通信原理課程設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　課程設(shè)計(jì)報(bào)告</b></p><p>　　實(shí)習(xí)類別： 通信原理課程設(shè)計(jì)</p><p>　　專業(yè)： 通信工程 班級(jí)：</p><p>　　姓名： 學(xué)號(hào)： </p><p>　　實(shí)習(xí)時(shí)間：2013年 3月16日——4月13日</p>

2、;<p><b>　　正文：</b></p><p><b>　　一 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?lt;/b></p><p>　　在本實(shí)驗(yàn)中使用的軟件工具是MATLAB。設(shè)計(jì)本實(shí)驗(yàn)的目的是希望在以下幾方面有所收獲：</p><p>　　1.會(huì)MATLAB軟件的最基本運(yùn)用</p><p>　　MATLAB是一

3、種很實(shí)用的數(shù)學(xué)軟件，它易學(xué)易用。MATLAB對于許多的通信仿真類問題來說是比較合適的。</p><p>　　2.了解計(jì)算機(jī)仿真的基本原理及方法，知道怎樣通過仿真的方法去研究通信問題。</p><p>　　3.加深對信號(hào)與系統(tǒng)和通信原理及其相關(guān)課程內(nèi)容的理解。</p><p><b>　　二 實(shí)驗(yàn)特點(diǎn)</b></p><p&g

4、t;　　與硬件實(shí)驗(yàn)相比，軟件實(shí)驗(yàn)具如下一些特點(diǎn)：</p><p>　　1.軟件實(shí)驗(yàn)具有廣泛的實(shí)用性和極好的靈活性。在硬件實(shí)驗(yàn)中改變系統(tǒng)參數(shù)也許意味著要重做硬件，而在軟件實(shí)驗(yàn)中這只是該一兩個(gè)數(shù)據(jù)，或者只是在屏幕上按幾下鼠標(biāo)。</p><p>　　2.軟件實(shí)驗(yàn)更有助于我們較為全面地研究通信系統(tǒng)。有許多問題，通過硬件試驗(yàn)來研究可能非常困難，但在軟件實(shí)驗(yàn)中卻易于解決。 </p>&l

5、t;p>　　3.硬件實(shí)驗(yàn)的精確度取決于元器件及工藝水平，軟件實(shí)現(xiàn)的精確度取決于CPU的運(yùn)算速度或者說是程序的運(yùn)算量。</p><p>　　4.軟件實(shí)驗(yàn)開發(fā)周期短，成本低。</p><p><b>　　三 上機(jī)實(shí)驗(yàn)要求</b></p><p>　　掌握matlab的基本操作及了解基本的仿真方法，分析運(yùn)行范例程序。</p>&l

6、t;p>　　按以下要求編制仿真程序并調(diào)試運(yùn)行 </p><p><b>　　基本信號(hào)的仿真</b></p><p>　　模擬調(diào)制與解調(diào)的仿真</p><p>　　數(shù)字基帶傳輸碼型的仿真</p><p><b>　　數(shù)字基帶系統(tǒng)的仿真</b></p><p>　　數(shù)字調(diào)制

7、與解調(diào)的仿真</p><p><b>　　脈沖編碼調(diào)制仿真</b></p><p><b>　　四 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容</b></p><p>　　1、編程實(shí)現(xiàn)基本信號(hào)的仿真</p><p>　　（1）產(chǎn)生并繪出以下信號(hào):</p><p><b>　　a單位脈沖序列</

8、b></p><p><b>　　b單位階躍序列</b></p><p><b>　　c正弦信號(hào)及其頻譜</b></p><p>　　d周期鋸齒波sawtooth()</p><p>　　e周期方波square()</p><p>　　f實(shí)指數(shù)序列y(n)=2n<

9、/p><p>　　g sin2πf1t*cos2πf2t f1=50Hz f2=2000Hz</p><p>　?。?）產(chǎn)生一條-2到2之間的Sa(200t)曲線。</p><p>　　（3）產(chǎn)生下面信號(hào)，并繪出頻譜</p><p>　　t 0<t<t0/4</p><p>　　s(t)=

10、 -t+ t0/4 t0/4<t< 3t0/4 </p><p>　　t-t0 3t0/4<t< t0</p><p><b>　　假設(shè)t0=0.5s</b></p><p>　　2、編程實(shí)現(xiàn)模擬調(diào)制與解調(diào)的仿真(DSB必做，SSB\AM\FM選擇其中一種)</p>&

