2PSK仿真课程设计报告

课 程 设 计 报 告 书

题目 2PSK调制解调器的建模与仿真

姓 名 学 号 专业班级 指导教师 时 间 2015 年 1 月 10 日

课程设计任务书

班 级 题 目 课程设计的目的 姓 名 2PSK调制解调器的建模与仿真 1.通过利用matlab 对数字通信相关内容进行仿真设计，熟悉数字通信的相关理论； 设计目的、设计要求 2.更好的了解数字通信的相关知识，提高分析问题、查阅资料、自主设计等各方面能力。 课程设计的要求 1.产生一组20位以上随机二进制数字基带信号（双极性）； 2.产生载波信号，载波周期与码元宽度相同且均为1； 3.实现基于MATLAB仿真2PSK调制与解调； 4.通过巴特沃斯低通滤波器，根据位同步信号进行抽样判决； 5.各阶段信号频谱分析、误码率并给出仿真结果； 设计进度安排或工作计划 ~： 熟悉课题，查询相关资料，完成方案选择； ： 设计模块划分、实现及各模块调试、验证； ：设计整体实现、调试及验证，并开始撰写报告； ：设计完成，课程设计报告撰写并定稿，上交。 其它 认真阅读数字通信课程设计报告撰写规范；课题小组经协商好要指定组长并明确分工，形成良好团队工作氛围；基于课题基本要求，各小组与指导老师讨论，再将课题细化、增加要求；课题小组每个成员均需各自撰写一份课程设计报告。

2PSK调制解调器的建模与仿真

摘 要

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，以及通过MATLAB进行设计和仿真，并且分析了各阶段信号的频谱及误码率。

关键词 数字调制与解调；2PSK；MATLAB仿真

目 录

课程设计任务书 ............................................................................................. 错误!未定义书签。 摘 要 ............................................................................................................. 错误!未定义书签。 1 设计概述 ..................................................................................................... 错误!未定义书签。

设计背景 ............................................................................................... 错误!未定义书签。 设计目的 ............................................................................................... 错误!未定义书签。 设计内容及要求 ................................................................................... 错误!未定义书签。 2 设计原理 ..................................................................................................... 错误!未定义书签。

2PSK数字调制过程分析..................................................................... 错误!未定义书签。 2PSK数字解调过程分析..................................................................... 错误!未定义书签。 2PSK相干解调系统性能分析............................................................. 错误!未定义书签。 3 设计实现 ..................................................................................................... 错误!未定义书签。

系统设计框图 ....................................................................................... 错误!未定义书签。 M文件下仿真设计思路及过程 .......................................................... 错误!未定义书签。

2PSK调制部分............................................................................. 错误!未定义书签。 2PSK解调部分............................................................................. 错误!未定义书签。 Simulink下的仿真 ............................................................................... 错误!未定义书签。

仿真模型建立 ............................................................................... 错误!未定义书签。 参数的设置 ..................................................................................... 错误!未定义书签。 仿真结果 ......................................................................................... 错误!未定义书签。 仿真结果分析 ............................................................................... 错误!未定义书签。

4 M文件仿真结果 ...................................................................................... 错误!未定义书签。

2PSK调制、解调系统信号波形图..................................................... 错误!未定义书签。 2PSK调制解调系统频谱分析............................................................. 错误!未定义书签。 各阶段功率谱密度分析及误码率 ....................................................... 错误!未定义书签。 参考文献 ......................................................................................................... 错误!未定义书签。 附录 ................................................................................................................. 错误!未定义书签。

1 设计概述

设计背景

当今社会已经步入信息时代，在各种信息技术中，信息的传输及通信起着支撑作用。而对于信息的传输，数字通信已经成为重要的手段。因此，数字信号的调制就显得非常重要。

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。通常使用键控法来实现数字调制，比如对载波的振幅、频率和相位进行键控。在这三种调制的基础上为了得到更高的效果也出现了很多其他的调制方式，如：DPSK，MASK，MFSK，MPSK，APK。它们其中有的一些是将基本的调制方式用在多进制上或者引入了一些新的方式来解决基本调制的一些问题如相位模糊和无法提取位定时信号，另外一些是由多种基本的调制方式组合来达到更好的效果。

数字调制与解调系统性能的好坏取决于传输信号的误码率，而误码率不仅仅与信道、接收方法有关还和发送端所采用的调制方式有很大的关系。我们研究的ASK，FSK，PSK等就主要是发送方的基本调制方式。本设计主要对2PSK信号的原理及其相干解调系统性能进行了分析和仿真，这样能让我们对数字调制方式有一个更清楚的认识。

设计目的

2PSK数字调相技术由于其抗干扰能力强，实现简单，而被广泛应用于各种通信中。本题目要求学生进行2PSK信号的产生及谱分析，达到以下目的：

1.通过利用MATLAB对数字通信相关内容进行仿真设计，熟悉数字通信的相关理论； 2.更好的了解数字通信的相关知识，提高分析问题、查阅资料、自主设计等各方面能力。 3.了解并掌握数字频带传输系统—2PSK的调制与解调系统，通过MATLAB来实现整个通信系统的设计，进一步加深对2PSK系统的理解，并熟练掌握MATLAB语言。

设计内容及要求

1.产生一组20位以上随机二进制数字基带信号（双极性）； 2.产生载波信号，载波周期与码元宽度相同且均为1； 3.实现基于MATLAB仿真2PSK调制与解调；

4.通过巴特沃斯低通滤波器，根据位同步信号进行抽样判决； 5.各阶段信号频谱分析、误码率并给出仿真结果。