3 设计实现
3.1 系统设计框图
图3-1 系统设计框图
3.2 M文件下仿真设计思路及过程
本设计主要是通过MATLAB来实现整个2PSK系统,在用MATLAB语言编程的时候主要分为以下几个部分。 3.2.1 2PSK调制部分
(1)通过码型变换产生双极性数字基带信号。首先调用MATLAB的rand函数产生一组随机序列,然后将离散的随机序列变换成单极性的二进制数字基带信号,将单极性信号乘以2然后减去1即可得到我们所需要的二进制双极性数字基带信号。其中单(双)极性码元宽度为1,每个码元采样250点即采样间隔为1/250。
(2)载波信号的产生。采用载频为fc=1Hz的余弦载波信号cos(2 fc t),初始相位设为0,使得载波周期与码元宽度相同且均为1。
(3)通过随机二进制双极性数字基带信号与载波信号相乘得到2PSK信号(0变1不变):
psk=Bipolar_NRZ.*carrier_signal;
(4)已调信号通过信道传输时会受到噪声影响,我们通过MATLAB的awgn函数来模拟
高斯白噪声与已调信号相加的过程,在这里我们只考虑加性噪声,不考虑乘型噪声。其中添加的高斯白噪声是由y1=awgn(psk,10)实现,其中awgn为加性高斯白噪声信道模型,信道的信噪比为20。 3.2.2 2PSK解调部分
(1)相干解调的实现过程是将接收机收到信号通过乘法器与载波信号相乘即
y2=y1.*carrier_signal
(2)用MATLAB来设计理想的巴特沃斯模拟低通滤波器,由于载波信号为1HZ,而要滤去的高频信号为2HZ,故设通带截止频率1HZ,阻带截止频率2HZ。(3)进行抽样判决,对每一个码元宽度中间值作判决抽样,增加抽样成功率。若判决值大于0,则输出值置为1,否则置为0。
(3)求解误码率,利用公式(2-6)可以计算误码率的理论值,信噪比snrdB是从-10到10变化,将输入的随机二进制信号与抽样判决值进行比较,误码率即为误码数与码元总数的比值。
3.3 Simulink下的仿真
3.3.1 仿真模型建立
2PSK调制与解调及误码分析的总体仿真模型方框图如下所示,上半部分为调制部分,
[4]
下半部分为解调部分。
图3-2 Simulink仿真模型