11、lt;p>　　設(shè)消息信號(hào)m(t)的表達(dá)式為：</p><p>　　1 0≤t≤t0/3</p><p>　　m(t)= -2 t0/3≤t≤2t0/3 </p><p>　　0 其他</p><p>　?。ㄗⅲ簃(t)也可自己選用其它的信號(hào)）</p><p>　　（1）DS

12、B中，已調(diào)信號(hào)的時(shí)域表達(dá)式：u(t)=m(t)c(t)=Ac*m(t)cos(2πfct)</p><p>　　假設(shè)用信號(hào)m(t)以DSB方式調(diào)制載波c(t)=cos(2πfct)，所得到的已調(diào)信號(hào)記為u(t)；并假設(shè)t0=0.15s和fc=250Hz。繪制調(diào)制信號(hào)、已調(diào)信號(hào)和解調(diào)信號(hào)等各相關(guān)點(diǎn)處的時(shí)域波形和頻譜。</p><p>　?。?）以上例中提供的信號(hào)進(jìn)行SSB調(diào)制，試?yán)L制調(diào)制信號(hào)

13、、已調(diào)信號(hào)和解調(diào)信號(hào)等各相關(guān)處的時(shí)域波形和頻譜。（提示：上邊帶調(diào)制信號(hào)：ussb=m.*c-imag(hilbert(m)).*b；下邊帶調(diào)制信號(hào)： lssb=m.*c+imag(hilbert(m)).*b。）</p><p>　?。?）以上例中提供的信號(hào)進(jìn)行AM調(diào)制，給定的調(diào)制指數(shù)a=0.8，試?yán)L制調(diào)制信號(hào)、已調(diào)信號(hào)和解調(diào)信號(hào)等各相關(guān)處點(diǎn)的時(shí)域波形和頻譜。</p><p>　　AM

14、調(diào)制信號(hào)的時(shí)域表達(dá)式為：u(t)= AC[1+amn(t)]cos(2πfct)</p><p>　　這里a是調(diào)制指數(shù)，mn(t)是經(jīng)過歸一化處理的消息信號(hào)，式中mn(t)=m/max(abs(m))。 </p><p>　?。?）以上例中提供的信號(hào)進(jìn)行頻率調(diào)制，采用載波：c(t)=cos(2πfct)進(jìn)行調(diào)頻，fc=200Hz, t0=0.15s，偏移常數(shù)KF=50。試?yán)L制調(diào)制信號(hào)、已

15、調(diào)信號(hào)和解調(diào)信號(hào)等各相關(guān)點(diǎn)處的時(shí)域波形和頻譜。</p><p>　　調(diào)頻信號(hào)的時(shí)域表達(dá)式為：M(t)=Accos</p><p>　?。?）高斯噪聲的產(chǎn)生 </p><p>　　設(shè)高斯噪聲限帶為（-Bs,Bs），雙邊帶功率譜密度為，則總功率為，設(shè)高斯噪聲幅度為x，則有：</p><p><b>　?。?，</b><

16、;/p><p>　　所以高斯噪聲可表示成</p><p>　　x=sqrt(Bs*no)*randn(1,M) M為隨機(jī)碼元個(gè)數(shù)</p><p>　　在模擬調(diào)制中加上噪聲后波形作對比。</p><p>　　3、編程實(shí)現(xiàn)數(shù)字基帶信號(hào)的碼型的仿真</p><p>　?。?）試做單極性歸零碼、雙極性非歸零碼、單極性非歸零碼

17、、雙極性歸零碼，占空比50%（選擇其中2種）；</p><p>　?。?）雙相碼、AMI碼、HDB3碼等的仿真（選其中2種）。</p><p>　　4、數(shù)字基帶通信系統(tǒng)的仿真</p><p>　?。?）一個(gè)升余弦頻譜的濾波器，已知，畫出α等于0.1,0.5,1時(shí)的波形。參數(shù)要求：，在內(nèi)仿真10個(gè)點(diǎn)，仿真區(qū)間為-10ms ～10ms。</p><p

18、>　?。?） 利用matlab的SIMULINK功能建立一個(gè)基帶傳輸模型，采用單極性, 或雙極性碼作為基帶信號(hào)，發(fā)送濾波器為上述升余弦濾波器，發(fā)送數(shù)據(jù)率為1000bps，分別觀察輸出信號(hào)在無噪聲干擾及有噪聲干擾下波形及眼圖。</p><p>　　注意：必須首先運(yùn)行實(shí)驗(yàn)步驟1 中的程序得出h(t)后，才能運(yùn)行該模型。</p><p>　?。?）建立基帶接收機(jī)模型，觀察判決輸出，與發(fā)送數(shù)

