基于matlab的數(shù)字通信系統(tǒng)

....目錄第一章緒論 3什么是數(shù)字通信系統(tǒng)？ 3數(shù)字通信系統(tǒng)的基本組成 3數(shù)字通信系統(tǒng)的特點 4第二章MATLAB軟件 6MATLAB軟件介紹 6MATLAB軟件的應(yīng)用 6第三章2ASK仿真設(shè)計和運行結(jié)果 82ASK調(diào)制和解調(diào)原理 8主要程序的介紹 9基帶信號的產(chǎn)生 9載波的產(chǎn)生 9噪聲的產(chǎn)生 102ASK的調(diào)制 102ASK的解調(diào) 10判決輸出 11仿真結(jié)果 11第四章2FSK仿真設(shè)計和運行結(jié)果 122FSK調(diào)制和解調(diào)原理 12主要程序的介紹 13基帶信號和的產(chǎn)生 13兩種不同頻率載波的產(chǎn)生 142FSK調(diào)制 142FSK解調(diào) 15判決輸出 15仿真結(jié)果 16第五章2PSK仿真設(shè)計和運行結(jié)果 172PSK的調(diào)制和解調(diào)原理 17主要程序的介紹 18基帶信號的產(chǎn)生 18雙極型碼的產(chǎn)生 18載波信號的產(chǎn)生 182PSK調(diào)制 192PSK的解調(diào) 19判決輸出 19仿真結(jié)果 20第六章2DPSK的仿真設(shè)計和運行結(jié)果 212DPSK的調(diào)制與解調(diào)原理 21主要程序的介紹 22基帶信號(絕對碼)的產(chǎn)生 22相對碼及其反碼的產(chǎn)生 23載波信號的產(chǎn)生 232DPSK調(diào)制 242DPSK解調(diào) 24判決輸出 25碼反變換 25仿真結(jié)果 25第七章GUI界面仿真設(shè)計及結(jié)果 27GUI界面設(shè)計 27仿真結(jié)果 27第八章總結(jié)和體會 30第一章緒論什么是數(shù)字通信系統(tǒng)？數(shù)字通信系統(tǒng)是利用數(shù)字信號傳輸信息的系統(tǒng)，是構(gòu)成現(xiàn)代通信網(wǎng)的基礎(chǔ)。數(shù)字通信系統(tǒng)的基本組成信道)傳輸，最后被信宿(收信暫)接收。一個數(shù)字通信系統(tǒng)的基本任務(wù)就是把信1的基本框圖。信息源擬信號;數(shù)字信源(如電傳機(jī)、計算機(jī)等各種數(shù)字終端設(shè)備)輸出離散的數(shù)字信號。變換器器，就是將語聲變換成幅度連續(xù)變化的電話信號，再進(jìn)一步轉(zhuǎn)換后送到信道上去。信道質(zhì)的固有特性和干擾直接關(guān)系到通信的質(zhì)量。反變換器用信號，接收設(shè)備還具有解除多路復(fù)用和實現(xiàn)正確分路的功能。信宿信宿是傳輸信息的歸宿，其作用是將復(fù)原的原始信號轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的消息。噪聲源噪聲源是信道中的噪聲以及分散在通信系統(tǒng)其他各處的噪聲的集中表示。數(shù)字通信系統(tǒng)的特點數(shù)字通信系統(tǒng)的優(yōu)點如下：1、抗干擾能力強(qiáng)只要噪聲的大小不足以影響判決的正確性，就能正確接收（再生。而在模擬通消除它。2、差錯可控數(shù)字信號在傳輸過程中出現(xiàn)的錯誤（差錯以提高傳輸?shù)目煽啃浴?、易加密數(shù)字信號與模擬信號相比，它容易加密和解密。因此，數(shù)字通信保密性好。4、易于與現(xiàn)代技術(shù)相結(jié)合接。MATLABMATLABMATLAB[1]MathWorksMATLABSimulinkMATLABmatrix&laboratory（矩陣實驗室mathworks方案，并在很大程度上擺脫了傳統(tǒng)非交互式程序設(shè)計語言（如C、Fortran）編輯模式，代表了當(dāng)今國際科學(xué)計算軟件的先進(jìn)水平。MATLABMathematicaMapleMATLABMATLAB的基本數(shù)據(jù)單位是矩陣，它的指令表達(dá)式與數(shù)學(xué)、工程中常用的形MATLABMATLABMapleMATLABC，F(xiàn)ORTRAN，C++，JAVAMATLABMATLAB產(chǎn)品族可以用來進(jìn)行以下各種工作：MATLAB產(chǎn)品族可以用來進(jìn)行以下各種工作：數(shù)值分析數(shù)值和符號計算工程與科學(xué)繪圖工程與科學(xué)繪圖控制系統(tǒng)的設(shè)計與仿真數(shù)字圖像處理技術(shù)數(shù)字信號處理技術(shù)MATLAB在通訊系統(tǒng)設(shè)計與仿真的應(yīng)用通訊系統(tǒng)設(shè)計與仿真財務(wù)與金融工程管理與調(diào)度優(yōu)化計算（運籌學(xué)）MATLAB的應(yīng)用范圍非常廣，包括信號和圖像處理、通訊、控制系統(tǒng)設(shè)計、（MATLAB）MATLAB環(huán)境，以解決這些應(yīng)用領(lǐng)域內(nèi)特定類型的問題。第三章2ASK仿真設(shè)計和運行結(jié)果2ASK調(diào)制不變。在2ASK或1（OOK其表達(dá)式為Acoswe (t) ook 0

