1230305课程设计2PSK调制和解调系统的仿真_电子通信类课程设计报告.docVIP

摘要 在数字传输系统中，数字信号对高频载波进行调制，变为频带信号，通过信道传输，在接收端解调后恢复成数字信号，由于大多数实际信号都是带通型的，所以必须先用数字频带信号对载波进行调制，形成数字调制信号再进行传输，因此，调制解调技术是实现现代通信的重要手段。数字调制地实现，促进了通信的飞速发展。研究数字通信调制理论，提供有效调制方法有着重要意义。实现调试解调的方法有很多种，本文应用了键控法产生调制与解调信号。数字相位调制又称相移键控记作PSK(Phase?Shift?Keying),二进制相移键控记作2PSK，它们是利用载波振荡相位的变化来传送数字信号的，在二进制数字解调中，当正弦载波的相位随二进制数字基带信号离散变化，则就产生二进制移相键控2PSK信号。重点介绍了2PSK的调制与解调的工作原理，以及Simulink进行设计和仿真。 关键词：数字调制、2PSK、调制与解调、Matlab仿真。 目录 第1章 绪论 2 1.1设计背景 2 1.2设计要求 3 1.3设计思路简介 3 第2章 2PSK工作原理 3 2.1 2PSK数字调制 3 2.2调制原理 4 2.3 解调原理 5 第3章 方案选择 7 3.1 信号调制结构图 7 3.2 信号解调结构图 7 第4章 实验仿真 10 4.1 调制仿真图 10 4.2 解调仿真图 11 第5章 实验总结 12 第6章 课设设计体会 12 参考文献 14 致 谢 15 附录1：程序设计源代码 16 第1章 绪论 1.1设计背景 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（2PSK）基本的调制方式。 1.2设计要求 利用Matlab编写一个2PSK调制与解调程序，并能利用已设计好的系统调制解调一个2PSK信号进处理。 1.3设计思路简介 在系统开发环境下对实现原理进行讨论。利用设计相应的，通过实验仿真，①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（2PSK）基本的调制方式。 图(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 图 图 图 图6 信号解调原理图 结构图分析： 信号的解调原解调的过程，实质上是接收的已调信号与本地载波信号进行极性比较的过程。不考虑噪声时，带通滤波器输出点波形与输入端2PSK波形相同，2PSK信号与本地恢复的同步载波相乘，得到波形其表达式为：；经低通滤波器滤掉高频分量输出为： 得到波形，经抽样判决，恢复出原数字信号，如图(b)所示。x为抽样时刻的值，判别规则为x0,判为0，x0,判为1。 在相干解调中，要求本地恢复的相干载波相位与接收的2PSK信号同频同相，由于本地恢复的载波相位有随机性，当恢复的载波产生1800倒相时，如图（c）中波形b，解调出的数字基带信号将与发送的数字基带信号“1”和“0”正好相反，解调器输出的数字基带信号全部出错。这种现象通常称为“倒л”现象或称反向工作，也称相位模糊。这对数字传输来说是不能允许的。克服相位模糊最常用的办法是，采用相对相移键控技术（DPSK）。由于2PSK信号属于DSB信号，它的解调，不再能采用包络检测的方法，只能进行相干解调， 图8 科斯塔斯环提取载波结构图 两种恢复载波方式的比较： 同相正交环与平方环都利用锁相环（PLL）提取载波，由于锁相环电路的相位跟踪锁定能力强，故两种方式提取的载波质量都比较好。相比之下，虽然Costas环在电路上要复杂一些，但它的工作频率就是载波频率，而平方环的工作频率则是载频的两倍，当载波频率很高时，Costas环由于工作频率较低而更易于实现；当环路正常锁定后，由于载波提取电路和解调电路合二为一，Costas环可以直接获得解调输出，而平方环却不行。 第4章 实验仿真 4.1 调制仿真图