标准实验报告4Word文档下载推荐.docx
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10），分别画出BPSK、QPSK、2ASK、2FSK用两种方法获得谱峰个数特征随每个信噪比的变化曲线，然后设定区分门限。
比较这两种方法的优缺点。
（3）选择其中一种方法提取谱峰特征，设计识别决策树，并编写程序实现。
画出BPSK、QPSK、2ASK、2FSK信号的正确识别率随信噪比（0：
10）的变化曲线。
说明在多高信噪比下能保证每种信号的正确识别率均在90%以上。
七、实验器材（设备、元器件）：
计算机、Matlab计算机仿真软件
八、实验步骤：
1、在编写的信号源基础上，根据实验内容提取信号特征并进行调制识别。
（a）BPSK、QPSK、2ASK、2FSK频谱特征提取程序
（b）BPSK、QPSK、2ASK、2FSK数字通信信号调制识别程序
九、实验数据及结果分析
（1）ASK信号的频谱、二次方谱、四次方谱
BPSK信号的频谱、二次方谱、四次方谱
QPSK信号的频谱、二次方谱、四次方谱
FSK信号的频谱、二次方谱、四次方谱
程序如下：
1.ASK
fc=300;
%载波频率
fs=2000;
%采样频率
fb=200;
%Tb比特周期符号速度fd=1/2*fb
fd=200;
T=2;
a=randi（[0,1],1,T*fs）;
%产生二进制码元
%%根升余弦成型滤波器
NT=60;
r=0.3;
rate=fs/fb;
%过采样率=fs/码速率
delay=NT/（2*rate）;
t=0:
1/fs:
T-1/fs;
x=exp（j*2*pi*fc*t）.*a;
ask=rcosflt（x,fd,fs,'
sqrt'
r,delay）;
%波形成型
figure
（1）
subplot（411）
plot（real（ask））;
axis（[02000-11]）;
gridon;
title（'
ASK时域波形'
）;
subplot（412）
plot（fftshift（abs（fft（ask））））;
ASK的频域波形'
subplot（413）
plot（fftshift（abs（fft（ask.^2））））;
ASK的二次方谱'
subplot（414）
plot（fftshift（abs（fft（ask.^4））））;
ASK的四次方谱'
2.BPSK
fc=200;
%载波频率
%采样频率
%Tb比特周期
%符号速度
%时间长2S
M=2;
%二元
%%产生产生0，1序列或符号序列
m=randi（[0,1],1,fs）;
%%相位映射为复基带信号
a=pskmod（m,M）;
%%基带消息
length（a）-1;
x=cos（2*pi*fc*t+angle（a））;
%生成BPSK
xBPSK=rcosflt（x,fd,fs,'
%%画图
plot（xBPSK）;
BPSK时域波形图'
plot（fftshift（abs（fft（xBPSK））））;
BPSK频域波形图'
plot（fftshift（abs（fft（xBPSK.^2））））;
BPSK信号二次方谱'
plot（fftshift（abs（fft（xBPSK.^4））））;
BPSK信号四次方谱'
3.QPSK
clearall;
closeall;
clc;
fc=200;
fb=100;
M=4;
%四元
N=T*fs;
r=fs/fd;
filtorder=60;
%滤波器阶数60
a=0.3;
%滚降因子0.3
delay=filtorder/（r*2）;
h=rcosfir（a,delay,r,1,'
h=sqrt（r）*h/norm（h）;
s=randsrc（N,1,[0:
M-1]）;
p=pskmod（s,M）;
x_base=zeros（r,N）;
x_base（1,:
）=p.'
;
x_base=x_base（:
ss=conv（h.'
x_base）;
X_QPSK=x_base.*exp（j*（2*pi*fc/fs*[0:
length（x_base）-1].'
