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1、万 方 科 技 学 院 课 程 论 文 课程名称：Matlab 在通信工程中的应用 设计题目：基于 ASK、PSK、FSK 在 Matlab 中的仿真 团队成员： 时 间：2012 年 4 月 1 日 基于基于 ASK、PSK、FSK 在在 Matlab 中的仿真中的仿真 -数字调制技术的仿真实现及性能研究数字调制技术的仿真实现及性能研究 摘摘要要.1 关关键键字字.1 1 理理论基础论基础.1 1.1 二进制数字调制技术原理.1 1.1.1 2ASK.1 1.1.2 2FSK.1 1.1.3 2PSK.1 1.2 数字调制技术的仿真实现.1 2 程序及仿真图形的建立程序及仿真图形的建立.2
2、2.1 ASK 调制解调.2 2.1.1 ASK程序.2 2.1.2 ASK图形.2 2.2 PSK 调制解调.4 2.2.1 PSK程序.4 2.2.2 PSK图形.4 2.3 FSK 调制解调.6 2.3.1 FSK程序.6 2.3.2 FSK图形.6 2.4 误码率分析.8 2.4.1 误码率分析程序.8 2.4.2 误码率分析图形.9 3 心得体会心得体会.10 4 参考文献参考文献.10 Matlab 在通信工程中的应用 课程论文 1 基于基于 ASK、PSK、FSK 在在 Matlab 中的仿真中的仿真 -数字调制技术的仿真实现及性能研究数字调制技术的仿真实现及性能研究 摘要：摘要
3、：本文阐述了数字带通调制技术以及扩频通信原理，并根据数字带通 调制原理，运用 MATLAB 进行编程，在给定仿真条件下，运行了仿真程序， 得到了预期的仿真结果。同时，利用建立的仿真系统，研究了 2ASK,2FSK,2PSK，2DPSK 调制解调过程，并且输出其调制后的波形，画出频 谱、功率谱密度图，并比较各种调制的误码率情况，讨论其调制效果。 本设计由小组长负责课程设计方案的总体设计，其余三名小组成员负责程 序的设计与调试。由贾玉卫负责程序的设计，尹丁和焦晨浩负责后期程序的调 试部分以及结果的记录。 小组长：袁平亮 成员：贾玉卫 尹丁 焦晨浩。 关键字：调制、解调、误码率关键字：调制、解调、误
4、码率 1 理论基础理论基础 1.1 二进制数字调制技术原理二进制数字调制技术原理 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。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。 1.1.1 2ASK 2ASK 信号的产生方法通常有两种：模拟调制和键控法。解调有相干解调和 非相干解调。P=1 时 f(t)=Acoswt；p=0 时 f(t
5、)=0；其功率谱密度是基带信号功 率谱的线性搬移。 1.1.2 2FSK 一个 FSK 信号可以看成是两个不同载波的 2ASK 信号的叠加。其解调和解调 方法和 ASK 差不多。2FSK 信号的频谱可以看成是 f1 和 f2 的两个 2ASK 频谱的 组合。 1.1.3 2PSK 2PSK 以载波的相位变化作为参考基准的，当基带信号为 0 时相位相对于初 始相位为 0，当基带信号为 1 时相对于初始相位为 180。 1.2 数字调制技术的仿真实现数字调制技术的仿真实现 MATLAB 是一种功能强大的科学计算和工程仿真软件，它的交互式集成 界面能够帮助用户快速的完成数值分析、数字信号处理、仿真建
6、模、和优化等 功能。本课程设计需要运用 MATLAB 编程实现 2ASK,2FSK,2PSK，2DPSK 调制解调 过程，并且输出其调制后的波形，画出频谱、功率谱密度图，并比较各种调制 的误码率情况，讨论其调制效果。 Matlab 在通信工程中的应用 课程论文 2 2 程序及仿真图形的建立程序及仿真图形的建立 2.1 ASK 调制解调调制解调 2.1.1 ASK 程序程序 close all clear all n=16; fc=1000000; bitRate=1000000; N=50; noise=10; signal=source(n,N); transmittedSignal=ask
7、Modu(signal,bitRate,fc,N); signal1=gussian(transmittedSignal,noise); configueSignal=demoASK(signal1,bitRate,fc,n,N); 2.1.2 ASK 图形图形 1.随机信号的产生 2.ASK 信号调制 Matlab 在通信工程中的应用 课程论文 3 3.傅里叶频域分析 4.信道加噪声后信号 5.接收信号的解调 6.解调出的二进制信号 Matlab 在通信工程中的应用 课程论文 4 2.2 PSK 调制解调调制解调 2.2.1 PSK 程序程序 close all clear all n=16
