基于MATLAB的數(shù)字通信系統(tǒng)仿真設(shè)計(jì)

1、安康學(xué)院學(xué)年論文（設(shè)計(jì)）題目基于MATLAB勺數(shù)字通信系統(tǒng)仿真設(shè)計(jì)學(xué)生姓名學(xué)號(hào)所在院（系）專業(yè)班級(jí)指導(dǎo)教師2013年6月23日基于MATLAB勺模擬通信系統(tǒng)仿真設(shè)計(jì)（作者：張小文）安康學(xué)院電子與信息工程系電子信息工程專業(yè)10級(jí)，陜西安康725000）指導(dǎo)教師：朱燕【摘要】通信是通過某種媒體進(jìn)行勺信息傳遞，目勺是傳輸信息，通信系統(tǒng)是用以完成信息傳輸過程勺技術(shù)系統(tǒng)勺總稱，作用是將信息從信源發(fā)送到一個(gè)或多個(gè)目勺地。調(diào)制與解調(diào)在信息勺傳輸過程中占據(jù)著重要勺地位，是不可或缺勺，因此研究系統(tǒng)勺調(diào)制和解調(diào)過程就極為重要。MATLAB是集數(shù)值計(jì)算、圖形繪制、圖像處理及系統(tǒng)仿真等強(qiáng)大功能于一體勺科學(xué)計(jì)算語言，它

2、強(qiáng)大勺矩陣運(yùn)算和圖形可視化勺功能以及豐富勺工具箱，為通信系統(tǒng)勺調(diào)制和解調(diào)過程勺分析提供了極大勺方便。本論文首先介紹了通信系統(tǒng)勺概念，進(jìn)而引出調(diào)制和解調(diào)，然后介紹了我們常用勺幾種調(diào)制和解調(diào)勺方法。由于MATLAB!信系統(tǒng)工具箱，并給出了基于運(yùn)用MATLA仿真軟件進(jìn)行仿真?！娟P(guān)鍵詞】通信系統(tǒng)；調(diào)制與解調(diào)；MATLAB具有的強(qiáng)大功能所以詳細(xì)介紹了MATLAB勺通信系統(tǒng)的調(diào)制與解調(diào)的實(shí)現(xiàn)，MATLAB；2FSK；2ASK；2PSK；2DPSKDigitalCommunicationSystemSimulationBasedOnMATLABAuthor:ZhangXiaowen(Grade10,Clas

3、s2,ElectronicandInformationEngineering，DepartmentofelectronicsandInformationEngineering.，AnkangUniversity，Ankang725000，Shaanxi)Tutor：ZhuYanAbstract：Communicationisthroughamediafortransportation.Communicationsystemwhichisusedtocompletetheprocessofinformationtransmissionsystems,ingeneral,istosendthein

4、formationfromthesourcetooneormoredestinations.Modulationanddemodulationoccupiedanimportantpositioninthetransmissionofinformationwhichisessential,sotheresearchaboutthemodulationanddemodulationprocessinthecommunicationsystemisextremelyimportant.MATLABisanumericalcomputation,graphicsrendering,imageproc

5、essingandsystemsimulationandotherpowerfulfeaturesinoneofthescientificcomputinglanguage,itisapowerfulmatrixcalculationandgraphicalvisualizationfeaturesandarichtoolboxprovidesagreatconvenienceforthecommunicationsystemofmodulationanddemodulationprocess.Thispaperintroducestheconceptofthecommunicationsys

6、tem,andthenleadstomodulationanddemodulation,andthenintroducedseveralofourcommonlyusedmethodofmodulationanddemodulation.AsthepowerofMATLABsoweintroducedthecommunicationsystemtoolboxintheMATLAB.WegivesseveralexamplesaboutthecommunicationsystembasedonMATLABmodulationanddemodulationandusethesoftwareofMA

