基于matlab的2PSK系统的课程设计报告

基于基于 MATLAB 的的 2PSK 系统的设计系统的设计 一、实验目的一、实验目的 运用 MA TLAB编程实现 2PSK 调制解调过程，并且输出其调制及解调过程中的波形， 讨论其调制和解调效果。 二、实验二、实验原理原理 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利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（PSK）基本的调制方式。 图 1 相应的信号波形的示例 1 0 1 调制原理 数字调相：如果两个频率相同的载波同时开始振荡，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 360 度。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 180 度，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 180 度相位。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“1”和“0” 。因此，2PSK 信号的时域表达式为 1 (t)=Acost+) 其中，表示第 n 个符号的绝对相位： = 因此，上式可以改写为 图 2 2PSK 信号波形 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。下图 2-3 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. 2 图 信号相干解调各点时间 波形 这种现象通常称为“倒π“现象.由于在2PSK信号的载波恢复过程中存在着180°的相位 模糊,所以2PSK信号的相干解调存在随机的“倒π“现象,从而使得2PSK方式在实际中很少采 用. 三三、源程序、源程序 clear all; close all; clc; max=10 g=zeros(1,max); g=randint(1,max); %长度为 max 的随机二进制序列 cp=[];mod1=[];f=2*2*pi;t=0:2*pi/199:2*pi; for n=1:length(g); if g(n)==0; A=zeros(1,200); %每个值 200 个点 else g(n)==1; A=ones(1,200); end cp=[cp A]; %s(t),码元宽度 200 c=cos(f*t); %载波信号 mod1=[mod1 c]; %与 s(t)等长的载波信号,变为矩阵形式 end figure(1);subplot(4,2,1);plot(cp);grid on; axis([0 200*length(g) -2 2]);title( 二进制信号序列 ); cm=[];mod=[]; for n=1:length(g); if g(n)==0; B=ones(1,200); %每个值 200 个点 c=cos(f*t); %载波信号 3 else g(n)==1; B=ones(1,200); c=cos(f*t+pi); %载波信号 end cm=[cm B]; %s(t),码元宽度 200 mod=[mod c]; %与 s(t)等长的载波信号 end tiaoz=cm.*mod;%e(t)调制 figure(1);subplot(4,2,2)