19、碼進(jìn)行比較。（選做）</p><p>　　5、數(shù)字調(diào)制與解調(diào)的仿真(選擇兩種調(diào)制與解調(diào)方式)</p><p>　　根據(jù)2FSK、2PSK、2DPSK等的調(diào)制和解調(diào)的原理框圖，繪出的各點(diǎn)波形及其頻譜或功率譜。加上噪聲作對比。（發(fā)送的二進(jìn)制信息序列可自己設(shè)定，例如假設(shè)發(fā)送的二進(jìn)制信息序列為100110000101，一個(gè)碼元周期內(nèi)含有兩個(gè)載波周期。）</p><p>　　

20、6、脈沖編碼調(diào)制仿真（選作）</p><p>　　若輸入A律PCM編碼器的正弦信號(hào)為x(t)=sin(1600πt),抽樣序列為x(n)=sin(0.2πn),n=0，1，2…，10，將其進(jìn)行PCM編碼，給出編碼器的輸出碼組序列。</p><p>　　繪出譯碼后的波形（選作）。</p><p><b>　　二.程序及運(yùn)行結(jié)果</b></p

21、><p>　　1、編程實(shí)現(xiàn)基本信號(hào)的仿真</p><p>　?。?）產(chǎn)生并繪出以下信號(hào):</p><p><b>　　a單位脈沖序列</b></p><p><b>　　程序如下：</b></p><p>　　n0=[1,2,3];</p><p>　　x

22、=zeros(1,10);</p><p>　　x(1,n0)=1;</p><p><b>　　stem(x) ;</b></p><p>　　title('單位脈沖序列')</p><p><b>　　單位脈沖序列</b></p><p><b>

23、;　　b單位階躍序列</b></p><p><b>　　程序如下：</b></p><p><b>　　ns=0;</b></p><p><b>　　nf=10;</b></p><p><b>　　n0=1;</b></p>

24、<p>　　n=[ns:nf];</p><p>　　x=[(n-n0)>=0];</p><p><b>　　stem(x);</b></p><p>　　title('單位階躍序列'); </p><p><b>　　單位階躍序列</b></p>

25、<p><b>　　c正弦信號(hào)及其頻譜</b></p><p><b>　　程序如下:</b></p><p>　　t=-1:0.01:1;x=5*sin(2*pi*10*t);N=length(x);fx=fft(x);df=100/N;n=0:N/2;f=n*df;subplot(2,1,1);plot(t,x);

26、grid; subplot(2,1,2);plot(f,abs(fx(n+1))*2/N); grid;</p><p><b>　　正弦信號(hào)及其頻譜</b></p><p>　　d周期鋸齒波sawtooth()</p><p>　　Fs=10000;t=0:1/Fs:1;</p><p>　　x1=sawtooth

27、(2*pi*50*t,0);</p><p>　　x2=sawtooth(2*pi*50*t,1);</p><p>　　subplot(2,1,1),plot(t,x1),axis([0,0.2,-1,1]);title('鋸齒波1');</p><p>　　subplot(2,1,2),plot(t,x2),axis([0,0.2,-1,1]);

28、title('鋸齒波2')</p><p>　　e.周期方波square()</p><p><b>　　程序如下：</b></p><p><b>　　Fs=10000;</b></p><p>　　t=0:1/Fs:1;</p><p>　　x1=squa

29、re(2*pi*50*t,20);</p><p>　　plot(t,x1);</p><p>　　title('周期方波');</p><p>　　axis([0,0.2,-1.5,1.5]); </p><p>　　f實(shí)指數(shù)序列y(n)=2n</p><p><b>　　a=2;</

30、b></p><p><b>　　x=a.^n;</b></p><p>　　stem(n,x);</p><p>　　title('實(shí)指數(shù)序列')</p><p>　　g sin2πf1t*cos2πf2t f1=50Hz f2=2000Hz</p><p><

31、;b>　　f1=50;</b></p><p><b>　　f2=2000</b></p><p>　　t=0:0.01:10;</p><p>　　a=sin(2*pi*f1*t);b=cos(2*pi*f2*t);</p><p><b>　　y=a.*b;</b></p

32、><p>　　plot(t,y);title('sin2pif1t*cos2pif2t')</p><p>　　（2）產(chǎn)生一條-2到2之間的Sa(200t)曲線。</p><p>　　t=linspace(-2,2);</p><p>　　y=sinc(200*t);</p><p>　　plot(t,y)