7、TLABtosimulatethem.Keywords：CommunicationSystems;Modulationanddemodulation;MATLAB;2FS；K2ASK；2PSK；2DPSK0引言通信按照傳統(tǒng)的理解就是信息的傳輸，在當(dāng)今高度信息化得社會(huì)，信息和通信已經(jīng)成為現(xiàn)代社會(huì)的“命脈”。信息作為一種資源，只有通過廣泛的傳播與交流，才能產(chǎn)生利用價(jià)值，促進(jìn)社會(huì)成員之間的合作，推動(dòng)社會(huì)生產(chǎn)力的發(fā)展，創(chuàng)造出巨大的經(jīng)濟(jì)效益。而通信作為傳輸信息的手段或方式，與傳感技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)相互融合，已經(jīng)成為21世紀(jì)國(guó)際社會(huì)和世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展的強(qiáng)大推動(dòng)力，所以未來的通信對(duì)人們的生活方式和社會(huì)的發(fā)展將會(huì)產(chǎn)

8、生更加重大和意義深遠(yuǎn)的影響。在信息傳輸過程中，要求天線的尺寸要和信號(hào)的波長(zhǎng)相比擬，信號(hào)才能有效的被輻射。對(duì)于語音信號(hào)來說，相應(yīng)的天線尺寸要在幾十公里以上，實(shí)際上不可能實(shí)現(xiàn)，所以需要經(jīng)過調(diào)制將信號(hào)頻譜搬移到較高的頻率范圍，如果不進(jìn)行調(diào)制就把信號(hào)直接輻射出去，那么各電臺(tái)所發(fā)出信號(hào)的頻率就會(huì)相同。調(diào)制作用的實(shí)質(zhì)就是使相同頻率范圍的信號(hào)分別依托于不同頻率的載波上，接收機(jī)就可以分離出所需的頻率信號(hào)，不致互相干擾。有時(shí)信號(hào)過于復(fù)雜，人工計(jì)算其調(diào)制和解調(diào)過程較難實(shí)現(xiàn)，對(duì)其結(jié)果的分析又缺乏可視化的直觀表現(xiàn)，影響了所得結(jié)果在實(shí)際生活中的應(yīng)用，美國(guó)MathWorks公司開發(fā)的MATLAB軍決了這一問題。它應(yīng)用于自

9、動(dòng)控制、數(shù)學(xué)計(jì)算、信號(hào)分析、信號(hào)處理等諸多領(lǐng)域，也是國(guó)內(nèi)高校和研究部門進(jìn)行許多科學(xué)研究的重要工具。MATLAB勺出現(xiàn)給通信系統(tǒng)的分析提供了極大的方便。1 MATLAB簡(jiǎn)介美國(guó)Mathworks公司于1967年推出了矩陣實(shí)驗(yàn)室“MatrixLaboratory”（縮寫為Matlab）這就是Matlab最早的雛形。開發(fā)的最早的目的是幫助學(xué)校的老師和學(xué)生更好的授課和學(xué)習(xí)。Matlab是一種解釋性執(zhí)行語言，具有強(qiáng)大的計(jì)算、仿真、繪圖等功能。Simulink是MATLAB的一種可視化仿真工具，也是目前在動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的建模和仿真等方面應(yīng)用最廣泛的工具之一。確切的說，Simulink是一個(gè)用來對(duì)動(dòng)態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行建模

10、、仿真和分析的軟件包，它支持線性和非線性系統(tǒng)，連續(xù)、離散時(shí)間模型，或者是兩者的混合。系統(tǒng)還可以使多種采樣頻率的系統(tǒng)，而且系統(tǒng)可以是多進(jìn)程的。在Simulink環(huán)境中，它為用戶提供了方框圖進(jìn)行建模的圖形接口，采用這種結(jié)構(gòu)畫模型圖就如同用手在紙上畫模型一樣自如、方便，故用戶只需進(jìn)行簡(jiǎn)單的點(diǎn)擊和拖動(dòng)就能完成建模，并可直接進(jìn)行系統(tǒng)的仿真，快速的得到仿真結(jié)果。但是Simulink不能脫離MATLA而獨(dú)立工作。Matlab將高性能的數(shù)值計(jì)算和可視化集成在一起，并提供了大量的內(nèi)置函數(shù)，從而被廣泛地應(yīng)用于科學(xué)計(jì)算、控制系統(tǒng)、信息處理等領(lǐng)域的分析、仿真和設(shè)計(jì)工作，而且利用Matlab產(chǎn)品的開放式結(jié)構(gòu)，可以非常容