以概率P發(fā)送“1”時以概率1P發(fā)送“0”時2ASK信號的一般表達(dá)式為e其中

2

(t)s(t)coswtcs(t) ann

g(tnT)S二進(jìn)制振幅鍵控信號的產(chǎn)生通常有兩種：模擬調(diào)制法和鍵控法，相應(yīng)的調(diào)3-1-1是一種數(shù)字鍵控法，其中的開關(guān)電路受s（t）鍵控法。圖3-1-12ASK/OOK信號調(diào)制器原理框圖解調(diào)ASK（絡(luò)檢波法）和相干解調(diào)（同步檢測法。與模擬信號的接收系統(tǒng)相比，這里增加了一個“抽樣判決器”方框，這對提高數(shù)字信號的接收性能是必要的。主要程序的介紹基帶信號的產(chǎn)生因為（n的產(chǎn)生是在x=(rand(1,i)0-1取最接近的自然數(shù)。相當(dāng)于在01）0’1n個數(shù)。上面代碼意思是當(dāng)a（n）小于1時，則令信號為1，否則為0。載波的產(chǎn)生y=cos（2*pi*fc*t，fcfc的值來改變載波信號的頻率。噪聲的產(chǎn)生于現(xiàn)實中噪聲干擾。2ASK將基帶信號和載波相乘，就可以得到調(diào)制波。2ASK因為我們用的是相干解調(diào)，而且通過書本知識可知當(dāng)基帶信號和載波相乘后，再通過低通濾波器就可以得出解調(diào)波形判決輸出由可知at（1，m*500+250）是在解調(diào)波形中取點，當(dāng)值在（0，0.5）之間時，就判決輸出為0，當(dāng)值為（0.5，1）之間時判決輸出為1仿真結(jié)果第四章2FSK仿真設(shè)計和運行結(jié)果2FSK調(diào)制2FSKf1f2e2FSK

