不同方式解调下FSK、PSK、DPSK的误码率比较

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1、================精选公文范文，管理类，工作总结类，工作计划类文档,欢迎阅读下载============== 不同方式解调下FSK、PSK、DPSK 的误码率比较 摘要 一般来 说，数字解调与模拟调制的基本原理相 同，但是数字信号有离散取值的特点。 因此数字调制技术有两种方法：1利用 模拟调制的方法去实现数字式调制，即 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 载波的振幅，频率和相位进彳丁键控，便 可获得振幅键控、频移键控、和相移键 控

2、三种基本的数字调制方式。这次为期 一周的通信传输课程设计的实习,就是通 过MATLAB编程仿真,来更好的理解 FSK、PSK、DPSK的调制和解调过程。 在这次的实习中，主要是应用MATLAB 进行编程仿真并显示结果。仿真的是 ================精选公文范文，管理类，工作总结类，工作计划类文档,欢迎阅读下载============== FSK的相干、非相干和过零解调，PSK 的相干解调及DPSK的相干和差分解 调。并比较相同调制后的信号不同的解 调方式和不同调制后的信号相同的解调 方式。 关键字：频移键控，相移键 控，误码率，信噪比 ABSTRACT Generally sp

3、eaking, digital demodulation and analog modulation of the basic principles of the same, but the digital signal has the characteristics of discrete values. Therefore, digital modulation techniques, there are two methods: one using analog modulation methods to achieve digital modulation, digital modul

4、ation that is seen as a special case of analog modulation to digital baseband signal as an analog signal a special case; 2 using digital signal characteristics of discrete values by keying switch carrier in order to achieve digital modulati on. This method is usually referred to as keying method, su

5、ch as the ================精选公文范文，管理类，工作总结类，工作计划类文档,欢迎阅读下载============== right carrier amplitude, frequency and the phase shift keying, can receive amplitude shift keying (Ampolitude shift keying, ASK), frequency shift keying (Frequency shift keying, FSK), and the phase shift keying (Phase shift key

6、ing, PSK) digital modulation of three basic ways. The week-long internship curriculum design communication transmission is through MATLAB simulation program, to a better understanding of FSK, PSK, DPSK modulation and demodulation process. In this attachment, the main is the application programming M

7、ATLAB simulation and displays the results. Simulation is the FSK coherent, non-coherent and zero-crossing demodulation, PSK and DPSK coherent 2 demodulation of coherent and differential demodulation. And compare the same modulated signal demodulation in different ways and different modulated signal

8、 demodulation the same way. ================精选公文范文，管理类，工作总结类，工作计划类文档,欢迎阅读下载============== Keywords: Frequency shift keying, phase shift keying, the bit error rate, signal to noise ratio 3 目 录 摘 要 2 ABSTRACT 3 绪 论 FSK 5 第- 1早 6产生原理 信号 的解调 相关仿真 第 一早 PSK 8产生原理 信号 的与解调 D

9、PSK 相关仿真 第 一早 10产生的原理 信号的解调相关仿真 第四章 FSK、PSK、DPSK 误码率的比 较 12 第 五章 结论和心得体 ================精选公文范文，管理类，工作总结类，工作计划类文档,欢迎阅读下载============== 会 15 2FSK信号的产生方 法主要有两种。一种可以采用模拟调频 电路来实现；另一种可以采用键控法来 实现，即在二进制基带矩形脉冲序列的 控制下通过开关电路对两个不同的独立 频率源进行选通，使其在每一个码元Ts 期间输出fl或f2两个载波之一。这两种 方法产生2FSK信号的差异在于：有调 频法产生的2FS

10、K信号在相邻码元之间 的相位是连续变化的，而键控法产生的 2FSK信号，是电子开关在两个独立的频 率源之间转换形成，故相邻码元之间的 相位不一定连续。 信号的解调 2FSK信号的常用解调方法是米用如同 所示的非相干解调、相干解调和过零检 测法。相干解调和非相干解调的原理是: 将2FSK信号分解为上下两路2ASK信 号分别进行解调，然后进行抽样判决。 这里的抽样判决时直接比较两路信号抽 样值的大小，可以不设置专门的门限。 精选公文范文，管理类，工作总结类，工作计划类文档，感谢阅读下载 、 L 7 ================精选公文范文，管理类，工作总结类，工作计划类文档,欢迎阅