11、易地對(duì)Matlab的功能進(jìn)行擴(kuò)充，從而在不斷深化對(duì)問題認(rèn)識(shí)的同時(shí)，不斷完善Matlab產(chǎn)品以提高產(chǎn)品自身的競(jìng)爭(zhēng)能力。利用M語言還開發(fā)了相應(yīng)的Matlab專業(yè)工具箱函數(shù)供用戶直接使用。這些工具箱應(yīng)用的算法是開放的可擴(kuò)展的，用戶不僅可以查看其中的算法，還可以針對(duì)一些算法進(jìn)行修改，甚至允許開發(fā)自己的算法擴(kuò)充工具箱的功能。目前Matlab產(chǎn)品的工具箱有四十多個(gè)，分別涵蓋了數(shù)據(jù)獲取、科學(xué)計(jì)算、控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與分析、數(shù)字信號(hào)處理、數(shù)字圖像處理、金融財(cái)務(wù)分析以及生物遺傳工程等專業(yè)領(lǐng)域。2 二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)的原理及實(shí)現(xiàn)數(shù)字通信系統(tǒng),按調(diào)制方式可以分為基帶傳輸和帶通傳輸。數(shù)字基帶信號(hào)的功率一般處于從零開始到某一

12、頻率(如06M低頻段，因而在很多實(shí)際的通信(如無線信道)中就不能直接進(jìn)行傳輸，需要借助載波調(diào)制進(jìn)行頻譜搬移，將數(shù)字基帶信號(hào)變換成適合信道傳輸?shù)臄?shù)字頻帶信號(hào)進(jìn)行傳輸，這種傳輸方式，稱為數(shù)字信號(hào)的頻帶傳輸或調(diào)制傳輸、載波傳輸。所謂調(diào)制，是用基帶信號(hào)對(duì)載波波形的某參量進(jìn)行控制，使該參量隨基帶信號(hào)的規(guī)律變化從而攜帶消息。對(duì)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行調(diào)制可以便于信號(hào)的傳輸；實(shí)現(xiàn)信道復(fù)用；改變信號(hào)占據(jù)的帶寬；改善系統(tǒng)的性能。數(shù)字基帶通信系統(tǒng)中四種基本的調(diào)制方式分別稱為振幅鍵控(ASK，Amplitude-Shiftkeying)、移頻鍵控(FSK，F(xiàn)requency-Shiftkeying)、移相鍵控(PSK，Phas

13、e-Shiftkeying)和差分移相鍵(DPSK，DifferentPhase-Shiftkeying)。本次課程設(shè)計(jì)對(duì)這四種調(diào)制方式進(jìn)行了仿真。2.1 二進(jìn)制振幅鍵控圖2-12ASK調(diào)制解調(diào)框圖2.1.1 ASK調(diào)制原理2ASK二進(jìn)制振幅調(diào)制就是用二進(jìn)制數(shù)字基帶信號(hào)控制正弦載波的幅度，使載波振幅隨著二進(jìn)制數(shù)字基帶信號(hào)而變化，而其頻率和初始相位保持不變。信息比特是通過載波的幅度來傳遞的。其信號(hào)表達(dá)式為：e0(t)S(t)cosct，S(t)為單極性數(shù)字基帶信號(hào)。由于調(diào)制信號(hào)只有0或1兩個(gè)電平，相乘的結(jié)果相當(dāng)于將載頻或者關(guān)斷，或者接通，它的實(shí)際意義是當(dāng)調(diào)制的數(shù)字信號(hào)“1”時(shí)，傳輸載波；當(dāng)調(diào)制的

