我的基于MATLAB仿真的数字调制与解调设计.doc
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摘要:设计了二进制振幅键控(2ASK)、二进制移频键控(2FSK) 、二进制移相键控(2PSK)调制解调系统的工作流程图,并得用了MATLAB软件对该系统的动态进行了模拟仿真,得用仿真的结果,从而衡量数字信号的传输质量。(仿宋、小五号)
关键词:调制解调、2ASK、2FSK、2PSK、2DPSK、MATLAB(宋体、小五号)
ABSTRACT(四号加粗居中放置):
The work stream diagrams of 2ASK、2FSK、2PSK are designed .MATLAB softwave is used to simulate the modem system by the scatter diagrams and wave diagrams, then the transmit quality of digital signal can be measured.Key word:Amodulate and ademodulate 、2ASK、2FSK、2PSK、2DPSK、MATLAB振幅键控是正弦载波的幅度随数字基带信号而变化的数字调制。当数字基带信号为二进制时,则为二进制振幅键控。设发送的二进制符号序列由0,1序列组成,发送0符号的概率为P,发送1符号的概率为1-P,且相互独立.该二进制符号序列可表示为:
其中: Ts是二进制基带信号时间间隔,g(t)是持续时间为Ts的矩形脉冲单极性不归零脉冲序列,则根据幅度调制的原理,一个二进制的振幅键控信号可以表示成一个单极性矩形脉冲序列与一个正弦型载波的相乘,即
2ASK信号的时间波形通断,称为通断键控信号(OOK信号)。 二进制振幅键控信号的产生采用数字键控的方法实现采用模拟相乘的方法实现。2ASK信号与模拟调制中的AM信号类似。所以,对2ASK信号也能够采用非相干解调(包络检波法)和相干解调(同步检测法),其相应原理方框图如图所示。
图1.1
1.2二进制移频键控(2FSK)
在二进制数字调制中,若正弦载波的频率随二进制基带信号在f和f两个频率点间变化,则产生二进制频键控信号(2FSK信号)。若二进制基带信号的1符号对应于载波频率f1,0符号对应于载波频率f,
其中,,为频率为的载波的初始相位,为频率为的载波的初始相位。令为的反码,即则有:当时,;当时,则二进制频键控信号的时域表达式为二进制键控信号的产生,可以采用模拟调频电路来实现,也可以采用数字键控的方法来实现。二进制频键控信号的解调方法很多,有模拟鉴频法和数字检测法,有非相干解调方法也有相干解调方法。其解调原理是将二进制频键控信号分解为上下两路二进制振幅键控信号,分别进行解调,通过对上下两路的抽样值进行比较最终判决出输出信号。.3二进制相移键控(2PSK)及二进制差分相移键控(2DPSK)
相移键控在数据传输中,尤其是在中速和中高速的数传机中得到了广泛的应用。相移键控有很好的抗干扰性,在有衰落的信道中也能获得很好的效果。我们主要讨论二相、四相调相 ,在实际应用中还有八相及十六相调相。相移信号可分为两种:(1)绝对相移
(2)相对相移(差分相移)
1.3.1绝对相移键控(2PSK)
传“0”信号时,发起始相位为0的载波。传“1”信号时,发起始相位为π的载波; 此时,为了分析问题方便,取fc=fs,即每个码元宽度内包含一个周期的载波,在实际调制过程中,通常fc fs。可见,2PSK信号的时间表达式为
若在某一码元持续时间Ts内观察时,可以简写为
或以相反的形式。
问题:绝对相移键控信号只能采用相干接收,而且在相干接收时由于本地载波的载波相位是不确定的,因此,解调后所得的数字信号的符号也容易发生颠倒,这种现象称为相位模糊。这是采用绝对相移键控的主要缺点,因此这种方式在实际中已很少采用。
解决办法:在实际应用中使用较多的是DPSK。
2相对相移键控(2DPSK)
传“0”信号时,载波的起始相位与前一码元载波的起始相位相同;
传“1”信号时,载波的起始相位与前一码元载波的起始相位相差π。
其中码变换电路的功能:将绝对码ak变成相对码bk。
具体变换关系如下:
例如:
绝对码ak: ? 0 0 1 1 1 0 0 1 相对码bk: 0) 0 0 1 0 1 1 1 0 当然也可以以相反的形式规定,传“1”时,Δφ=0;传“0”时,Δφ=π。对绝对码进行相对调相等价于对相对码进行绝对调相。通过分析2PSK可知,在解调2DPSK信号时,只要前后码元的相对相位关系不被破坏,则鉴别这个相位关系就可正确恢复数字信息。另外,相对相移键控使接收设备简单化,因此,相对
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