11、读下载============== 判决规则应与调制规则相呼应，调制时 若规定“1”符号对应载波频率fl,则接收 时上支路的样值较大，应判为“1”；反之, 判为“0”。 带通滤波器31包络检波 抽样判决器带通滤波器32 包络检波 非相干解调 带通滤波器31相乘器 相乘器 相干解调 整流 过零检测法 低通滤波器 抽样判决器低通滤波器带通滤波器 32限幅微分脉冲展宽低通过零检 测的原理基于2FSK信号的过零点数随 不同频率而异，通过过零点数目的多少, 从而区分两个不同频率的信号码元。如 上图中，2FSK信号经过限幅、微分、 6 整流后形成与频率变化相对 应的尖脉冲序列，这些尖脉冲的密集

12、程 度反映了信号的频率高低，尖脉冲的个 数就是信号过零点的数。把这些尖脉冲 变换成较宽的矩形脉冲，以增大其直流 分量，该直流分量的大小和信号频率的 高低成正比。然后经过低通滤波器取出 此直流分量，这样就完成了频率一幅度 精选公文范文，管理类，工作总结类，工作计划类文档，感谢阅读下载 ================精选公文范文，管理类，工作总结类，工作计划类文档,欢迎阅读下载============== 转换，从而根据直流分量幅度上的区别 还原出数字信号“1”和“0”。 相关仿 真 FSK的相干和非相干解调、FSK 的过零检测流程图如如所示 FSK 的调制 非相干解加入高斯白噪声 相

13、干 调解噪声误码率统 的调制 FSK 加入高斯白噪声 过零检测 噪声误码率统计第二章PSK 产 生原理 相移键控是利用载波的相 位变换来传递数字信息，而振幅和频率 保持不变。在2PSK中，通常用初始相 位0和n分别表示二进制“1”和“0”。因此, 2PSK信号的时域表达式为： SBPSKt)=?eO [?ang(t?nTs)]cos?ctnan 不 同于 ASK、 FSKan , P P ?1?+1 ??1,1?P??-1 1-P 7 ・°・ e0= Cosset 发 “1” 时 一 coset 发“0”时)一般为幅度是1、宽度 为Tsc的矩形脉冲g(t)一般为幅度是1、 宽度为

14、 Ts 的矩形脉冲 BPSK?cosSBPSK)cos??t?cos(?t??),?i?0、 ?(t)???(tt???cos( 、 cct??ic),?ii?0c= 精选公文范文，管理类，工作总结类，工作计划类文档，感谢阅读下载 ~ 7 ~ ================精选公文范文，管理类，工作总结类，工作计划类文档,欢迎阅读下载============== 2PSK信号的调制原理如图所示 ①相乘法产生 二进制双极NRZ 已调信号电平转换器x单极 NRZAcos2nfct载波发生器②数字选相 器 载波发生器 〜0相选相 开关倒相器？相K e0 S 信 号的与解调 2PSK信号

15、的解调原理 通常采用相干解调法，解调器原理如图 所示。 带通滤波器相乘器低通滤波 器抽样判决 8 相干解 调 相关仿真 PSK的相干解调 流程图如图所示： PSK的调制 加入高斯白噪声 相干解调 噪声误码率 统计第三章DPSK 产生的原理 在PSK信号中，相位变换是以未调载波 的相位变换作为参考基准的。相干解调 时，于载波回复中相位有0，模糊性， 导致解调过程中出现“反向工作”现在， 恢复出的数字信号“1”，“0”倒置。为克服 此缺点，提出了 2DPSK调制方式。 2DPSK是利用前后相邻码元的载波相对 相位变换传递数字信息，又称相对相移 信息“1” 数字信息与△屮之间的关系 也可以相

16、反定义。 于是可以将一组 二进制数字信息与其对应的2DPSK信 息的载波相位关系示例如下： 二进 制数字信息： 110 10 0 110 2DPSK 信号相位：n 0 0nnn 0 nn 0nn 0 0 0 n 0 0 也就是说，2DPSK 信号的相位并不直接代表基带信号，而 前后码元相对相位的差才唯一决定信息 符号。 2DPSK信号的产生方法： 先对二进制数字基带信号进行差分编 码，即转换为相对码，然后再根据相对 码进行绝对调相，从而产生二进制差分 相移键控。 差分码的编码规则： bn=bn-1 ?an 式中：？为模2力加 bn-1为bn的前一码元，最初的bn-1可 任意设定。将产生