8、; fc=1000000; bitRate=1000000; N=50; noise=10; signal=source(n,N); transmittedSignal=bpskModu(signal,bitRate,fc,N); signal1=gussian(transmittedSignal,noise); configueSignal=demoBPSK(signal1,bitRate,fc,n,N); 2.2.2 PSK 图形图形 1.随机信号的产生 2. PSK 信号调制 Matlab 在通信工程中的应用 课程论文 5 3.傅里叶频域分析 4.信道加噪声后信号 5.接收信号的解调 6
9、.解调出的二进制信号 Matlab 在通信工程中的应用 课程论文 6 2.3 FSK 调制解调调制解调 2.3.1 FSK 程序程序 close all clear all n=16; f1=18000000; f2=6000000; bitRate=1000000; N=50; noise=10; signal=source(n,N); transmittedSignal=fskModu(signal,bitRate,f1,f2,N); signal1=gussian(transmittedSignal,noise); configueSignal=demoFSK(signal1,bitRa
10、te,f1,f2,N); 2.3.2 FSK 图形图形 1.随机信号的产生 2. FSK 信号调制 Matlab 在通信工程中的应用 课程论文 7 3.傅里叶频域分析 4.信道加噪声后信号 5.接收信号的解调 Matlab 在通信工程中的应用 课程论文 8 6.解调出的二进制信号 2.4 误码率分析误码率分析 2.4.1 误码率分析程序误码率分析程序 load PeRate; load PeRatep; fpeask(15)=1e-3; fpefsk(9)=1e-3; fpepsk(24)=0.002; fpepsk(26)=1e-3; figure(1) semilogy(-6:length
11、(fpeask)-7,fpeask,-6:length(fpefsk)-7,fpefsk,- 30:length(fpepsk)-31,fpepsk),grid on; title(Analysis Of Bit Error Rate); legend(ASK),FSK,PSK); xlabel(r/dB); ylabel(Pe); figure(2) semilogy(-6:length(fpefsk)-7,fpeask);grid on; title(Bit Error Rate Of ASK); xlabel(r/dB); ylabel(PeASK); Matlab 在通信工程中的应用
12、课程论文 9 figure(3) semilogy(-6:length(fpefsk)-7,fpefsk);grid on; title(Bit Error Rate Of FSK); xlabel(r/dB); ylabel(PeFSK); figure(4) semilogy(-16:length(fpepsk)-17,fpepsk);grid on; title(Bit Error Rate Of PSK); axis(-16,10,1e-3,1); xlabel(r/dB); ylabel(PePSK); 2.4.2 误码率分析图形误码率分析图形 1.ASK 误码率分析 2.PSK 误
13、码率分析 3.FSK 误码率分析 Matlab 在通信工程中的应用 课程论文 10 4.综合误码率分析比较 3 心得体会心得体会 这段时间基于 Matlab 的通信原理课程设计，最大的收获是初步的掌握的 Matlab 软件的使用，然后，对信号的 ASK，FSK,PSK 的调制解调过程有了很深 刻的理解。 在实践过程中，基本上是在已有的基础上自学而完成的，所以对我们的自 学能力的提高也起到了一定的作用。并且在此次实践过程中，充分利用了图书 馆，及其网络资源，才能够成功完成任务，让我意识到充分利用身边资源的重 要性。本次实习过程中，设计的范围也不仅仅是书本上的知识，包括了多个方 面，如计算机语言，
14、软件使用，以及基本的操作常识等等，所以要学好一门学 科，对多个方面的了解是很有必要的。 本次课程设计不仅加强了对课本知识的了解，而且大大增强了我们课外自 学和动手能力，让我受益良多 4 参考文献参考文献 1 2007 年葛哲学. 精通 MATLAB. 电子工业出版社 2008 年 2 孙学军等. 通信原理.电子工业出版社 2001 年 3 曹志刚等. 现代通信原理 ，北京：清华大学出版社 1992 年 8 月 4 曾一凡. 扩频通信原理. 机械工业出版社 2005 年 9 月 5 樊昌信. 通信原理. 北京：国防工业出版社 6 宫锦文， 通信原理实验指导书 ，电子工业出版社 2007 年 文档来源网络，版权归原作者。 如有侵权，请告知，我看到会立刻处理。