14、數(shù)字信號(hào)為“0”時(shí)，不傳輸載波。2ASK信號(hào)的時(shí)間波形e2ASK(t)隨二進(jìn)制基帶信號(hào)S(t)通斷變化。所以又被稱為通斷鍵控信號(hào)。典型波形如圖2-2所示。圖2-2典型2ASK波形e2ASK(t)為已調(diào)信號(hào)，它的幅度受s(t)控制，也就是說它的幅度上攜帶有s(t)的信息。2ASK信號(hào)的產(chǎn)生方法通常有兩種：模擬調(diào)制法(相乘器法)和鍵控法。模擬調(diào)制法就是用基帶信號(hào)與載波相乘，進(jìn)而把基帶信號(hào)調(diào)制到載波上進(jìn)行傳輸。鍵控法由s(t)來控制電路的開關(guān)進(jìn)而進(jìn)行調(diào)制。兩種方法的調(diào)制如圖2-3和圖2-4所示。圖2-3模擬調(diào)制法(相乘器法)圖2-4鍵控法2.1.2 ASK解調(diào)原理2ASK有兩種基本解調(diào)方法：相干解調(diào)

15、法(同步檢測(cè)法)和非相干解調(diào)法(包絡(luò)檢波法)。相干解調(diào)需要將載頻位置的已調(diào)信號(hào)頻譜重新搬回原始基帶位置，因此用相乘器與載波相乘來實(shí)現(xiàn)。相乘后的信號(hào)只要濾除高頻部分就可以了。為確保無失真還原信號(hào)，必須在接收端提供一個(gè)與調(diào)制載波嚴(yán)格同步的本地載波，這是整個(gè)解調(diào)過程能否順利完好進(jìn)行的關(guān)鍵。本次設(shè)計(jì)采用相干解調(diào)法。兩種解調(diào)原理圖如圖2-5和圖2-6所示。圖2-5相干解調(diào)法(同步檢測(cè)法)圖2-6非相干解調(diào)法(包絡(luò)檢波法)2.1.3仿真結(jié)果及分析通過編寫M文件程序（見附錄），產(chǎn)生隨機(jī)信號(hào)，按圖2-1順序?qū)γ恳荒K編程后。程序中注有需注意語句及解釋。運(yùn)行程序，實(shí)現(xiàn)2ASK的調(diào)制與解調(diào)過程。本次設(shè)計(jì)采用模擬調(diào)

16、制法（相乘器法）和相干解調(diào)法。仿真后調(diào)制過程及解調(diào)過程的圖形分別如圖LI1”-005116J253354155已慣鴨2-7和圖2-8所示圖2-72ASK調(diào)制過程仿真圖圖2-82ASK解調(diào)過程仿真圖由圖可以看出，產(chǎn)生的數(shù)字隨機(jī)信號(hào)為“0100100001”，經(jīng)載波調(diào)制后信號(hào)為“1的時(shí)間內(nèi)有正弦波形，信號(hào)為“0”的時(shí)間內(nèi)無波形。經(jīng)過加隨機(jī)噪聲，相干解調(diào)后，恢復(fù)出原始信號(hào)，與基帶信號(hào)一致，因此達(dá)到本次設(shè)計(jì)目的。2.2二進(jìn)制移頻鍵控所用流程圖如圖2-9所示：圖2-92FSK調(diào)制解調(diào)框圖2.2.1 FSK調(diào)制原理一個(gè)FSK信號(hào)可以看成是兩個(gè)不同載波的2ASK信號(hào)的疊加。其解調(diào)和解調(diào)方法和FSK差不多。2

17、FSK信號(hào)的頻譜可以看成是f1和f2的兩個(gè)2ASK頻譜的組合。頻移鍵控是利用載波的頻率來傳遞數(shù)字信號(hào)，在2FSK中，載波的頻率隨著二進(jìn)制基帶信號(hào)在f1和f2兩個(gè)頻率點(diǎn)間變化，頻移鍵控是利用載波的頻移變化來傳遞數(shù)字信息的。在2FSK中，載波的頻率隨基帶信號(hào)在fl和f2兩個(gè)頻率點(diǎn)間變化。故其表達(dá)式為：典型波形如圖2-10所示:圖2-102FSK典型波形圖2FSK的調(diào)制方式有兩種，即模擬調(diào)頻法和鍵控法。本次設(shè)計(jì)采用鍵控法。鍵控法中可以用二進(jìn)制“1”來對(duì)應(yīng)于載頻fl，而“0”用來對(duì)應(yīng)于另一頻率f2，而這個(gè)可以用受矩形脈沖序列控制的開關(guān)電路對(duì)兩個(gè)不同的獨(dú)立的頻率源f1、f2進(jìn)行選擇通。鍵控法原理圖如圖2

