数字通信论文

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1、专业：通信与信息系统学生姓名：指导教师：李岳衡完成时间：2021年10月2日BPSK在Nakagami衰落信道下误码率随信噪比变化仿真目录一、设计意义及任务要求1.1目的及意义1.2任务要求二、原理概述及理论分析2.1调制的概念2.2BPSK调制与解调的工作原理2.2.1BPSK调制原理2.2.2BPSK解调原理2.3蒙特卡洛（MonteCarl）仿真简介2.4Nakagami信道衰落概述2.4.1Nakagami信道衰落简介2.4.2Nakagami衰落PDF的理论分析2.5BPSK系统误码率推

2、导2.6BPSK在Nakagami衰落信道下的误码率分析三、具体实现及分析3.1通信系统模型3.2Nakagami衰落随机数的Matlab仿真实现3.2BPSK在Nakagami衰落信道下仿真实现及分析四、心得体会附录1用montecarlo仿真nakagami分布附录2Nakagami分布实现附录3BPSK在nakagami衰落信道下的误码率仿真一、设计意义及任务要求1.1目的及意义1．掌握BPSK调制的工作原理。2．掌握利用MATLAB进行误比特率测试BER的方法。3．掌握BPSK在Nakag

3、ami衰落信道下误码率计算方法。1.2任务要求查阅网上或图书相关资料，用Matlab.m语言或Simulink编程方式完成“BPSK在Nakagami衰落信道下误码率随信噪比变化仿真曲线”，提交项目报告。二、原理概述及理论分析2.1调制的概念调制（modulation)就是对信号源的信息进行处理加到载波上，使其变为适合于信道传输的形式的过程，就是使载波随信号而改变的技术。一般来说，信号源的信息（也称为信源）含有直流分量和频率较低的频率分量，称为基带信号。基带信号往往不能作为传输信号，因此必须把基带

4、信号转变为一个相对基带频率而言频率非常高的信号以适合于信道传输。这个信号叫做已调信号，而基带信号叫做调制信号。调制是通过改变高频载波即消息的载体信号的幅度、相位或者频率，使其随着基带信号幅度的变化而变化来实现的。而解调则是将基带信号从载波中提取出来以便预定的接收者（也称为信宿）处理和理解的过程。调制在通信系统中有十分重要的作用。通过调制，不仅可以进行频谱搬移，把调制信号的频谱搬移到所希望的位置上，从而将调制信号转换成适合于传播的已调信号，而且它对系统的传输有效性和传输的可靠性有着很大的影响，调制方

5、式往往决定了一个通信系统的性能。2.2BPSK调制与解调的工作原理2.2.1BPSK调制原理数字带通传输中一般利用数字信号的离散取值特点通过开关键控载波，从而实现数字调制，比如对载波的振幅、频率和相位进行键控分别可以获得振幅键控（ASK）、频移键控（FSK）和相移键控（PSK）。 28BPSK(Binary Phase Shift Keying)是二进制相移键控，它是一种相位调制算法。相位调制（调相）是频率调制（调频）的一种演变，载波的相位被调整用于把数字信息的比特编码到每一次相位改变（相移）。B

6、PSK中的“PSK”表示使用移相键控方式，移相键控是调相的一种形式，用于表达一系列离散的状态。BPSK具有以下特点：(1)抗噪能力强； (2)较高的频带利用率； (3)抗加性高斯白噪声方面，BPSK性能较好。 用二进制数字基带信号控制载频的相位实现调制称为相移键控PSK，即随着基带信号0、1的变化，载波的相位发生0、的变化来传递数字信息，而振幅和频率保持不变。在BPSK中，通常用初始相位0和分别表示二进制1和0。因此，BPSK信号的时域表达式为：其中，表示第n个符号的绝对相位：因此，式可以改写为:

7、典型的波形如图1所示。由于两种码元的波形相同，极性相反，故BPSK信号可以表述为一个双极性全占空（100％dutyratio）矩形脉冲序列与一个正弦载波的相乘,即：其中这里，s(t)为双极性全占空(非归零)矩形脉冲序列，g(t)是脉宽为Ts的单个矩形脉冲，而an的统计特性为：28图1BPSK信号的时间波形BPSK信号的调制原理框图如图2所示。这里的s(t)信号是双极性的基带信号。码型变换乘法器双极性不归零s(t)0s(t)相移开关电路（a）模拟调制方法(b)键控法图2BPSK信号的调制原理框图2.

8、2.2BPSK解调原理BPSK信号的解调通常采用相干解调法，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，采用相干解调法来解调信号。解调器原理框图如图3中（a）所示。由于BPSK信号的相位和参考相位的关系是固定的，所以相干解调实际上就是将输入的BPSK信号与本地恢复的相干载波进行相位比较，根据相位相同或相反形成二进制绝对码。图3（b）中解调过程实质上是已调信号与本地载波进行极性比较的过程，因此，这种调制方式又称为极性比较法。28定时脉冲bdca带通滤