Acos((t)Acos(

t)1t1

發(fā)送“1”時發(fā)送“0”時22FSKTsf1f24-1-1圖4-1-12FSK信號調(diào)制器原理框圖解調(diào)2FSK4-1-2（包絡(luò)檢波2FSK2ASK1f1，則接收時上支路的樣值較大，應(yīng)判為“104-1-22FSK4-1-32FSK主要程序的介紹基帶信號和的產(chǎn)生圖1 圖21FSKASK01100.51，0.50圖2是求基帶信號的反碼。它是通過判斷基帶信號是否小于1，如果小于1則為1，如果不小于1則為0。兩種不同頻率載波的產(chǎn)生FSKf1f22FSK12調(diào)制信號。2FSKFSK分別進(jìn)行解調(diào)，然后判決。也就是將上下路分別和相應(yīng)載波相乘，再判決。判決輸出根據(jù)解調(diào)原理，判斷若規(guī)定“1”符號對應(yīng)載波頻率f1的樣值較大，則判為“1“0仿真結(jié)果第五章2PSK仿真設(shè)計和運行結(jié)果2PSK調(diào)制2PSK0π分別表示二進(jìn)制“1”和“0，2PSK信號的時域表達(dá)式為e2PSK

(t)Acos(wt)c2PSK5-1-12ASKs(t)2ASKs(t)2PSKs(t)是雙極性的基帶信號。圖5-1-12PSK信號的調(diào)制原理框圖解調(diào)2PSK信號的解調(diào)通常采用相干解調(diào)法：解調(diào)器原理框圖如圖5-1-2所示：圖5-1-22PSK信號的解調(diào)原理框圖主要程序的介紹基帶信號的產(chǎn)生圖1基帶信號 圖2基帶信號反碼PSK雙極型碼的產(chǎn)生將基帶信號減去基帶信號反碼，就可以得出雙極型碼。載波信號的產(chǎn)生載波信號的產(chǎn)生原理ASK一樣，可以通過改變fc的值來改變載波的頻率2PSK2PSK的調(diào)制原理和2ASK調(diào)制原理一致，都是基帶信號和載波相乘。2PSK因為我們用的是相干解調(diào)，所以需要已調(diào)波和載波相乘，再經(jīng)過低通濾波器。判決輸出判決規(guī)則為當(dāng)已調(diào)小于‘0’時為‘0‘1仿真結(jié)果第六章2DPSK的仿真設(shè)計和運行結(jié)果2DPSK（1）調(diào)制2DPSK對相移鍵控。絕對碼s（t）差分編碼相對碼e (t)2DPSK2DPSK絕對碼s（t）差分編碼相對碼e (t)2DPSK圖6-1-12DPSK信號調(diào)制器原理框圖（2）解調(diào)2DPSK（極性比較法）加碼反變換法，其解2DPSK倒置，但經(jīng)差分譯碼（變換）2DPSK圖6-1-22DPSK的相干解調(diào)原理框圖2DPSK信號的另一種解調(diào)方法是差分相干解調(diào)（相位比較法，其原理框圖6-1-3所示。用這種方法解調(diào)時不需要專門的相干載波，只需要由收到的2DPSKT，2DPSK2DPSK6-1-2圖6-1-32DPSK的差分相干解調(diào)器原理框圖主要程序的介紹基帶信號(絕對碼)的產(chǎn)生先是產(chǎn)生（0，1）的隨機(jī)數(shù)，再取最接近的整數(shù)，然后將加其10等分的碼中。即可得到基帶信號。相對碼及其反碼的產(chǎn)生圖1相對碼 圖2反碼112，1，01就產(chǎn)生來相對碼。反碼則是由相對碼判決得出，判決規(guī)則為，若相對碼為1，則為0；否則為1。載波信號的產(chǎn)生2DPSKpi2DPSK通過相對碼及其反碼分別和載波1，2相乘，再相加，就可以得到已調(diào)波。2DPSK通過和載波1相乘，通過低通濾波器后得到了解調(diào)后的波形。判決輸出00，1。stDPSK用。碼反變換這個時候，st記憶的矩陣在這里可以排上用場了。由程序可以得知當(dāng)st(n)-st(n-1))<=0&&(st(