17、的相对码进行绝对调 相即产生二进制差分相移键 二进 ================精选公文范文，管理类，工作总结类，工作计划类文档,欢迎阅读下载============== 制信息 差分编码 x 2DPSK信号 载波发生 9 信号的 解调 其解调原理是：对2DPSK信 号进行相干解调，恢复出相对码，在经 码反变换变成绝对码，从而恢复出发送 的二进制信息。 差分编码的逆过程 称为差分译码,即： an= bn-l?bn DPSK信号的解调分方式为两种，一种 为相干解调，一种为差分解调。相干解 调： 2DPSK 带通滤波器相乘 LPF抽样判决反变换绝对码载波 定时脉冲差分解调：用这种

18、方法不需要 专门的相干载波，只需有收到的2DPSK 信号延时一 个码元间隔T，然后与 2DPSK信号本身相乘。相乘器起着相位 比较的作用，相乘结果反映了前后码元 的相位差，经低通滤波器后再进行抽样 判决，即可直接恢复出原始数字信息。 2DPSK(t) 带通滤波器相乘器LPF 抽样判决二进制码延迟T相关仿真 DPSK的相干和差分解调流程如图所示: 2DPSK调制 加入高斯白噪声 相干 ================精选公文范文，管理类，工作总结类，工作计划类文档,欢迎阅读下载============== 解调误码率统计2DPSK调制加入高 斯白噪差分解调 误码率统计 第 四章FSK、P

19、SK、DPSK误码率的比较 10 %在已调信号中加入 高斯白噪声 randn(‘state',seed(2)); y=awgn(y,SNR-10*logl0()- 10*logl0(N),' measured',,'dB');%在已调信号中加入高 斯白噪声 figure(3) plot(t,y(1:length(t)),'b-');% 画出经过信道 的实际信号 axis([min(t) max(t)-]); title(‘加入高斯白噪声后的已调信号’) xlabel(‘Time'); ylabel(‘Amplitude'); % 相干解调 z1=ddemod(y,Fc,Fd,Fs,'ps

20、k',M,df); %带输出波形的相干M元频移键控解 调 figure(4) stem([0:numPlot-l ],x(1:numPlot),'bx'); hold on; ================精选公文范文，管理类，工作总结类，工作计划类文档,欢迎阅读下载============== stem([0:numPlot- l],zl(l:numPlot),'ro'); hold off; axis([0 numPlot -]); title(‘相干解调后的信号原序列比较') legend(‘原输入二进制随机序列','相干解 调后的信号')xlabel(‘Time'); yla

21、bel(‘Amplitude'); % 误码率统计 [errorSym ratioSym]=symerr(x,zl); figure(6) simbasebandex([0:l:5]); title(‘相干解调后误码率统 计') %DPSK调制和相干解调 MATLAB 源代码 function DPSK Fc=10; % 载频 Fs=100; % 系统 采样频率Fd=1; %码速率 N=Fs/Fd; df=1O; numSymb=25;% 进行仿真的 信息代码个数M=2; %进制数 SNRpBit=60;% 信噪比 21 SNR=SNRpBit/log2(M); seed二[

22、12345 54321]; numPlot=25; %产生 25 个二 进 制 随 机 码 x=randsrc(numSymb,1,[0:M-1]);%产生 25 个二进制随机码 figure⑴ stem([O:numPlot- l],x(l:numPlot),'bx'); ================精选公文范文，管理类，工作总结类，工作计划类文档,欢迎阅读下载============== title(‘ 二进制随机序列')xlabel(‘Time'); ylabel(‘Amplitude'); %将 25 个绝 对码转换为相对码 b=zeros(l,26); b(2)=xor(

23、b(l),x(l)) for n=2:25 b(n+l)=xor(x(n),b(n)); end for n=l:25 x(n)=b(n+1); end figure(2) stem([O:numPlot- l],x(l:numPlot),'bx'); title(‘二进制随机序列相对码') xlabel(‘Time'); ylabel(‘Amplitude'); % 调制 y=dmod(x,Fc,Fd,Fs,'psk',M,df); numModPlot=numPlot*Fs; t=[0:numModPlot-1]./Fs; figure(3) plot(t,y(1:leng

