信息对抗大作业.docx
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信息对抗大作业
信息对抗大作业
选题：
（2）（8）
学院：
通信工程学院
专业：
通信工程专业
班级：
011211
学号：
01121081
姓名：
田翔
日期：
2015.6.20
目录
封面1
目录2
实验
（2）3
一、实验原理3
二、数字调制技术的仿真实现5
三、程序与调制解调波形15
四、性能比较24
实验（8）25
一、实验目的25
二、实验原理25
三、实验仿真与实现26
参考文献28
实验
（2）
使用Matlab构成一个加性高斯白噪声情况下的2PSK调制解调系统，仿真分析使用信道编码纠错和不使用信道编码时，不同信道信噪比情况下的系统误码率。
一.数字调制与解调原理
1.12ASK
（1）2ASK
2ASK就是把频率、相位作为常量，而把振幅作为变量，信息比特是通过载波的幅度来传递的。
由于调制信号只有0或1两个电平，相乘的结果相当于将载频或者关断，或者接通，它的实际意义是当调制的数字信号"1时，传输载波；当调制的数字信号为"0"时，不传输载波。
公式为：
1.22FSK
2FSK可以看做是2个不同频率的2ASK的叠加，其调制与解调方法与2ASK差不多，主要频率F1和F2，不同的组合产生所要求的2FSK调制信号。
公式如下：
1.32PSK
2PSK以载波的相位变化为基准，载波的相位随数字基带序列信号的1或者0而改变，通常用已经调制完的载波的0或者π表示数据1或者0，每种相位与之一一对应。
二．数字调制技术的仿真实现
本课程设计需要借助MATLAB的M文件编程功能，对2ASK..2PSK.2FSK进行调制与解调的设计，并绘制出调制与解调后的波形，误码率的情况分析，软件仿真可在已有平台上实现。
1.2ASK代码主函数
closeall
clearall
n=16;
fc=1000000;bitRate=1000000;
N=50;
%noise=ti;
noise=10;
signal=source（n,N）;%生成二进制代码
transmittedSignal=askModu（signal,bitRate,fc,N）;%调制后信号
signal1=gussian（transmittedSignal,noise）;%加噪声
configueSignal=demoASK（signal1,bitRate,fc,n,N）;
source代码
functionsendSignal=source（n,N）
sendSignal=randint（1,n）
bit=[];
fori=1:
length（sendSignal）
ifsendSignal（i）==0
bit1=zeros（1,N）;
else
bit1=ones（1,N）;
end
bit=[bit,bit1];
end
figure
（1）
plot（1:
length（bit）,bit）,title（'transmittingofbinary'）,gridon;
axis（[0,N*length（sendSignal）,-2,2]）;
end
askModu代码
functiontransmittedSignal=askModu（signal,bitRate,fc,N）%signal为输入信号，bitrate为bit速率，fc调制信号频率，N
%signal=[00101101];
%bitRate=1000000;
%fc=1000000;
%N=32;
t=linspace（0,1/bitRate,N）;
c=sin（2*pi*t*fc）;
transmittedSignal=[];
fori=1:
length（signal）
transmittedSignal=[transmittedSignal,signal（i）*c];
end
figure
（2）%画调制图
plot（1:
length（transmittedSignal）,transmittedSignal）;title（'ModulationofASK'）;gridon;
figure（3）%画频谱实部
m=0:
length（transmittedSignal）-1;
F=fft（transmittedSignal）;
plot（m,abs（real（F）））,title（'ASK_frequency-domainanalysisreal'）;
gridon;
%figure（4）画频谱虚部
%plot（m,imag（F））;title（'ASK_frequency-domainanalysisimag'）;
%gridon;
end
CheckRatePe代码
functionPeWrong=CheckRatePe（signal1,signal2,s）
rights=0;
wrongs=0;
forki=1:
s-2
if（signal1（ki）==signal2（ki））
rights=rights+1;
else
wrongs=wrongs+1;
end
end
PeWrong=wrongs/（wrongs+rights）;
end
demoASK代码
functionbitstream=demoASK（receivedSignal,bitRate,fc,n,N）
loadnum
signal1=receivedSignal;
signal2=abs（signal1）;%ÕûÁ÷
signal3=filter（num1,1,signal2）;%LPF,°üÂç¼ì²¨
IN=fix（length（num1）/2）;%ÑÓ³Ùʱ¼ä
bitstream=[];
LL=fc/bitRate*N;
i=IN+LL/2;
while（i<=length（signal3））%Åоö
bitstream=[bitstream,signal3（i）>=0.5];
i=i+LL;
end
figure（6）
subplot（3,1,1）;%接收波形
plot（1:
length（signal1）,signal1）;title（'Waveofreceivingterminal（includingnoise）'）;gridon;
subplot（3,1,2）;%接收整流后波形
plot（1:
length（signal2）,signal2）;title（'Waveofcommutate'）;gridon;
subplot（3,1,3）;%包络检波波形
plot（1:
length（signal3）,signal3）;title（'WaveofLPF'）;gridon;
bit=[];
fori=1:
length（bitstream）
ifbitstream（i）==0
bit1=zeros（1,N）;
else
bit1=ones（1,N）;
end
bit=[bit,bit1];
end
figure（7）%解调后的二进制波形
plot（bit）,title（'binaryofreceivingterminal'）,gridon;
axis（[0,N*length（bitstream）,-2.5,2.5]）;
end
gussian代码%加高斯白噪声