33、;title('y=sa(200t)')</p><p><b>　　z=fft(y)</b></p><p>　　plot(abs(z))</p><p>　?。?）產(chǎn)生下面信號(hào)，并繪出頻譜</p><p>　　t 0<t<t0/4</p><p>　　

34、s(t)= -t+ t0/4 t0/4<t< 3t0/4 </p><p>　　t-t0 3t0/4<t< t0</p><p><b>　　假設(shè)t0=0.5s</b></p><p><b>　　源程序：</b></p><p>　　

35、clear all;</p><p>　　close all;</p><p><b>　　clc;</b></p><p><b>　　t0=0.5;</b></p><p>　　t=0:0.01:0.5;</p><p>　　s=t.*(t>0&t<=

36、t0/4)+(-t+t0/4).*(t>=t0/4&t<=3*t0/4)+(t-t0).*(t>=3*t0/4&t<t0);</p><p><b>　　plot(t,s)</b></p><p>　　2．模擬調(diào)制與解調(diào)的仿真</p><p>　?。?） 信號(hào)的DSB調(diào)制與解調(diào)</p>&l

37、t;p>　　clear all;</p><p>　　close all;</p><p><b>　　clc;</b></p><p><b>　　t0=0.15;</b></p><p>　　dt=0.0001;</p><p>　　t=[0:dt:1];</

38、p><p><b>　　fc=250;</b></p><p><b>　　phi0=0;</b></p><p>　　ct=cos(2*pi*fc*t+phi0); %載波信號(hào)</p><p><b>　　fm=10;</b></p><p&g

39、t;　　fun = @(t)1.*(t>=0&t<=t0/3)+(-2).*(t>=t0/3&t<=2*t0/3)+0.*(t>=2*t0/3);</p><p>　　mt=fun(t);</p><p>　　ut=1.5*mt.*ct;</p><p><b>　　figure(1)</b><

40、;/p><p>　　subplot(3,1,1),plot(t,mt),title('mt----調(diào)制信號(hào)')</p><p>　　subplot(3,1,2),plot(t,ct),title('ct----載波信號(hào)')</p><p>　　subplot(3,1,3),plot(t,ut),title('ut----已調(diào)信號(hào)&

41、#39;)</p><p>　　[m,n]=size(ut);</p><p>　　ni=0.05*randn(m,n);</p><p><b>　　u0=ut+ni;</b></p><p><b>　　figure(2)</b></p><p>　　subplot(3,

42、1,1),plot(t,ni),title('ni----高斯白噪聲')</p><p>　　subplot(3,1,2),plot(t,u0),title('u0=ut+ni----已調(diào)信號(hào)+高斯白噪聲')</p><p>　　w1=2*dt*(fc-2*fm);</p><p>　　w2=2*dt*(fc+2*fm);</p

43、><p>　　[b,a]=butter(4,[w1,w2],'bandpass');</p><p>　　u1=filter(b,a,u0);</p><p>　　subplot(3,1,3),plot(t,u1),title('u1----信號(hào)進(jìn)入帶通濾波器')</p><p><b>　　figure

44、(3)</b></p><p>　　u2=u1.*ct;</p><p>　　subplot(3,1,1),plot(t,u2),title('u2----與載波相乘后的波形')</p><p><b>　　B=2*fm;</b></p><p>　　wn3=2*dt*B;</p>

45、<p>　　[b,a]=butter(4,wn3,'low');</p><p>　　u3=filter(b,a,u2);</p><p>　　subplot(3,1,2),plot(t,-u3),title('u3----解調(diào)后的信號(hào)')</p><p>　　subplot(3,1,3),plot(t,-u3),hol

46、d on,title('解調(diào)后的信號(hào)與原調(diào)制信號(hào)比較')</p><p>　　plot(t,mt,'r');</p><p>　　dt=t(2)-t(1); % 采樣周期</p><p>　　f=1/dt; % 采樣頻率(Hz)</p>

47、<p>　　X=fft(ut); % 計(jì)算x的快速傅立葉變換X</p><p><b>　　N=1/dt;</b></p><p>　　F=X(1:N/2+1); % F(k)=X(k)(k=1:N/2+1)</p><p>　　f=f*(0:N/2)/N;

48、 % 使頻率軸f從零開始</p><p><b>　　figure(4)</b></p><p>　　plot(f,abs(F)),title('dsb調(diào)制信號(hào)頻譜圖');xlim([0,fc*2]);</p><p>　　xlabel('Frequency');</p>

49、<p>　　ylabel('|F(k)|') </p><p><b>　?。?）SSB方式</b></p><p>　　clear all;</p><p>　　close all;</p><p><b>　　clc;</b></p><p>

