2PSK调制解调系统的设计与仿真.docx
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2PSK调制解调系统的设计与仿真
郑州航空工业管理学院
《电子信息系统仿真》课程设计
13级电子信息工程专业81班级
题目2PSK调制解调系统设计与仿真
姓名韩啟典学号131308109
指导教师王丹
二О一五年12月10日
一，MATLAB软件简介
MATLAB（矩阵实验室）是一种专业的计算机程序，它是美国MathWorks公司出品的商业数学软件，用于算法开发，数据可视化，数据分析以及工程科学的矩阵数学运算。
在以后几年里，逐渐发展为一种极其灵活的计算体系，用于解决各种重要的技术问题。
它Mathematica以及Maple并称为三大数学软件。
Matlab程序执行MATLAB语言，并提供了一个极其广泛的预定义函数库，这样就使得技术工作变的简单高效。
MATLAB是一个庞大的程序，拥有难以置信的各种丰富的函数，基本的MATLAB语言已经拥有了超过1000多个函数，而它的工具包带有更多的函数，由此扩展了它在许多专业领域的能力。
二，理论分析
2.1，2PSK调制解调系统设计与仿真的原理
调制原理：
2PSK调制器可以采用相乘器，也可以采用相位选择器。
S（t）双极性e2psk（t）
不归零
Coswc（t）
开关电路
Coswc（t）
180°移相
0
e2psk（t）
π
s（t）
2PSK信号的调制原理框图
解调原理：
2PSK信号的解调方法是相干解调法。
由于PSK信号本身就是利用相位传递信息的，所以在接收端必须利用信号的相位信息来解调信号。
经过带通滤波的信号在相乘器中与本地载波相乘，然后用低通滤波器滤除高频分量，再进行抽样判决。
带通滤波器
抽样判决
低通滤波器
相乘
本地载波提取
2pskV（t）
coswt
解调器定时脉冲
2psk信号的解调原理框图
2.2，程序清单
clearall;
closeall;
fs=7e4;%抽样频率
fm=14e3;%基带频率
n=3*（7*fs/fm）;
final=（1/fs）*（n-1）;
fc=3e4;%载波频率
t=0:
1/fs:
（final）;
Fn=fs/2;%奈奎斯特频率
%用正弦波产生方波
%=================================
twopi_fc_t=2*pi*fm*t;
A=2;
phi=0;
x=A*cos（twopi_fc_t+phi）;%方波
am=3;
x（x>0）=am;
x（x<0）=-3;
figure
（1）
subplot（321）;
plot（t,x）;
axis（[02e-4-55]）;
title（'基带信号'）;
gridon
car=cos（2*pi*fc*t）;%载波
ask=x.*car;%载波调制
subplot（322）;
plot（t,ask）;
axis（[020e-5-33]）;
title（'PSK信号'）;
gridon;
%========================================
vn=0.1;
noise=vn*（randn（size（t）））;%产生噪音
subplot（323）;
plot（t,noise）;
gridon;
title（'噪音信号'）;
axis（[00.1e-2-0.30.3]）;
askn=（ask+noise）;%调制后加噪
subplot（324）;
plot（t,askn）;
axis（[020e-5-33]）;
title（'加噪后信号'）;
gridon;
%带通滤波
%========================================
fBW=40e3;
f=[0:
3e3:
4e5];
w=2*pi*f/fs;
z=exp（w*j）;
BW=2*pi*fBW/fs;
a=.8547;%BW=2（1-a）/sqrt（a）
p=（j^2*a^2）;
gain=135;
Hz=gain*（z+1）.*（z-1）./（z.^2-（pi））;
subplot（325）;
plot（f,abs（Hz））;
title（'带通滤波器'）;
axis（[025e4070]）;
gridon;
Hz（Hz==0）=10^（8）;%avoidlog（0）
subplot（326）;
plot（f,20*log10（abs（Hz）））;
gridon;
title（'Receiver-3dBFilterResponse'）;
axis（[025e41038]）;
%滤波器系数
a=[100.7305];%[10p]
b=[0.1350-0.135];%gain*[10-1]
faskn=filter（b,a,askn）;
figure
（2）
subplot（321）;
plot（t,faskn）;
axis（[0200e-5-1.51.5]）;
title（'通过带通滤波后输出'）;
gridon;
cm=faskn.*car;%解调
subplot（322）;
plot（t,cm）;
axis（[0200e-5-1.51.5]）;
gridon;
title（'通过相乘器后输出'）;
%低通滤波器
%=======================================================
p=0.72;
gain1=0.14;%gain=（1-p）/2
Hz1=gain1*（z+1）./（z-（p））;
subplot（323）;
Hz1（Hz1==0）=10^（-8）;%avoidlog（0）
plot（f,20*log10（abs（Hz1）））;
gridon;
title（'LPF-3dBresponse'）;
axis（[02e400-631]）;
%滤波器系数
a1=[1-0.72];%（z-（p））
b1=[0.140.14];%gain*[11]
so=filter（b1,a1,cm）;
so=so*10;%addgain
so=so-mean（so）;%removesDCcomponent
subplot（324）;
plot（t,so）;
axis（[02e-3-44]）;
title（'通过低通滤波器后输出'）;
gridon;
%Comparator
%======================================
High=2.5;
Low=-2.5;
vt=0;%设立比较标准
error=0;
len1=length（so）;
forii=1:
len1
ifso（ii）>=vt
Vs（ii）=High;
else
Vs（ii）=Low;
end
end
Vo=Vs;
subplot（325）;
plot（t,Vo）,title（'解调后输出信号'）
axis（[02e-4-55]）
gridon;
xlabel（'时间（s）'）,ylabel（'幅度（V）'）
三，2PSK调制解调仿真效果图
四，总结
这次使用MATLAB的数字调制信号仿真分析课程设计让我受益匪浅，更加深入的掌握了MATLAB软件的使用方法，了解了数字调制数字调制的基本原理和主要过程，进一步学习了信号传输的有关内容。
通过这两周的自主课程设计，我明白了自己平时上课所学的知识十分有限，仅仅靠这些是不够的。
为了完成这次的设计，我要在图书馆和网上查找很多相关的资料，在遇到不会的以及无法解决的问题时，我就和同学讨论交流，请教一些学长，最终完成这次设计。
这次课程设计让我明白了课下自主学习实践的重要性，也让我认识到了自己知识的不足。
但是，最终，我还是完成了这次的课程设计，这让我充满信心，也让我对自己专业产生更加浓厚的兴趣。
指导教师评语：
课程设计成绩：
指导教师签名：
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