1、精選優質文檔-傾情為你奉上摘要  在數字信號的調制方式中8PSK是目前最常用的一種數字信號調制方式,它具有較高的頻譜利用率、較強的抗干擾性、在電路上實現也較為簡單。調制技術是通信領域里非常重要的環節，一種好的調制技術不僅可以節約頻譜資源而且可以提供好的通信性能。8PSK調制是一種具有較高頻帶利用率和良好的抗噪聲性能的制方式，在數字移動通信中已經得到了廣泛的應用。次設計在理解8PSK調制解調原理的基礎上應用MATLAB語言來完成仿真，仿真8-PSK載波調制信號在AWGN信道下的誤碼率和誤比特率性能，并與理論值相比較。設符號周期為1s，載波頻率為10Hz，每個符號周期內采樣100個點。在

2、仿真的基礎上分析比較了各種調制方法的性能，并通過比較仿真模型與理論計算的性能證明了仿真模型的可行性。1.設計內容及要求  仿真8-PSK載波調制信號在AWGN信道下的誤碼率和誤比特率性能，并與理論值相比較。假設符號周期為1s，載波頻率為10Hz，每個符號周期內采樣100個點并利用M文件仿真。2.相關理論知識的論述分析在八相調相中，把載波相位的一個周期0-2等分成8種相位，已調波相鄰相位之差為2/8=/4。二進制信碼的三比碼組成一個八進制碼元，并與一個已調波的相位對應。所以在調制時必須將二進制的基帶串行碼流經過串/并變換，變 為 三 比 特 碼 元 ， 然 后 進 行 調 相 。三比特

3、碼元的組合不同，對應的已調波的相位就不同。3.系統原理及分析  將載波信號經過8-psk調制，根據符號功率算出平均功率，加入白噪聲后解調得到誤比特率，誤符號率，再與理論值進行比較。八進制移相鍵控(8PSK)調制。由于8PSK將GMSK的信號空間從2擴展到8，因此每個符號可以包括的信息是原來的4倍。8PSK的符號率保持在271kbps，每個時隙可以得到69.2kbps的總速率，并且仍然能夠完成GSM頻譜屏蔽。對 于 高 速 傳 輸 ，為 了 提 高 頻 帶 利 用 率，多 采 用 多 進 制 調 制 方 法 ，在 一 個 波 形 周 期 （0，TS）內發送多個二進制符號。頻帶利用率能成

4、倍增加。8PSK，載波有（0，p/4，p/2，3p/4，p,5p/4 ，3p/2，7p/4 ）八種不同的初相，可以在一個波形周期（0，TS）內發送3個二進制符（000，001，010，011，100，101，110，111）。頻帶利用率能達到6b/S/HZ。由于8PSK信號幅度不 是 恒 定的，因此，被調制信號將不再保持恒定幅度，它必須能夠從任何起點到達任何相位位置。4.設計與仿真4.1 MATLAB軟件的介紹MATLAB 軟件是美國Math works 公司的產品，MATLAB 是英文MATrix LABorat

5、ory(矩陣實驗室)的縮寫。MATLAB軟件系列產品是一套高效強大的工程技術數值運算和系統仿真軟件，廣泛應用于當今的航空航天、汽車制造、半導體制造、電子通信、醫學研究、財經研究和高等教育等領域，被譽為“巨人肩膀上的工具”。研發人員借MATLAB軟件能迅速測試設想構想，綜合評測系統性能，快速設計更好方案來確保更高技術要求。同時MATLAB也是國家教委重點提倡的一種計算工具。 MATLAB主要由C語言編寫而成，采用LAPACK 為底層支持軟件包。MATLAB的編程非常簡單，它有著比其他任何計算機高級語言更高的編程效率、更好的代碼可讀性和移植性，以致被譽為“第四代”計算機語言，MATLAB

6、是所有MathWorks公司產品的數值分析和圖形基礎環境。此外MATLAB 還擁有強大的2D和3D甚至動態圖形的繪制功能，這樣用戶可以更直觀、更迅速的進行多種算法的比較，從中找出最好的方案。從通信系統分析與設計、濾波器設計、信號處理、小波分析、神經網絡到控制系統、模糊控制等方面來看，MATLAB提供了大量的面向專業領域的工具箱。通過工具箱，以往需要復雜編程的算法開發任務往往只需一個函數就能實現，而且工具箱是開放的可擴展集，用戶可以查看或修改其中的算法，甚至開發自己的算法。目前,MATLAB已經廣泛地應用于工程設計的各個領域，如電子、通信等領域；它已成為國際上最流行的計算機仿真軟件設計