50、;<b>　　t0=0.15;</b></p><p>　　dt=0.0001;</p><p>　　t=[0:dt:1];</p><p><b>　　fc=250;</b></p><p><b>　　phi0=0;</b></p><p>　　ct

51、=cos(2*pi*fc*t+phi0); %載波信號(hào)</p><p><b>　　fm=10;</b></p><p>　　fun = @(t)1.*(t>=0&t<=t0/3)+(-2).*(t>=t0/3&t<=2*t0/3)+0.*(t>=2*t0/3);</p><p>　

52、　mt=fun(t);</p><p>　　mh=imag(hilbert(mt));</p><p>　　b=sin(2*pi*fc.*t)</p><p>　　ussb=mt.*ct-imag(hilbert(mt)).*b;</p><p>　　lssb=mt.*ct+imag(hilbert(mt)).*b;</p>&

53、lt;p><b>　　figure(1)</b></p><p>　　subplot(3,1,1),plot(t,mt),title('mt----調(diào)制信號(hào)')</p><p>　　subplot(3,1,2),plot(t,ussb),title('ussb----載波信號(hào)')</p><p>　　sub

54、plot(3,1,3),plot(t,lssb),title('lssb----已調(diào)信號(hào)')</p><p>　　dt=t(2)-t(1); % 采樣周期</p><p>　　f=1/dt; % 采樣頻率(Hz)</p><p>　　X1=fft(ussb); % 計(jì)

55、算x的快速傅立葉變換X</p><p>　　X2=fft(lssb);</p><p><b>　　N=1/dt;</b></p><p>　　F1=X1(1:N/2+1); % F(k)=X(k)(k=1:N/2+1)</p><p>　　F2=X2(1:N/2+1);</p&

56、gt;<p>　　f=f*(0:N/2)/N; % 使頻率軸f從零開始</p><p><b>　　figure(4)</b></p><p>　　subplot(3,1,1),plot(f,abs(F1)),hold on,title('ussb調(diào)制信號(hào)頻譜圖');plot(-f,abs(F1));xlim([-fc*2

57、,fc*2]);</p><p>　　subplot(3,1,2),plot(f,abs(F2)),hold on,title('lssb');plot(-f,abs(F2));xlim([-fc*2,fc*2]);</p><p>　　xlabel('Frequency');</p><p>　　ylabel('|F(k)|

58、')</p><p><b>　?。?）高斯白噪聲</b></p><p><b>　　n0=30;</b></p><p><b>　　fc=250;</b></p><p>　　t=[0:0.0005:0.15];</p><p>　　u=c

59、os(2*pi*fc.*t);</p><p>　　M=length(u);</p><p>　　x=sqrt(4*n0)*randn(1,M);</p><p>　　plot(t,x(1:length(t)));</p><p>　　3、編程實(shí)現(xiàn)數(shù)字基帶信號(hào)的碼型的仿真</p><p>　　(1)單極性非歸零碼<

60、;/p><p>　　function y=snrz(x)</p><p>　　%本函數(shù)實(shí)現(xiàn)將輸入的一段二進(jìn)制代碼編為相應(yīng)的單極性非歸零碼輸出</p><p>　　%輸入x為二進(jìn)制碼，輸出y為編好的碼</p><p>　　%給出計(jì)算每一個(gè)碼元的點(diǎn)數(shù)，因?yàn)槲覀冎挥杏秒x散的點(diǎn)來得出連續(xù)的函數(shù)表示。</p><p><b&g

61、t;　　grid=300;</b></p><p>　　t=0:1/grid:length(x);</p><p>　　for i=1:length(x), %計(jì)算碼元的值</p><p>　　if(x(i)==1), %如果信息為1</p><p>　　for j=1:grid, %該碼元對應(yīng)的點(diǎn)值取1</p>

62、<p>　　y((i-1)*grid+j)=1;</p><p><b>　　end</b></p><p><b>　　else</b></p><p>　　for j=1:grid; %反之，信息為0，該碼元對應(yīng)的點(diǎn)值取0</p><p>　　y((i-1)*grid+j)=0;

63、 </p><p>　　end; end; end</p><p>　　y=[y,x(i)];</p><p><b>　　M=max(y);</b></p><p><b>　　m=min(y);</b></p><p>　　subplot(2,1,1);<

64、/p><p>　　plot(t,y);</p><p>　　axis([0,i,m-0.1,M+0.1]);</p><p>　　%采用title命令來實(shí)現(xiàn)標(biāo)記出各碼元對應(yīng)的二進(jìn)制信息</p><p>　　title('1 0 0 1 1 0 0 0 0 1 0 1');</p><p><b>

