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1、基于MATLAB的PSK调制实现学生姓名：何毅指导老师：吴志敏摘要本课程设计主要论述PSK调制的基本原理以及如何在MATALB环境中使用M文件来实现PSK的调制。首先产生一个数字基带信号，再对这个基带信号进行调制，然后分析调制后的波形并改变采样频率观察波形的变化。对信号加入噪声后观察其时频图，分析噪声对调制的影响。在课程设计中，系统开发平台为WindowsXP,程序运行平台使用WindowsXP，程序设计语言采用MATLAB，通过调试运行，初步实现了设计目标。关键词PSK调制；MATLAB；基带信号；噪声1引言从原理上来说,受调载波的波形可以是任意的,只要已调信
2、号适合于信道传输就可以了，但实际上，在大多数数字通信系统中，都选择正弦信号作为载波。这是因为正弦信号形式简单，便于产生及接收。数字调制和模拟调制相比，其原理并没有什么区别。不过模拟调制是对载波信号的参量进行连续调制，在接收端则对载波信号的调制参量连续地进行估值；而数字调制都是用载波信号的某些离散状态来表征所传送的信息，在接收端也只要对载波信号的离散调制参量进行检测。数字调制信号，在二进制时有2ASK、2FSK和2PSK三种基本信号形式，本课程设计主要是实现对PSK调制的仿真。1.1课程设计目的（1）让我们熟悉使用MATLAB语言来解决一些简单的课程设计问题。（2
3、）了解基带信号PSK的调制原理。（3）了解基带信号通过PSK调制后在信道上传输的原理。（4）通过比较调制前和调制后的二进制信号的频谱图，掌握PSK调制的原理和特性。（5）锻炼自己独立思考问题的能力，提高自己动手的能力，增强社会适应度。1.２课程设计要求熟悉MATLAB文件中M文件的使用方法，并在掌握PSK信号生成原理的基础上，编出PSK信号的调制程序。绘制出PSK信号调制前后在时域和频域中的波形，并观察调制前后频谱有何变化以加深对PSK信号调制原理的理解。改变采样频率绘制已调信号时频波形，进行相应分析。对信号叠加噪声，绘制出叠加噪声后PSK信号的时频波形，分析噪
4、声对信号的影响。1.３课程设计步骤（1）产生数字基带信号；（2）对信号进行PSK调制；（3）绘制调制前后的频谱图；（4）改变抽样频率，观察调制的时频图的变化（5）调制后加上高斯噪声，并改变噪声大小，观察噪声对PSK调制方法的影响。2PSK调制原理PSK(相位调制)的一种将距离为180度的两个相位(如0度和180度)对应0和1,是相位调制中最简单的一种。绝对相移是利用载波的相位（指初相）直接表示数字信号的相移方式。二进制相移键控通常用相位0和π来分别表示“0”或“1”。2PSK已调信号的时域表达 式为 （2-1）这里，s(t)与2ASK及2FSK时不同，为双极性数
5、字基带信号，即（2-2）（2-3）式中，g(t)是高度为1，宽度为的门函数：因此，在某一个码元持续时间内观察时，有（2-4）当码元宽度为载波周期的整数倍时，2PSK信号的典型波形如图2-1所示。图2-12PSK信号的典型波形当码元宽度为载波周期的整数倍时，2PSK信号的典型波形如图2-2所示，2PS信号的模拟调制法框图（a）；图（b）是产生2PSK信号的键控法框图，就模拟调制法而言，与产生2ASK信号的方法比较，只是对s(t)要求不同，因此2PSK信号可以看作是双极性基带信号作用下的DSB调幅信号。而就键控法来说，用数字基带信号s(t)控制开关电路，选择不同相位
6、的载波输出，这时s(t)为单极性NRZ或双极性NRZ脉冲序列信号均可。图2-22PSK调制框图3PSK调制的实现3.1PSK调制的参数设置通信工具箱中，PSK调制可用dmod这个函数来实现。其表达式可表示为：y=dmod(x,fc,fd,fs,‘method’,M,tone,)其中x表示为数字基带信号，fc为载波频率，fd为基带采样频率，即x的采样频率，fs为y的采样频率，所有频率的单位都为Hz。载波频率fs应该为基带频率fd的整数倍，fs应该远大于fc，最好fs、fc和fd的取值满足fs>fc>fd。method为调制方式，有ask,fsk,psk等等，当然本
7、设计为psk调制。M代表进制，在设计中x的每个值必须们于区间[0，M-1]。在本设计中，取M＝2，即2PSK。在本设计中，我们取fc=20;fd=10;fs=500;x=[11010010];用stem函数绘制出基带信号的波形图stem(x)其数字基带信号波形如图3-1所示：图3-1数字基带信号波形图通过图形，我们可以观察到，基带信号为一些离散的数字信号。3.2PSK调制实现绘制出基带信号，我们对基带信号进行调制。程序如下x=[11010010]tone=8;fc=20;fd=10;fs=500;y=dmod(x,fc,fd,fs,'psk',2,tone);%
8、PSK调制plot(y)
