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
1.1 2ASK
(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\时,传输载波;当调制的数字信号为\时,不传输载波。
?Acos?ct,当ak?1公式为:
s2ASK(t)??当ak?0 ?0,
1.2 2FSK
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:
s2FSK?Acos?1t,当ak?1(t)???Acos?2t,当ak?0
1.3 2PSK
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
close all clear all 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
function sendSignal=source(n,N)
sendSignal=randint(1,n) bit=[];
for i=1:length(sendSignal) if sendSignal(i)==0 bit1=zeros(1,N); else
bit1=ones(1,N); end
bit=[bit,bit1]; end figure(1)
plot(1:length(bit),bit),title('transmitting of binary'),grid on; axis([0,N*length(sendSignal),-2,2]); end
askModu代码
function transmittedSignal=askModu(signal,bitRate,fc,N)%signal为输入信 %signal=[0 0 1 0 1 1 0 1]; % bitRate=1000000; % fc=1000000;
t=linspace(0,1/bitRate,N); c=sin(2*pi*t*fc); transmittedSignal=[]; for i=1:length(signal)
transmittedSignal=[transmittedSignal,signal(i)*c]; end
figure(2) %画调制图
plot(1:length(transmittedSignal),transmittedSignal);title('Modulation of ASK');grid on; figure(3)%画频谱实部
m=0:length(transmittedSignal)-1; F=fft(transmittedSignal);
plot(m,abs(real(F))),title('ASK_frequency-domain analysis real'); grid on;
%figure(4) 画频谱虚部
%plot(m,imag(F));title('ASK_frequency-domain analysis imag'); %grid on; end
号,bitrate为bit速率,fc调制信号频率,N
% N=32;
CheckRatePe代码