65、　　制與解調(diào)方式)</b></p><p>　　(2)、雙極性歸零碼：</p><p><b>　　源程序：</b></p><p><b>　　%雙極性歸零碼</b></p><p>　　function y=drz(x)</p><p>　　%本函數(shù)實(shí)現(xiàn)將輸入

66、的一段二進(jìn)制代碼編為相應(yīng)的雙極性歸零碼輸出</p><p>　　%輸入x為二進(jìn)制碼，輸出y為編好的碼</p><p>　　grid=300; </p><p>　　t=0: 1/grid: length(x) %定義對應(yīng)時(shí)間序列</p><p>　　for i=1: length(x), %進(jìn)行編碼</p><p>

67、;　　if(x(i)==1), %如果信息為1</p><p>　　for j=1: grid/2 ,</p><p>　　y(grid/2*(2*i-2)+j)=1;%定義前半時(shí)間為1</p><p>　　y(grid/2*(2*i-1)+j)=0;%定義后半時(shí)間為0</p><p><b>　　end</b><

68、;/p><p><b>　　else</b></p><p>　　for j=1: grid/2 %反之，信息為0，該碼元對應(yīng)的點(diǎn)值取0</p><p>　　y(grid/2*(2*i-2)+j)=-1;%定義前半時(shí)間為-1</p><p>　　y(grid/2*(2*i-1)+j)=0;%定義后半時(shí)間為0 </p&

69、gt;<p>　　end; end; end</p><p>　　y=[y,x(i)];</p><p><b>　　M=max(y);</b></p><p><b>　　m=min(y);</b></p><p>　　plot(t,y);</p><p&g

70、t;　　axis([0,i,m-0.1,M+0.1]);</p><p>　　%采用title命令來實(shí)現(xiàn)標(biāo)記出各碼元對應(yīng)的二進(jìn)制信息</p><p>　　title('1 0 0 1 1 0 0 0 0 1 0 1');</p><p><b>　　(3).ami碼</b></p><p>　　x=[1

71、0 0 1 1 0 0 0 0 1 0 1]</p><p><b>　　程序如下</b></p><p>　　function y=ami(x)</p><p>　　grid=300; </p><p>　　t=0: 1/grid: length(x);</p><p>　　k=-1;%定義對應(yīng)

72、時(shí)間序列</p><p>　　for i=1: length(x), %進(jìn)行編碼</p><p>　　if(x(i)==1),</p><p>　　k=-k;%如果信息為1</p><p>　　for j=1: grid/2 ,</p><p>　　y(grid/2*(2*i-2)+j)=k;%定義前半時(shí)間為1<

73、;/p><p>　　y(grid/2*(2*i-1)+j)=k;%定義后半時(shí)間為0</p><p><b>　　end</b></p><p><b>　　else</b></p><p>　　for j=1: grid/2 %反之，信息為0，該碼元對應(yīng)的點(diǎn)值取0</p><p&g

74、t;　　y(grid/2*(2*i-2)+j)=0;%定義前半時(shí)間為-1</p><p>　　y(grid/2*(2*i-1)+j)=0;%定義后半時(shí)間為0 </p><p>　　end; end; end</p><p>　　y=[y,x(i)];</p><p><b>　　M=max(y);</b></

75、p><p><b>　　m=min(y);</b></p><p>　　plot(t,y);</p><p>　　axis([0,i,m-0.1,M+0.1]);</p><p>　　%采用title命令來實(shí)現(xiàn)標(biāo)記出各碼元對應(yīng)的二進(jìn)制信息</p><p>　　title('1 0 0 1 1

76、0 0 0 0 1 0 1');</p><p><b>　　(4).雙相碼</b></p><p>　　x=[1 0 0 1 1 0 0 0 0 1 0 1]</p><p><b>　　程序如下:</b></p><p><b>　　%雙相碼</b></p&g

77、t;<p>　　function y=mechester(x)</p><p>　　%本函數(shù)實(shí)現(xiàn)將輸入的一段二進(jìn)制代碼編為相應(yīng)的雙相碼輸出</p><p>　　%輸入x為二進(jìn)制碼，輸出y為編好的碼</p><p>　　grid=300; </p><p>　　t=0: 1/grid: length(x) %定義對應(yīng)時(shí)間序列&l

78、t;/p><p>　　for i=1: length(x), %進(jìn)行編碼</p><p>　　if(x(i)==1), %如果信息為1</p><p>　　for j=1: grid/2 ,</p><p>　　y(grid/2*(2*i-2)+j)=1;%定義前半時(shí)間為1</p><p>　　y(grid/2*(2*