7、工具。現在的MATLAB不再僅僅是一個矩陣實驗室，而是一種實用的、功能強大的、不斷更新的高級計算機編程語言。現在從電子通信、自動控制圖形分析處理到航天工業、汽車工業，甚至是財務工程。MATLAB都憑借其強大的功能獲得了極大的用武之地。廣大學生可以使用MATLAB來幫助進行信號處理、通信原理、線性系統、自動控制等課程的學習；科研工作者可以使用MATLAB進行理論研究和算法開發；工程師可以使用MATLAB進行系統級的設計與仿真.4.2 仿真程序clear all; close all; n=10000; %每種信噪比下發送符號數, T=1; %符號周期 fs=100; %每個符號的采樣點

8、數 ts=1/fs; %采樣時間間隔 t=0:ts:T-ts; %時間矢量fc=10; %載波頻率 c=sqrt(2/T)*exp(j*2*pi*fc*t); %載波信號,sqrt平方根計算subplot(231); plot(c,'b'); title('載波信號') c1=sqrt(2/T)*cos(2*pi*fc*t); %同相載波c2=-sqrt(2/T)*sin(2*pi*fc*t); %正交載波M=8; %8PSK graycode=0 1 2 3 6 7 4 5 ; %編規則graycode格雷碼 SNR=0:15; %信噪比snr1=10.(SN

9、R/10); %信噪比轉換為線性值 msg=randint(1,n,M); %生成消息序列 subplot(232); plot(msg); axis(0, 10, 0, 10);title('基帶信號') msg1=graycode(msg+1); %絕對碼表示為相對碼，幅值相位表示 msgmod=pskmod(msg1,M).' %基帶8PSK調制 subplot(233); plot(msgmod,'y'); title('基帶調制') tx=real(msgmod*c); %載波調制 subplot(234); plot(tx);

10、 axis(0, 10, -4,4);title('載波調制') tx1=reshape(tx.',1,length(msgmod)*length(c); %調整矩陣行數列數spow=norm(tx1).2/n; %求每個符號的平均功率 for indx=1:length(SNR) sigma=sqrt(spow/(2*snr1(indx); %根據符號功率求噪聲功率rx=tx1+sigma*randn(1,length(tx1); %加入高斯白噪聲 rx1=reshape(rx,length(c),length(msgmod); r1=(c1*rx1)/length(

11、c1); %相關運算 r2=(c2*rx1)/length(c2); r=r1+j*r2; y=pskdemod(r,M); %8PSK解調 decmsg=graycode(y+1); err,ber(indx)=biterr(msg,decmsg,log2(M); %誤比特率err,ser(indx)=symerr(msg,decmsg); %誤符號率 end subplot(235); plot(r,'m'); title('加噪聲后的已調信號'); subplot(236); plot(y); axis(0, 10, 0, 10);title('8

12、psk解調'); figure(2) ser1=2*qfunc(sqrt(2*snr1)*sin(pi/M); %理論誤符號率 ber1=1/log2(M)*ser1; %理論誤比特率semilogy(SNR,ber,'-ko',SNR,ser,'-r*',SNR,ser1,SNR,ber1,'-b.'); title('8-Psk載波調制信號在AWGN信道下的性能') xlabel('Es/No');ylabel('誤比特率和誤符號率') legend('誤比特率',

13、9;誤符號率','理論誤符號率','理論誤比特率')4.3仿真結果5.仿真調試中出現的錯誤及原因和排除方法程序設計過程中的地55行老是提示出現錯誤，具體處理如下：經過仔細排查是semilogy(SNR,ber,'-ko',SNR,ser,'-r*',SNR,ser1,SNR,ber1,'-b.');中的ber開始我們弄成了ber1，沒有與上面出現的ber對應，所以出現仿真結果不能順利得出。6.總結 在通信和信息傳輸系統、工業自動化或電子工程技術中，調制和解調應用最為廣泛。本設計研究了8PSK的調制

14、和解調原理，以及利用MATLAB對其調制和解調進行了編程和編譯仿真，得到的結論和理論上是一致的。簡單而且快捷。同時利用MATLAB中的8PSK的通信系統進行了仿真研究了其傳輸的特性。而調制和解調的基本原理是利用信號與系統的頻域分析和傅里葉變換的基本性質，將信號的頻譜進行搬移，使之滿足一定需要，從而完成信號的傳輸或處理。本課程設計主要介紹基于Matlab對8PSK進制的調制仿真實現，通過用MAT LAB仿真8-PSK載波調制信號在AWGN信道下的誤碼率和誤比特率性能，并和理論值進行了比較。通過這次課程設計，培養了我綜合運用所學知識,發現、提出、分析和解決實際問題、鍛煉實踐的能力,是對我們以后的實際工作能力的具體訓練和一個考察過程。在這次課程設計中，我能夠比較系統的了解數字信號的載波傳輸，尤其是多進制相移監控8PSK。把