functionsignal=gussian（transmittedSignal,noise）
signal=sqrt
（2）*transmittedSignal;
signal=awgn（signal,noise）;
figure（5）
plot（1:
length（signal）,signal）;
title（'Waveincludingnoise'）,gridon;
end
/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////fsk主函数代码
closeall
clearall
n=16;%二进制代码长度
f1=18000000;%频率1
f2=6000000;%频率2
bitRate=1000000;%bit速率
N=50;%码元宽度
%noise=ti;
noise=10;%家性噪声大小
signal=source（n,N）;%产生二进制代码
transmittedSignal=fskModu（signal,bitRate,f1,f2,N）;%调制
signal1=gussian（transmittedSignal,noise）;%加噪声
configueSignal=demoFSK（signal1,bitRate,f1,f2,N）;%解调
source代码%二进制信号产生函数
functionsendSignal=source（n,N）
sendSignal=randint（1,n）
bit=[];
fori=1:
length（sendSignal）
ifsendSignal（i）==0
bit1=zeros（1,N）;
else
bit1=ones（1,N）;
end
bit=[bit,bit1];
end
figure
（1）
plot（bit）,title（'transmittingofbinary'）,gridon;
axis（[0,N*length（sendSignal）,-2.5,2.5]）;
end
fskModu代码%频率调制函数
functiontransmittedSignal=fskModu（signal,bitRate,f1,f2,N）
t=linspace（0,1/bitRate,N）;
c1=sin（2*pi*t*f1）;%调制信号1
c2=sin（2*pi*t*f2）;%调制信号2
transmittedSignal=[];
fori=1:
length（signal）%调制
ifsignal（i）==1
transmittedSignal=[transmittedSignal,c1];
else
transmittedSignal=[transmittedSignal,c2];
end
end
figure
（2）%画调制后波形图
plot（1:
length（transmittedSignal）,transmittedSignal）;title（'ModulationofFSK'）;gridon;
figure（3）%画调制后频谱图
m=0:
length（transmittedSignal）-1;
F=fft（transmittedSignal）;
plot（m,abs（real（F）））,title（'ASK_frequency-domainanalysisreal'）;
gridon;
end
demoFSK代码
functionbitstream=demoFSK（receivedSignal,bitRate,f1,f2,N）
loadnum
signal1=receivedSignal;
signal2=filter（gaotong,1,signal1）;%通过HPF，得到高通分量
signal3=abs（signal2）;%整流
signal3=filter（lowpass,1,signal3）;%通过低通，形成包络
bitstream=[];
IN1=fix（length（lowpass）/2）+fix（length（gaotong）/2）;%延迟时间
bitstream1=[];
LL=N;%每个bit的抽样点数
i=IN1+LL/2;
while（i<=length（signal3））%判决
bitstream1=[bitstream1,signal3（i）>=0.5];
i=i+LL;
end
bitstream1
figure（5）
subplot（3,1,1）;
plot（1:
length（signal1）,signal1）;title（'Waveofreceivingterminal（includingnoise）'）;gridon;
subplot（3,1,2）;
plot（1:
length（signal2）,signal2）;title（'AfterPassingHPF'）;gridon;
subplot（3,1,3）;
plot（1:
length（signal3）,signal3）;title（'AfterPassingLPF'）;gridon;
signal4=filter（daitong,1,signal1）;%通过BPF得到低频分量
signal5=abs（signal4）;%整流
signal5=filter（lowpass,1,signal5）;%通过LPF，形成包络
IN2=fix（length（lowpass）/2）+fix（length（daitong）/2）;%延迟时间
bitstream2=[];
LL=N;%每个bit的的抽样点数
i=IN2+LL/2;
while（i<=length（signal5））%判决
bitstream2=[bitstream2,signal5（i）>=0.5];
i=i+LL;
end
bitstream2
figure（6）
subplot（3,1,1）;
plot（1:
length（signal1）,signal1）;title（'Waveofreceivingterminal（includingnoise）'）;gridon;
subplot（3,1,2）;
plot（1:
length（signal4）,signal4）;title（'AfterPassingBPF'）;gridon;
subplot（3,1,3）;
plot（1:
length（signal5）,signal5）;title（'AfterPassingLPF'）;gridon;
fori=1:
min（length（bitstream1）,length（bitstream2））%判决
if（bitstream1（i）>bitstream2（i））
bitstream（i）=1;
else
bitstream（i）=0;
end
end
bitstream
bit=[];%接收端波形
fori=1:
length（bitstream）
ifbitstream（i）==0
bit1=zeros（1,N）;
else
bit1=ones（1,N）;
end
bit=[bit,bit1];
end
figure（7）
plot（bit）,title（'binaryofreceivingterminal'）,gridon;
