(jìn)制移相鍵控（2PSK）也稱作BPSK。它是用兩個頻率相同但相位不同的載波信號來表示二進(jìn)制數(shù)字1和0，通常這兩個信號的相位差為180°。 2PSK的基本原理相移鍵控是利用載波的相位變化來傳遞數(shù)字信息，而振幅和頻率保持不變。在2PSK中，通常用初始相位為0和表示二進(jìn)

5、制的“1”和“0”。因此2PSK的信號的時(shí)域表達(dá)式為：2psk(t)=Acos(ct+n) 因此，上式可改寫為2psk(t)=- Acosct 概率為1-P Acosct 概率為P 000011112、2PSK調(diào)制與解調(diào)的實(shí)現(xiàn)方法（原理分析） 2PSK信號的產(chǎn)生方法下面介紹產(chǎn)生2PSK信號的部件即2PSK調(diào)制器。由以上分析可知2PSK可以采用相乘器來實(shí)現(xiàn)其框圖如下; 從圖中可以看出2PSK信號可以看成是雙極性基帶信號乘以載波而產(chǎn)生的。 必須強(qiáng)調(diào)的是2PSK波形相位是相對于載波相位而言的。因此畫2PSK波形時(shí)必須先把載波畫好然后根據(jù)數(shù)字信息與載波相位的對應(yīng)關(guān)系畫出2PSK波形。 電平變換器的作用

6、是將輸入的數(shù)字信息變成雙極性全占空數(shù)字基帶信號需注意的是相同的數(shù)字信息可以變換成兩種極性相反的全占空數(shù)自己帶信號至于采用哪一種完全由調(diào)制規(guī)則決定如 a采用1變0不變 (b)采用0變1不變。在本次課程設(shè)計(jì)中采用1變0不變的準(zhǔn)則圖4.1.3電平變換器輸入輸出波形 2PSK信號的功率譜及帶寬由圖可2PSK信號的功率譜是基帶信號功率譜的線性搬移其頻譜的主要帶寬是二進(jìn)制基帶信號頻譜主瓣寬度的兩倍,即 2PSK信號的解調(diào)及抗噪聲性能的分析 由于2PSK信號的頻譜中無載波分量，所以2PSK信號的解調(diào)只有相干解調(diào)，這種相干解調(diào)又稱極性比較法。2PSK解調(diào)框圖為2PSK信號解調(diào)過程中的波形如圖: 需要注意的是判

7、決規(guī)則應(yīng)與調(diào)制規(guī)則一致。本次采用的調(diào)制規(guī)則為1變0不變所以解調(diào)規(guī)則也用1變0不變。即為取樣值大于門限時(shí)判為0當(dāng)取樣值小于門限值時(shí)判為1。但在實(shí)際通信系統(tǒng)中往往存在噪聲噪聲會對判決值產(chǎn)生影響即會產(chǎn)生誤碼率一般假設(shè)信道的噪聲為高斯白噪聲。第三階段1、2PSK信號調(diào)制器模型方框圖 2PSK信號調(diào)制與解調(diào)的模型方框圖如下所示各模塊的名稱已標(biāo)注在圖上。上半部分為調(diào)制部分，下半部分為解調(diào)部分。2、信道3、2PSK信號相干解調(diào)器第四階段1、參數(shù)設(shè)置建立好模型之后就要設(shè)置系統(tǒng)參數(shù)以達(dá)到系統(tǒng)的最佳仿真。 （1）伯努利二進(jìn)制隨機(jī)序列產(chǎn)生器（Bernoulli BinaryGenerator）參數(shù)設(shè)置Rate Tr

8、ansition的參數(shù)設(shè)置：取樣判決器Relay的參數(shù)設(shè)置：正弦載波(Signal Generator、Signal Generator1)參數(shù)設(shè)置乘法器Product、Product1、Product2的參數(shù)設(shè)置：加性高斯白噪聲信道（AWGN Channel）的參數(shù)設(shè)置：Pulse Generator的參數(shù)設(shè)置：Upsample的參數(shù)設(shè)置：低通濾波器Analog Filter Design的參數(shù)設(shè)置：2、仿真結(jié)果 第五階段個人總結(jié)在老師和同學(xué)的幫助下我順利的完成了這次課程設(shè)計(jì)，在這次課程設(shè)計(jì)中，我們使用了MATLAB的SIMULINK功能對2PSK系統(tǒng)進(jìn)行建模仿真及分析，使我們對數(shù)字調(diào)制有了更進(jìn)一步的認(rèn)識，也對MATLAB中的SIMULINK有了一定的了解，熟悉了它的一些操作。通過理論指導(dǎo)，從仿真中可以看出，在2PSK調(diào)制系統(tǒng)中由于存在信道干擾和碼間串?dāng)_，會影響調(diào)制系統(tǒng)的性能，即存在一定的誤碼率，誤碼率與信噪比相關(guān)，當(dāng)信噪比提高時(shí)，誤碼率下降。 對于我來說，收獲最大的是方法和能力那些分析和解決問題的能力。在整個課程設(shè)計(jì)的過程中，我發(fā)現(xiàn)我們在經(jīng)驗(yàn)方面十分缺乏，空有理論知識，而沒有實(shí)際的操作經(jīng)驗(yàn)，有些東西可能與實(shí)際脫節(jié)?？傮w來說，我覺得像課程設(shè)計(jì)這種類型的課程對我們的幫助還是很大的，它需要我們將學(xué)過的相關(guān)知識系統(tǒng)地聯(lián)系起來，并運(yùn)用與實(shí)際中，這