79、i-1)+j)=0;%定義后半時(shí)間為0</p><p><b>　　end</b></p><p><b>　　else</b></p><p>　　for j=1: grid/2 %反之，信息為0，該碼元對應(yīng)的點(diǎn)值取0</p><p>　　y(grid/2*(2*i-2)+j)=1;%定義前半時(shí)

80、間為1</p><p>　　y(grid/2*(2*i-1)+j)=0;%定義后半時(shí)間為0 </p><p>　　end; end; end</p><p>　　y=[y,x(i)];</p><p><b>　　M=max(y);</b></p><p><b>　　m=min(

81、y);</b></p><p>　　plot(t,y);</p><p>　　axis([0,i,m-0.1,M+0.1]);</p><p>　　%采用title命令來實(shí)現(xiàn)標(biāo)記出各碼元對應(yīng)的二進(jìn)制信息</p><p>　　title('1 0 0 1 1 0 0 0 0 1 0 1');</p>&

82、lt;p>　　4、利用SIMULINK實(shí)現(xiàn)數(shù)字調(diào)制與解調(diào)的仿真(選擇兩種調(diào)制與解調(diào)方式</p><p>　　2PSK調(diào)制采用圖２－１（b）所示方法，當(dāng)源信號(hào)為０時(shí)傳送載波，當(dāng)源信號(hào)為１時(shí)傳送相移180度的載波，即產(chǎn)生2PSK信號(hào)。</p><p>　　2PSK解調(diào)采用如圖２－２所示方法，將2PSK信號(hào)在頻域上與載波相乘，再經(jīng)過低通濾波，然后進(jìn)行抽樣判決得到解調(diào)信號(hào)。</p>

83、;<p>　　2PSK調(diào)制和解調(diào)各環(huán)節(jié)仿真波形如下各圖所示。</p><p>　　圖３－１　源信號(hào)、載波時(shí)間波形和頻譜</p><p>　　源信號(hào)和載波如圖３－１所示，其中源信號(hào)是隨機(jī)產(chǎn)生的二進(jìn)制碼元，載波頻為fc=200Hz，幅度為１的余弦波。</p><p>　　圖３－２　噪聲、未加噪聲調(diào)制、加噪聲調(diào)制時(shí)間波形和頻譜</p><

84、p>　　源信號(hào)經(jīng)過2PSK調(diào)制后產(chǎn)生未加噪聲調(diào)制信號(hào)，從頻域上看是源信號(hào)中心頻率經(jīng)調(diào)制后搬移到了載波頻率上。調(diào)制后信號(hào)的時(shí)間波形由兩種相位不同的波形組成，而且兩種波形是反相的，即相位相差180度，且相位變化隨著源信號(hào)變化而變化（異變同不變），但振幅和頻率保持不變。2PSK信號(hào)后經(jīng)過加性高斯白噪聲信道后得到加噪聲調(diào)制信號(hào)，設(shè)信噪比為SNR=10dB，各時(shí)間波形和頻譜如圖３－２所示，由圖可見，2PSK信號(hào)經(jīng)過SNR=10dB加性高斯白

85、噪聲信道后的波形有明顯的毛刺出現(xiàn)。</p><p>　　圖３－３　相干解調(diào)后、低通后、抽樣判決后及源信號(hào)時(shí)間波形和頻譜</p><p>　　解調(diào)時(shí)加有SNR=10dB噪聲的2PSK信號(hào)與同步載波在頻域相乘再經(jīng)過70Hz低通濾波后，再經(jīng)過抽樣判決后恢復(fù)出原始數(shù)字信號(hào)，各時(shí)間波形和頻譜如圖３－３所示，抽樣判決后信號(hào)時(shí)域波形和頻譜與源信號(hào)相比是一致的，說明沒有產(chǎn)生誤碼。</p>&

86、lt;p>　　圖３－４　SNR=1dB時(shí)抽樣判決后及源信號(hào)時(shí)間波形和頻譜</p><p>　　當(dāng)加性高斯白噪聲信道信噪比SNR=1dB時(shí)，抽樣判決后信號(hào)時(shí)域波形和頻譜與源信號(hào)相比還是一致的，說明也沒有產(chǎn)生誤碼，如圖３－４所示。</p><p>　　2DPSK調(diào)制采用如圖２－４所示方法，先對源信號(hào)進(jìn)行差分編碼（碼變換），再根據(jù)相對碼絕對調(diào)相，從而產(chǎn)生二進(jìn)制差分相移鍵控信號(hào)。</p

