数字调制系统仿真Word格式文档下载.docx
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包络检波法
2、二进制频移键控(2FSK)
1)调制方法
2FSK信号可表示为:
产生2FSK的方法有两种,如图所示。
FSK调制信号的输出如下图所示:
2)解调方法
2FSK信号有两种基本解调方法:
非相干解调和相干解调,此外,还有鉴频法、过零检测法和差分检波法。
相干解调法
实验步骤
2ASK仿真部分:
1、根据2ASK调制原理,采用相乘器或者开关电路产生2ASK信号,用SystemVue仿真实现,观察输出的2ASK波形。
2、计算ASK信号的带宽,并与利用分析窗口得到的信号功率谱进行对比。
3、根据信号的带宽设定合适的带通滤波器,并采用非相干解调法(包络检波法)或者相干解调法对产生的2ASK信号进行解调,注意缓冲器中判决门限电平的设置,观察解调后的信号的波形,并与原波形进行比较。
4、具体的仿真系统如下图所示:
FSK仿真部分:
1、根据2FSK调制原理,采用相乘器或者开关电路产生2FSK信号,用SystemVue仿真实现,观察输出的2FSK波形。
2、计算2FSK信号的带宽,并与利用分析窗口得到的信号功率谱进行对比。
3、根据信号的带宽设定合适的带通滤波器,(若基带信号的码速率为10b/s,载波频率为150Hz和100Hz,则可设定带通滤波器的两个截止频率分别为120Hz和170Hz)并采用非相干解调法(包络检波法)或者相干解调法对产生的2FSK信号进行解调,(其中包络检波器可采用截止频率为5Hz的低通滤波器表示)观察解调后的信号的波形,并与原波形进行比较。
实验结果
1、假定数字基带信号的码速率为10b/s,采用频率为30Hz的载波进行2ASK调制,试画出2ASK信号的频谱图。
2、修改ASK中缓冲器的判决门限电平,解调输出的波形将发生什么变化?
3、假定数字基带信号的码速率为10b/s,采用频率为100Hz和150Hz的载波进行2FSK调制,试画出2FSK信号的频谱图。
数字基带传输系统仿真及性能分析
数字基带传输系统
基带传输包含着数字通信技术的许多问题,频带传输是基带信号调制后再传输的,因此频带传输也存在基带问题。
基带传输的许多问题,频带传输同样须考虑。
如果把调制与解调过程看作是广义信道的一部分,则任何数字传输系统均可等效为基带传输系统。
理论上还可证明,任何一个采用线性调制的频带传输系统,总是可以由一个等效的基带传输系统来代替。
基带传输系统设计中的误码
产生误码的原因:
基带传输中的误码将造成基带系统传输误码率的提升,影响基带系统工作性能。
误码是由接收端抽样判决器的错误判决造成的,造成错误判决的原因主要有两个:
码间串扰和信道加性噪声的影响。
码间串扰是由于系统传输总特性(包括收发滤波器和信道特性)不理想,导致前后码元的波形畸变、展宽,并使前面波形出现很长的拖尾,蔓延到当前码元的抽样时刻上,从而对当前码元的判决造成干扰。
接收端能否正确恢复信息,在于能否有效地抑制噪声和减小码间串扰。
(1)主函数:
clearall;
N=100;
%生成的bit个数
n=16;
%每个bit的抽样点数
signal=signalsource(N);
hdb3_signal=hdb3(signal,n);
filtersignal=filter_Nyquist(hdb3_signal);
samplesignal=sampling(filtersignal,n);
ssignal=reverse_hdb3(samplesignal,n);
draw(N,n,signal,hdb3_signal,filtersignal,samplesignal,ssignal);
(2)信源:
functionsignal=signalsource(N)
Signal=rand(1,N)>
0.75;
3)码型编码—HDB3码
①functionhdb3NRZ_signal=hdb3NRZ(signal)last_V=-1;
last_B=-1;
hdb3NRZ_signal=zeros(size(signal));
count=0;
fori=1:
length(signal)
ifsignal(i)==1
hdb3NRZ_signal(i)=-last_B;
last_B=hdb3NRZ_signal(i);
else
count=count+1;
ifcount==4
count=0;
hdb3half_signal(i)=-last_V;
last_V=hdb3NRZ_signal(i);
ifhdb3NRZ_signal(i)*last_B==-1end
②functionhdb3_signal=hdb3(signal,n)%hdb3_signal=hdb3RZ(signal,n)
%函数输出hdb3_signal为码型转换后的传输码型HDB3码
a=hdb3NRZ(signal);
a0=zeros(1,n/2);
hdb3_signal=[];
forj=1:
length(signal);
a1=[];
forjj=1:
n/2
a1=[a1,a(j)];
end
hdb3_signal=[hdb3_signal,a1,a0];
End
5抽样判决——恢复为HDB3码
functionsamplesignal=sampling(signal,n)
%函数输出samplesignal为抽样判决后恢复的信息
%函数输入n为每个bit的抽样点数samplesignal=[];
fori=n/2:
n:
length(signal)ifsignal(i)>
0.5forj=1:
n
samplesignal=[samplesignal,1];
end
elseifsignal(i)<
-0.5forj=1:
samplesignal=[samplesignal,-1];
endelse
samplesignal=[samplesignal,0];
End
6码型译码——恢复为欲传输的01比特流
functionsignal=reverse_hdb3(hdb3_signal,n)
%函数输入hdb3_signal为经过抽样之后形成的双极性的不归零的HDB3码signal=[];
last_B=-1;
last_V=-1;
j=0;
length(hdb3_signal)j=j+1;
ifhdb3_signal(i)==1|hdb3_signal(i)==-1signal(j)=1;
iflast_B*hdb3_signal(i)==1signal(j)=0;
iflast_V*hdb3_signal(i)==-1signal(j-3)=0;
last_B=hdb3_signal(i);
else
signal(j)=0;
a.码型编码后的HDB3码
b进行抽样判决之后,恢复的不归零的HDB3码
c码型译码的输出,恢复为欲传送的01bit流
d基带后存数系统合成图:
仿真分析
1、实验测试结果,包括译码结果、误码率与信噪比之间的关系
理想状态下,对信号随机的提取,编码器输入为1000001110001000,通过encode函数后,因为加入了监督码,信号变得复杂密集,编码输出为1011000101001110110001011000
通过译码输出为1000001110001000,与编码输入一致。
说明循环码的检错和纠错能力性能好。
输出多项式为:
g(x)=(x+a)(x+a2)(x+a3)=a6+a5x+a4x+a3x2+a3x+a2x+x3
以randint函数重新做一个输入信号并进行编码,结果与上例相似,输入与输出一致。
由上面所有的图可以发现,编码器输入信号并不完全相同,因为对信号的提取是随机的,所以码元也是随机的,信号经过编码器后,因为要加入监督码,所以波形变得更加密集了。
信号经过译码后,波形和编码器输入信号大致相同,说明循环码的检错和纠错能力可以
降低基带传输误码率的方式及效率分析
数字基带的误码率与输入的信噪比有关,信噪比又与输入信号的能量以及噪声的能量有关。