武汉理工大学基于MATLAB的二进制移相键控(2PSK)调制与解调.docx

课程设计任务书 学生姓名： 专业班级： 指导教师： 工作单位： 题 目：信号分析处理课程设计 －基于 MATLAB 的二进制移相键控（2PSK）调制与解调分 析 初始条件： Matlab6.5 以上版本软件； 先修课程：通信原理等； 要求完成的主要任务：（包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体 要求） 1、利用MATLAB中的simulink 工具箱中的模块进行二进制移相键控（2PSK） 调制与解调，观察波形变化； 2、画出程序设计框图，编写程序代码，上机运行调试程序，记录实验结果 （含计算结果和图表等），并对实验结果进行分析和总结； 3、课程设计说明书按学校统一规范来撰写，具体包括： ⑴ 目录； ⑵ 理论分析； ⑶ 程序设计； ⑷ 程序运行结果及图表分析和总结； ⑸ 课程设计的心得体会（至少 800 字，必须手写。）； ⑹ 参考文献（不少于 5 篇）。 时间安排：周一、周二查阅资料，了解设计内容； 周三、周四程序设计，上机调试程序； 周五、整理实验结果，撰写课程设计说明书。 指导教师签名： 年 月 日 系主任（或责任教师）签名： 年 月 日 目录 TOC \o "1-2" \h \z \u 理论分析 1 基础知识 1 二进制相移键控基本原理 1 二进制相移键控调制 2 二进制相移键控解调 4 程序设计与仿真模型建立 6 设计与仿真基础 6 程序设计实现 7 Simulink 仿真模型建立 12 程序运行结果与仿真结果 20 程序运行结果与分析 20 Simulink 仿真结果与分析 21 心得体会 23 参考文献 25 武汉理工大学《信号分析处理》课程设计说明书 武汉理工大学《信号分析处理》课程设计说明书 PAGE PAGE 3 1 理论分析 基础知识 数字信号的传输方式分为基带传输和带通传输。然而，实际中的大多数信道 （如无线信道）因具有带通特性而不能直接传送基带信号，这是因为数字基带信号往往具有丰富的低频分量。为了使数字信号在带通信道中传输，必须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（已调信号）的过程称为数字调制。在接收端通过解调器把带通信号还原成数字基带信号的过程称为数字解调。通常把包括调制和解调过程的数字传输系统叫做数字带通传输系统。 二进制相移键控基本原理 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。 1 0 1 图 1.2.1 PSK 信号波形的示例 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，通常利用初始相位 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： e =Acos(ω + ) （式 1.1） 2psk c 其中，错误!未找到引用源。表示第 n 个符号的绝对相位： 错误!未找到引用源。 0 发送“0”时 φ = （式 1.2） n π 发送“1”时 因此，上式可以改写为 错误!未找到引用源。 （式 1.3） 典型波形如图 1.1.2.由于表示信号的两种码元的波形相同，极性相反，故2PSK 信号一般可以表述为一个双极性全占空矩形脉冲序列与一个正弦波的相乘。 图 1.2.2 2PSK 信号波形 就模拟调制法而言，与产生 2ASK 信号的方法比较，只是对基带信号要求不同，因此 2PSK 信号可以看作是双极性基带信号作用下的 DSB 调幅信号。而就键控法来说，用数字基带信号控制开关电路，选择不同相位的载波输出，这时基带信号为单极性NRZ 或双极性NRZ 脉冲序列信号均可。且 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。 二进制相移键控调制 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，通常用初始相位为 0 和π表示二进制的“1”和“0”。因此 2PSK 的信号的时域表达式为 ｅ (t)=Acos(ω t+φ ) 2psk c n 其中，φn 表示第 n 个符号的绝对相位： 0 发送“0”时 φ = n π 发送“1”时 因此，上式可改写为  Acosω t 概率为 P c ｅ (t)= 2psk - Acosω t 概率为 1-P c T T A s 0 -A 1 0 0 图 1.3.1 2PSK 信号的时间波形 由于表示信号的两种码元的波形相同，记性相反，