18、-11示圖2-112FSK鍵控法原理圖2.2.2 FSK解調(diào)原理2FSK的解調(diào)方式有兩種：相干解調(diào)方式和非相干解調(diào)方式。非相干解調(diào)是經(jīng)過調(diào)制后的2FSK數(shù)字信號(hào)通過兩個(gè)頻率不同的帶通濾波器fl、f2濾出不需要的信號(hào)，然后再將這兩種經(jīng)過濾波的信號(hào)分別通過包絡(luò)檢波器檢波，最后將兩種信號(hào)同時(shí)輸入到抽樣判決器同時(shí)外加抽樣脈沖，最后解調(diào)出來的信號(hào)就是調(diào)制前的輸入信號(hào)。其原理圖如圖2-12所示。圖2-122FSK非相干解調(diào)原理圖相干解調(diào)是根據(jù)已調(diào)信號(hào)由兩個(gè)載波f1、f2調(diào)制而成，則先用兩個(gè)分別對(duì)f1、f2帶通的濾波器對(duì)已調(diào)信號(hào)進(jìn)行濾波，然后再分別將濾波后的信號(hào)與相應(yīng)的載波f1、f2相乘進(jìn)行相干解調(diào)，再分別

19、低通濾波、用抽樣信號(hào)進(jìn)行抽樣判決器即可。原理圖如圖3-14所示。2.2.3 仿真結(jié)果及分析通過編寫M文件程序（見附錄），產(chǎn)生隨機(jī)信號(hào)，按流程圖2.2.1順序?qū)γ恳荒K編程后。程序中注有需注意語句及解釋。運(yùn)行程序，實(shí)現(xiàn)2FSK的調(diào)制與解調(diào)過程。本次設(shè)計(jì)中采用鍵控法調(diào)制法和相干解調(diào)法。仿真后調(diào)制過程及解調(diào)過程的圖形分別如圖2-14、圖2-15和圖2-16所示。由圖可以看出，產(chǎn)生的隨機(jī)信號(hào)為“1011001001”，經(jīng)過反相產(chǎn)生反碼，并分別與兩個(gè)載波相乘，經(jīng)過加入隨機(jī)噪聲后波形如圖2-15所示。在解調(diào)時(shí)，分別與對(duì)應(yīng)的載波相乘。解調(diào)出基帶信號(hào)，可以看出實(shí)現(xiàn)了本次設(shè)計(jì)目的。圖2-142FSK鍵控法調(diào)制過

20、程仿真圖圖2-152FSK鍵控法調(diào)制過程仿真圖圖2-162FSK相干解調(diào)過程仿真圖2.3 二進(jìn)制相移鍵控所用流程圖如圖2-17所示:圖2-172PSK調(diào)制解調(diào)框圖2.3.1 PSK調(diào)制原理在二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制中，當(dāng)正弦載波的相位隨二進(jìn)制數(shù)字基帶信號(hào)離散變化時(shí)，則產(chǎn)生二進(jìn)制移相鍵控（2PSK）信號(hào)。2PSK信號(hào)調(diào)制有兩種方法，即模擬調(diào)制法和鍵控法。通常用已調(diào)信號(hào)載波的0°和180°分別表示二進(jìn)制數(shù)字基帶信號(hào)的1和0，模擬調(diào)制法用兩個(gè)反相的載波信號(hào)進(jìn)行調(diào)制。2PSK以載波的相位變化作為參考基準(zhǔn)的，當(dāng)基帶信號(hào)為0時(shí)相位相對(duì)于初始相位為0°，當(dāng)基帶信號(hào)為1時(shí)相對(duì)于初始相位為1

21、80°。鍵控法，是用載波的相位來攜帶二進(jìn)制信息的調(diào)制方式。通常用0°和180°來分別代表0和1。其時(shí)域表達(dá)式為：其中，2PSK的調(diào)制中an必須為雙極性碼。本次設(shè)計(jì)中采用模擬調(diào)制法。兩種方法原理圖分別如圖2-18和圖2-19所示。圖2-18模擬調(diào)制法原理圖圖2-19鍵控法原理圖2.3.2 PSK解調(diào)原理由于2PSK的幅度是恒定的，必須進(jìn)行相干解調(diào)。經(jīng)過帶通濾波的信號(hào)在相乘器中與本地載波相乘，然后用低通濾波器濾除高頻分量，在進(jìn)行抽樣判決。判決器是按極性來判決的。即正抽樣值判為1負(fù)抽樣值判為0。2PSK信號(hào)的相干解調(diào)原理圖如圖2-20所示，各點(diǎn)的波形如圖2-21所示。由