axis（[0,N*length（bitstream）,-2.5,2.5]）;
end
CheckRatePe代码
functionPeWrong=CheckRatePe（signal1,signal2,s）
rights=0;
wrongs=0;
forki=1:
s-2
if（signal1（ki）==signal2（ki））
rights=rights+1;
else
wrongs=wrongs+1;
end
end
PeWrong=wrongs/（wrongs+rights）;
end
gussian代码
functionsignal=gussian（transmittedSignal,noise）
signal=sqrt
（2）*transmittedSignal;
signal=awgn（signal,noise）;
figure（4）
plot（1:
length（signal）,signal）,title（'AddingNoise'）;
gridon;
end
2psk主函数代码
closeall
clearall
n=16;%二进制码长
fc=1000000;%载波频率
bitRate=1000000;信息频率
N=50;%码宽
noise=10;%信道加性噪声大小
signal=source（n,N）;生成二进制代码
transmittedSignal=bpskModu（signal,bitRate,fc,N）;对信号进行调制并进行频谱分析
signal1=gussian（transmittedSignal,noise）%加信道噪声
configueSignal=demoBPSK（signal1,bitRate,fc,n,N）;%信号解调
source代码
functionsendSignal=source（n,N）
sendSignal=randint（1,n）
bit=[];
fori=1:
length（sendSignal）
ifsendSignal（i）==0
bit1=zeros（1,N）;
else
bit1=ones（1,N）;
end
bit=[bit,bit1];
end
figure
（1）
plot（bit）,title（'transmittingofbinary'）,gridon;
axis（[0,N*length（sendSignal）,-2.5,2.5]）;
end
bpskModu代码
functiontransmittedSignal=bpskModu（signal,bitRate,fc,N）
t=linspace（0,1/bitRate,N）;
c1=sin（2*pi*t*fc）;
c2=sin（2*pi*t*fc+pi）;
transmittedSignal=[];
fori=1:
length（signal）
ifsignal（i）==1
transmittedSignal=[transmittedSignal,c1];
else
transmittedSignal=[transmittedSignal,c2];
end
end
figure
（2）%画调制图
plot（1:
length（transmittedSignal）,transmittedSignal）;title（'ModulationofBPSK'）;gridon;
figure（3）%画频谱图
m=0:
length（transmittedSignal）-1;
F=fft（transmittedSignal）;
plot（m,abs（real（F）））,title（'BPSK_frequency-domainanalysisreal'）;
gridon;
end
CheckRatePe代码
functionPeWrong=CheckRatePe（signal1,signal2,s）
rights=0;
wrongs=0;
forki=1:
s-2
if（signal1（ki）==signal2（ki））
rights=rights+1;
else
wrongs=wrongs+1;
end
end
PeWrong=wrongs/（wrongs+rights）;
end
demoBPSK代码
functionbitstream=demoBPSK（receivedSignal,bitRate,fc,n,N）
loadnum%读取num存储的低通滤波用的数据
signal1=receivedSignal;
t=linspace（0,1/bitRate,N）;
c=sin（2*pi*t*fc）;
signal=[];
fori=1:
n
signal=[signal,c];
end
signal2=signal1.*signal;%乘同频同相sin
signal3=filter（num1,1,signal2）;%LPF,包络检波3
IN=fix（length（num1）/2）;%Ñ延迟时间
bitstream=[];
LL=fc/bitRate*N;
i=IN+LL/2;
while（i<=length（signal3））%判决
bitstream=[bitstream,signal3（i）>=0];
i=i+LL;
end
figure（5）
subplot（3,1,1）;%画接收的包含噪声的波形
plot（1:
length（signal1）,signal1）;title（'Waveofreceivingterminal（includingnoise）'）;gridon;
subplot（3,1,2）;%相干解调波形
plot（1:
length（signal2）,signal2）;title（'AfterMultiplingsinFuction'）;gridon;
subplot（3,1,3）;%包络检波波形
plot（1:
length（signal3）,signal3）;title（'WaveofLPF'）;gridon;
bit=[];
fori=1:
length（bitstream）
ifbitstream（i）==0
bit1=zeros（1,N）;
else
bit1=ones（1,N）;
end
bit=[bit,bit1];
end
figure（6）二进制接收信号波形
plot（bit）;title（'binaryofreceivingterminal'）;gridon;
axis（[0,N*length（bitstream）,-2.5,2.5]）;
end
gussian代码
functionsignal=gussian（transmittedSignal,noise）
signal=sqrt
（2）*transmittedSignal;
signal=awgn（signal,noise）;
figure（4）
plot（1:
length（signal）,signal）,gridon;
title（'Addingnoise'）
end
三种调制方式的性能比较:
loadPeRate;
loadPeRatep;
%补偿误差
fpeask（15）=1e-3;
fpefsk（9）=
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