+rand*2*pi））;
%
plot（real（X_QPSK））;
axis（[0500-11]）;
QPSK时域波形图'
plot（fftshift（abs（fft（X_QPSK））））;
QPSK频域波形图'
plot（fftshift（abs（fft（X_QPSK.^2））））;
QPSK二次方谱'
plot（fftshift（abs（fft（X_QPSK.^4））））;
QPSK四次方谱'
4.FSK
%因为调频指数为0.6中心频率为400Hz，可以计算出f1f2;
fc=（f1+f2）/2h=（f2-f1）/fb
fc=400;
fs=1200;
%Tb比特周期
f2=460;
f1=340;
%%生成anbn随机序列
N=length（a）;
b=zeros（1,N）;
fori=1:
N
b（i）=1-a（i）;
end
c=a.*exp（j*2*pi*f1*t）+b.*exp（j*2*pi*f2*t）;
fskk=rcosflt（c,fd,fs,'
plot（real（fskk））;
FSK时域波形'
plot（fftshift（abs（fft（fskk））））;
FSK的频域波形'
plot（fftshift（abs（fft（fskk.^2））））;
FSK二次方谱'
plot（fftshift（abs（fft（fskk.^4））））;
FSK四次方谱'
（2）谱峰个数的提取
方法
（1）以频谱或二次方谱或四次方谱中的最大值为参考值，设置一个门限，搜索大于该门限以上的谱峰个数
方法
（2）以频谱或二次方谱或四次方谱P（f）中的最大值为参考值，记录最大值的位置为pos，选取最大值左右两侧第N个点的谱的幅度值，计算比值
设置门限，搜索R大于门限以上的谱峰个数；
如果有多个谱峰同时存在，则把幅度最高的谱峰去掉后再依次搜索幅度次高的谱峰。
a）2ASK信号频谱的谱峰个数提取
方法一：
ASK的频谱图
分析可得，该频谱图只有一根离散谱线，在方法一中，可以设置门限r=5000
提取程序如下：
%%提取谱峰
%方法一
a=zeros（1,length（abs（fft（ask））））;
a=abs（fft（ask））;
num=0;
length（abs（fft（ask）））
ifa（i）>
5000
num=num+1;
fprintf（'
2ASK信号频谱的谱峰数目为num=%d\n'
num）;
end
加噪后识别的谱峰数随信噪比的变化：
程序：
%加噪处理后识别谱峰数随信噪比的变化曲线
num=zeros（1,20）;
a=zeros（1,length（abs（fft（ask））））
j=1;
forSNR=-10:
9
askk=awgn（ask,SNR,'
measured'
a=abs（fft（askk））;
n=0;
fori=1:
length（abs（fft（askk）））
n=n+1;
信噪比为%ddB时2ASK信号频谱的谱峰数目为num=%d\n'
SNR,n）;
num（j）=n;
j=j+1;
SNR=SNR+1;
SNR=-10:
9;
plot（SNR,num）;
axis（[-109010]）;
xlabel（'
信噪比/dB'
ylabel（'
谱峰数目/个'
谱峰数随信噪比变化曲线'
方法二：
老师，第二种算法学生实在没有看懂，自认为那个算法有很大歧义，因此只做了一种算法提取，忘老师见谅。
b）2FSK信号频谱的谱峰个数提取
FSK加噪频谱图：
谱峰提取程序：
根据频谱图可以设置门限r=2000；
%%谱峰提取程序
a=zeros（1,length（abs（fft（fsk））））;
a=abs（fft（fsk））;
length（abs（fft（fsk）））
2000
fprintf（'
2FSK信号频谱的谱峰数目为num=%d\n'
谱峰数随信噪比变化曲线：
clearall;
%因为调频指数为0.6中心频率为400Hz，可以计算出f1f2;
fsk=rcosflt（c,fd,fs,'
a=zeros（1,length（abs（fft（fsk））））
fskk=awgn（fsk,SNR,'
a=abs（fft（fskk））;
length（abs（fft（fskk）））
信噪比为%ddB时2FSK信号频谱的谱峰数目为num=%d\n'
c）BPSK信号频谱的谱峰个数提取
BPSK加噪频谱图（信噪比为-5dB）：
BPSK二次方谱谱峰提取程序：
根据二次方频谱图可以设置门限r=5000
%%二次方谱谱峰数目提取
a=zeros（1,length（abs（fft（BPSK.^2））））;
a=abs（fft（BPSK.^2））;
length（abs（fft（BPSK.^2）））
BPSK信号二次方谱的谱峰数目为num=%d\n'
a=zeros（1,length（abs（fft（BPSK.^2））））
BPSKK=awgn（BPSK,SNR,'
a=abs（fft（BPSKK.^2））;
length（abs（fft（BPSKK.^2）））
信噪比为%ddB时BPSK信号频谱的谱峰数目为num=%d\n'
d）QPSK信号频谱的谱峰个数提取
QPSK加噪频谱图：
QPSK四次方谱谱峰提取程序：
根据频谱图设置门限r=2000
%%四次方谱的提取
a=zeros（1,length（abs（fft（qpsk））））;
a=abs（fft（qpsk.^4））;
length（abs（fft（qpsk.^4）））
QPSK信号频谱的谱峰数目为num=%d\n'
plot（fftshift（abs（fft（qpsk.^4））））;
（3）BPSK、QPSK、2ASK、2FSK信号的正确识别率随信噪比的变化曲线
十、实验结论
1.BPSK信号的二次方谱在二倍载频出现冲击，四次方谱在零频、二倍载频、四倍载频出现冲击，QPSK信号在两倍载频sinc包络，在四倍载频出现离散谱。
2.可以通过二次方谱、四次方谱的谱线数目识别BPSK、QPSK信号。
十一、总结及心得体会
使我们通过实际上机实验，加深理解不同数字通信信号的特点。
十二、对本实验过程及方法、手段的改进建议：
报告评分：
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