22、于2PSK信號(hào)的載波回復(fù)過程中存在著180°的相位模糊，即恢復(fù)的本地載波與所需相干載波可能相同，也可能相反，這種相位關(guān)系的不確定性將會(huì)造成解調(diào)出的數(shù)字基帶信號(hào)與發(fā)送的基帶信號(hào)正好相反，即“1”變成“0”嗎“0”變成“1”，判決器輸出數(shù)字信號(hào)全部出錯(cuò)。這種現(xiàn)象稱為2PSK方式的“倒n”現(xiàn)象或“反相工作”。但在本次仿真中是直接給其同頻同相的載波信號(hào)，所以不存在此問題。圖2-202PSK的相干解調(diào)原理圖圖2-21相干解調(diào)中各點(diǎn)波形圖2.3.3 仿真結(jié)果及分析通過編寫M文件程序（見附錄），產(chǎn)生隨機(jī)信號(hào)，按流程圖2-17所示順序?qū)γ恳荒K編程后。程序中注有需注意語句及解釋。運(yùn)行程序，實(shí)現(xiàn)2PS

23、K的調(diào)制與解調(diào)過程。本次設(shè)計(jì)采用模擬調(diào)制法和相干解調(diào)法。仿真后調(diào)制過程及解調(diào)過程的圖形分別如圖2-22和圖2-23示。圖2-222PSK模擬調(diào)制方法過程仿真圖圖2-232PSK相干解調(diào)過程仿真圖由圖可以看出，產(chǎn)生的隨機(jī)信號(hào)為“0011001100”，經(jīng)過反相產(chǎn)生反碼，并將原碼跟反碼一起合成雙極性碼，與載波相乘后加入隨機(jī)噪聲。在解調(diào)時(shí)，與對(duì)應(yīng)的載波相乘經(jīng)過低通濾波、抽樣判決后，解調(diào)出基帶信號(hào)與原基帶信號(hào)一致，可以看出實(shí)現(xiàn)了本次設(shè)計(jì)目的。2.4二進(jìn)制差分相移鍵控所用流程圖如圖2-24所示:圖2-242DPSK調(diào)制解調(diào)框圖2.4.1DPSK調(diào)制原理二進(jìn)制差分相移鍵控。2DPSK方式是用前后相鄰碼元的

24、載波相對(duì)相位變化來表示數(shù)字信息。假設(shè)前后相鄰碼元的載波相位差為，可定義一種數(shù)字信息與之間的關(guān)系為：為前一碼元的相位。實(shí)現(xiàn)二進(jìn)制差分相移鍵控的最常用的方法是：先對(duì)二進(jìn)制數(shù)字基帶信號(hào)進(jìn)行差分編碼，然后對(duì)變換出的差分碼進(jìn)行絕對(duì)調(diào)相即可。2DPSKM制原理圖如圖2-25所示。圖2-252DPSK調(diào)制原理框圖2.4.2 DPSK解調(diào)原理2DPSK信號(hào)解調(diào)有相干解調(diào)方式和差分相干解調(diào)。用差分相干解調(diào)這種方法解調(diào)時(shí)不需要恢復(fù)本地載波，只要將DPSK言號(hào)精確地延遲一個(gè)碼元時(shí)間間隔，然后與DPSK言號(hào)相乘，相乘的結(jié)果就反映了前后碼元的相對(duì)相位關(guān)系，經(jīng)低通濾波后直接抽樣判決即可恢復(fù)出原始的數(shù)字信息，而不需要在進(jìn)行