87、><p>　　2DPSK解調(diào)采用如圖２－５所示方法，對2DPSK信號(hào)進(jìn)行相干解調(diào)，恢復(fù)出相對碼，再經(jīng)碼反變換器變換為絕對碼，從而恢復(fù)出發(fā)送的二進(jìn)制數(shù)字信息。</p><p>　　2DPSK調(diào)制和解調(diào)各環(huán)節(jié)仿真波形如下各圖所示。</p><p>　　圖３－５　源信號(hào)、碼變換后、載波時(shí)間波形和頻譜</p><p>　　源信號(hào)是隨機(jī)產(chǎn)生二進(jìn)制碼元，載波

88、頻為fc=200Hz，幅度為１的余弦波，源信號(hào)經(jīng)過碼變換（差分編碼）產(chǎn)生碼變換后信號(hào)，各時(shí)間波形和頻譜如圖３－５所示。</p><p>　　圖３－６　噪聲、未加噪聲調(diào)制、加噪聲調(diào)制時(shí)間波形和頻譜</p><p>　　源信號(hào)經(jīng)過2DPSK調(diào)制后產(chǎn)生調(diào)制波信號(hào)，從頻域上看是源信號(hào)中心頻率經(jīng)調(diào)制后搬移到了載波頻率上。調(diào)制后的信號(hào)時(shí)間波形由兩種相位不同的波形組成，當(dāng)源信號(hào)為１時(shí)，2DPSK信號(hào)相位

89、反轉(zhuǎn)π，當(dāng)源信號(hào)為０時(shí)，相位保持不變（１變０不變）。2DPSK信號(hào)后經(jīng)過加性高斯白噪聲信道后得到加噪聲調(diào)制信號(hào)，設(shè)信噪比為SNR=10dB，各時(shí)間波形和頻譜如圖３－６所示，由圖可見，2DPSK信號(hào)經(jīng)過SNR=10dB加性高斯白噪聲信道后的波形有明顯的毛刺出現(xiàn)。</p><p>　　圖３－７　相干解調(diào)后、低通后、抽樣判決后、碼反變換后及源信號(hào)時(shí)間波形和頻譜</p><p>　　解調(diào)時(shí)加有SN

90、R=10dB噪聲2DPSK信號(hào)與同步載波在頻域相乘后經(jīng)過70Hz低通濾波后，再經(jīng)過抽樣判決得到相對碼，然后進(jìn)行碼反變換得到絕對碼，從而恢復(fù)出原始數(shù)字信號(hào)，與源信號(hào)相比是一致的，說明沒有產(chǎn)生誤碼，各時(shí)間波形和頻譜如圖３－７所示。</p><p>　　圖３－８　SNR=1dB時(shí)碼反變換后及源信號(hào)時(shí)間波形和頻譜</p><p>　　當(dāng)加性高斯白噪聲信道信噪比SNR=1dB時(shí)，碼反變換后信號(hào)時(shí)域波

91、形和頻譜與源信號(hào)相比還是一致的，說明也沒有產(chǎn)生誤碼，如圖３－８所示。</p><p><b>　　五、小結(jié)</b></p><p>　　通過本次小學(xué)期，我不僅鞏固了課堂上學(xué)到的GUI設(shè)計(jì)方法，也學(xué)到了很多新的實(shí)用MATLAB技能，加深了對MATLAB的熟悉程度，同時(shí)也復(fù)習(xí)了學(xué)過的信號(hào)調(diào)制解調(diào)知識(shí)，可謂一箭雙雕，對以后的學(xué)習(xí)和工作都會(huì)有很大的幫助。</p>

92、<p><b>　　六、參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　通信原理——基于Matlab的計(jì)算機(jī)仿真 郭文彬等編著 北京郵電出版社</p><p>　　Matlab/Simulink通信系統(tǒng)建模與仿真實(shí)例分析 邵玉斌 北京:清華大學(xué)出版社, 2008</p><p>　　現(xiàn)代通信實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)仿真 陳平等編著國防工業(yè)出

93、版社2003</p><p>　　Matlab電子仿真與應(yīng)用 韓利竹等編著 國防工業(yè)出版社</p><p>　　Matlab及其在電子信息類課程中的應(yīng)用 唐向宏等主編 電子工業(yè)出版社 </p><p>　　《MATLAB仿真技術(shù)與實(shí)例應(yīng)用教程》 張森主編 機(jī)械工業(yè)出版社 2004.1</p&g