完整word版基于MATLAB的数字调制.docx
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完整word版基于MATLAB的数字调制
2ASK、2FSK、2PSK数字调制系统的Matlab实现及性能分析与比较
引言：
数字带通传输系统为了进行长距离传输，克服传输失真，传输损耗，同时保证带内特性。
必须对数字信号进行载波调制，将信号频谱搬移到高频段才能在信道中传输，因而现代通信系统采取数字调制技术。
通过数字基带信号对载波某些参量进行控制，使之随机带信号的变化而变化。
根据控制载波参量大的不同，数字调制有调幅（ASK），调频（FSK），调相（PSK）三种基本形式。
Matlab用于仿真，分析和修改，还可以应用图形界面功能GUI能为仿真系统生成一个人机交互界面，便于仿真系统的操作，因此采用matlab对数字系统进行仿真。
通过对系统的仿真，我们可以更加直观的了解数字调制系统的性能（）及影响性能的因素，从而便于改进系统，获得更佳的传输性能。
关键词：
数字.系统.性能.ASK.FSK.PSK.Matlab.仿真.
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
dem
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