24、th(t)),'b-'); axis([min(t) 2 -]);title(‘ 调制后的信号')xlabel(‘Time'); ylabel(‘Amplitude'); % 在已调信号 中加入高斯白噪声randn(‘state',seed(2)); y=awgn(y,SNR-10*logl0()- 10*log10(N),' measured',,'dB');%在已调信号中加入高 斯白噪声 figure⑷ plot(t,y(1:length(t)),'b-');% 画出经过信道 zl=ddemod(y,Fc,Fd,Fs,'psk',M,df); % 将 恢复出的相对码变换为绝对码 a=

25、zeros(l,26); a(l)=xor(b(l),0); for n=2:25 a(n)=xor(b(n),b(n-1)) end for n=1:25 z1(n)=a(n+1); end %带输出波形的相干M元频 移键控解调 figure(5) stem([O:numPlot- 1],z1(1:numPlot),'ro'); axis([0 numPlot - ]); title(‘相干解调 后的信号的绝对码')xlabel(‘Time'); ylabel('Amplitude'); % 误码率统计 [errorSym ratioSym]=symerr(x,zl); figur

26、e(6) simbasebandex([0:1:5]); title(‘相干解调后误码率统 计') %DPSK调制差分解调 MATLAB 源代码 function DPSK Fc=10; % 载频 Fs=100; % 系统 采样频率Fd=1; %码速率 N=Fs/Fd; df=10; numSymb=25;% 进行仿真的 %进制数 噪 比 seed=[12345 numPlot=25; 信息代码个数M=2; SNRpBit=60;% 信 SNR=SNRpBit/log2(M); 54321]; 23 %产生25个二进制随 机 码 x=randsrc(numSymb,l,

27、[O:M-l]);%产生 25 个二进制随机码 figure(l) stem([0:numPlot- l],x(l:numPlot),'bx'); title(‘ 二进制随机序列')xlabel(‘Time'); ylabel(‘Amplitude'); %将 25 个绝 对码转换为26个相对码b=zeros(l,26); for n=1:25 b(n+1)=xor(x(n),b(n)); end figure(2) stem([0:25],b(1:26),'bx'); title(‘ 二进制随 机 序 列 相 对 码')xlabel(‘Time'); ylabel(‘Amplitu

28、de'); % 调制 y=dmod(b,Fc,Fd,Fs,'psk',M,df); numModPlot=26*Fs; t=[0:numModPlot-1]./Fs; figure(3) plot(t,y(1:length(t)),'b-'); axis([min(t) 中加入高斯白噪声randn(‘state',seed(2)); y=awgn(y,SNR-10*logl0()- 10*logl0(N),' measured',,'dB');%在已调信号中加入高 斯白噪声 figure(4) stem(y) plot(t,y(1:length(t)),'b-');% 画出经过信道

29、 的实际信号 axis([min(t) max(t)-]); title(‘加入高斯白噪声后的已调信号') xlabel(‘Time'); ylabel(‘Amplitude'); % 差分解调带 通滤波器 24 [B,A]=butter(10,,'high'); a=filter(B,A,y); wc=[,]; [B,A]=butter(10,wc,'stop'); b=filter(B,A,a); %延迟一个码元的 长度 a=zeros(0,2700); for n=101:2700 a(n)=y(n-100); end %相乘 for n=l:2600 a(n)=a(n)*y

30、(n); end figure(5) stem(a) title(‘ 相乘后的信 号 ') xlabel(‘Time'); ylabel(‘Amplitude'); % 低通滤波器 b=zeros(1,26) ; for n=1:26 b(n)=z1(100*n-50); end for n=1:26 if b(n)> b(n)=1; else b(n)=0; end end figure(7) stem(b) 25 限幅后的信号点数差 分后的信号点数 31 通过低通滤波器的信号点数 解调 后的信号相干解调： 32 二进制随机序列调制后的信号 Amplitude 加入高斯白噪声后的已 调信号相干解调后的信号原序列比较 原输入二进制随机序列相干解调后的信 号 0510152025Time DPSK 相干解 调： 34 二进制随机 序列二进制随机序列相对码