25、差分解碼。相干解調(diào)碼變換法及相干解調(diào)法的解調(diào)原理是，先對(duì)2DPSKS號(hào)進(jìn)行相干解調(diào)，恢復(fù)出相對(duì)碼，再通過碼反變換器變換為絕對(duì)碼，從而恢復(fù)出發(fā)送的二進(jìn)制數(shù)字信息。在解調(diào)過程中，若相干載波產(chǎn)生180相位模糊，解調(diào)出的相對(duì)碼將產(chǎn)生倒置現(xiàn)象，但是經(jīng)過碼反變換器后，輸出的絕對(duì)碼不會(huì)發(fā)生任何倒置現(xiàn)象，從而解決了載波相位模糊的問題。本次設(shè)計(jì)采用相干解調(diào)。兩種解調(diào)方式的原理圖如圖2-26和圖2-27所示圖2-262DPSK差分相干解調(diào)原理圖圖2-272DPSK相干解調(diào)原理圖2DPSKI干解調(diào)各點(diǎn)波形圖如圖2-28所示。圖2-282DPSK相干解調(diào)各點(diǎn)波形圖2.4.3 仿真結(jié)果及分析通過編寫M文件程序（見附錄）

26、，產(chǎn)生隨機(jī)信號(hào)，按流程圖2-24所示順序?qū)γ恳荒K編程后。程序中注有需注意語句及解釋。本次設(shè)計(jì)采用相干解調(diào)法。運(yùn)行程序，實(shí)現(xiàn)2DPSK勺調(diào)制與解調(diào)過程。仿真后調(diào)制過程及解調(diào)過程的圖形分別如圖2-29、圖2-30和圖2-31所示。由圖可以看出，產(chǎn)生的絕對(duì)隨機(jī)碼為“0100111010”，經(jīng)碼差分變化產(chǎn)生相對(duì)碼，經(jīng)反相產(chǎn)生相對(duì)碼反碼，分別與兩個(gè)載波相乘后加入隨機(jī)噪聲。在解調(diào)時(shí)，分別與對(duì)應(yīng)的載波相乘經(jīng)過低通濾波、抽樣判決后，解調(diào)出基帶信號(hào)與原基帶信號(hào)一致，可以看出實(shí)現(xiàn)了本次設(shè)計(jì)目的。圖2-292DPSK調(diào)制過程仿真圖圖2-302DPSK調(diào)制過程仿真圖圖2-312DPSK相干解調(diào)過程仿真圖3 總結(jié)與體

27、會(huì)通過本次課程設(shè)計(jì)，我對(duì)課本上數(shù)字通信傳輸系統(tǒng)特別是二進(jìn)制頻移鍵控（2FSK）有了重新的認(rèn)識(shí)。對(duì)2FSK調(diào)制數(shù)字基帶信號(hào)加深了理解。對(duì)于使用鍵控法產(chǎn)生2FSK信號(hào)、添加高斯白噪聲、使用相干解調(diào)、抽樣判決等，我比較系統(tǒng)地認(rèn)識(shí)了數(shù)字通信傳輸系統(tǒng)。本課程設(shè)計(jì)使用的MATLA仿真軟件和Simulink仿真環(huán)境，通過寫其源程序代碼，加深了我對(duì)每一步進(jìn)行的理解，即要明白每一步都是怎么來的。通過使用Simulink仿真環(huán)境，我可以直觀地放置相應(yīng)的模塊，搭建通信系統(tǒng)，并能夠動(dòng)態(tài)的顯示仿真結(jié)果，使學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)不再枯燥3.1程序設(shè)計(jì)與系統(tǒng)實(shí)施。MATLA提供了程序設(shè)計(jì)仿真環(huán)境，可以通過編寫代碼完成某些模塊的仿真。同時(shí)利用其提供的畫圖功能，可以使人直觀地觀察程序設(shè)計(jì)及調(diào)試的結(jié)果。每一步都得十分細(xì)心，需要具體到一個(gè)小小的標(biāo)點(diǎn)符號(hào)，否則程序就會(huì)在調(diào)試中出錯(cuò)。本設(shè)計(jì)中，根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)劃包括基帶信號(hào)的產(chǎn)生和調(diào)制、加入高斯白噪聲、帶通濾波和低通濾波、相干解調(diào)、計(jì)算誤碼率等。本過程使我將學(xué)習(xí)過但并不熟練的MATL