1、通信原理課程設(shè)計(jì)報(bào)告 題目：基于Simulink的2PSK調(diào)制解調(diào)仿真實(shí)現(xiàn)系別：計(jì)算機(jī)與信息工程學(xué)院專業(yè)：通信工程班級(jí)：14通信學(xué)號(hào)：姓名：時(shí)間：2016年12月12日至2016年12月23日指導(dǎo)老師：第一階段1、項(xiàng)目名稱 基于MATLAB/Simulink的2PSK調(diào)制解調(diào)系統(tǒng)仿真實(shí)現(xiàn)2、項(xiàng)目?jī)?nèi)容 本課程設(shè)計(jì)主要運(yùn)用MATLAB集成環(huán)境下的simulink仿真平臺(tái)對(duì)2PSK調(diào)制解調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行建模仿真。首先回顧2PSK調(diào)制與解調(diào)的基本原理，分析2PSK調(diào)制與解調(diào)的實(shí)現(xiàn)方法；接著基于simulink仿真平臺(tái)設(shè)計(jì)出2PSK數(shù)字通信系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，包括信源，調(diào)制，發(fā)送濾波器模塊，信道，接受濾波器模塊以及信

2、宿；根據(jù)通信原理，設(shè)計(jì)出各個(gè)模塊，并進(jìn)行參數(shù)設(shè)置；最后進(jìn)行仿真，根據(jù)顯示結(jié)果進(jìn)行性能分析。3、項(xiàng)目完成計(jì)劃 本課程設(shè)計(jì)時(shí)間為兩周，分五個(gè)階段完成；第一階段用來(lái)熟悉MATLAB軟件，以及各模塊元器件；第二階段回顧基本原理；第三階段構(gòu)建仿真模型；第四階段進(jìn)行參數(shù)設(shè)置并進(jìn)行仿真調(diào)試；第五階段撰寫(xiě)課程設(shè)計(jì)報(bào)告，并為答辯準(zhǔn)備。4、設(shè)計(jì)軟件介紹 Simulink是MATLAB中的一種可視化仿真工具，是一種基于MATLAB的框圖設(shè)計(jì)環(huán)境，是實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)系統(tǒng)建模、仿真和分析的一個(gè)軟件包，被廣泛應(yīng)用于線性系統(tǒng)、非線性系統(tǒng)、數(shù)字控制及數(shù)字信號(hào)處理的建模和仿真中。Simulink可以用連續(xù)采樣時(shí)間、離散采樣時(shí)間或兩種混

3、合的采樣時(shí)間進(jìn)行建模，它也支持多速率系統(tǒng)，也就是系統(tǒng)中的不同部分具有不同的采樣速率。為了創(chuàng)建動(dòng)態(tài)系統(tǒng)模型，Simulink提供了一個(gè)建立模型方塊圖的圖形用戶接口(GUI) ，這個(gè)創(chuàng)建過(guò)程只需單擊和拖動(dòng)鼠標(biāo)操作就能完成，它提供了一種更快捷、直接明了的方式，而且用戶可以立即看到系統(tǒng)的仿真結(jié)果。Simulink的主要功能包括： (1)交互式、圖形化的建模環(huán)境 ； (2)交互式的仿真環(huán) ； (3)專用模塊庫(kù)；(4)提供了仿真庫(kù)的補(bǔ)充和定制機(jī)制 。并且，Simulink和MTLAB之間可以進(jìn)行靈活的交互操作。5、參考資料1通信原理及MATLAB/simu

4、link仿真，張水英、徐偉強(qiáng)編著，人民郵電出版社2MATLAB仿真在通信與電子工程中的應(yīng)用，徐明遠(yuǎn)、邵玉斌編著，西安電子科技大學(xué)出版社3MATLAB/simulink通信系統(tǒng)建模與仿真實(shí)例分析，邵玉斌編著，清華大學(xué)出版社4通信系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)教程，雷箐主編，科學(xué)出版社第二階段1、2PSK的簡(jiǎn)述（基本原理分析）二進(jìn)制移相鍵控（2PSK）也稱作BPSK。它是用兩個(gè)頻率相同但相位不同的載波信號(hào)來(lái)表示二進(jìn)制數(shù)字1和0，通常這兩個(gè)信號(hào)的相位差為180°。 2PSK的基本原理相移鍵控是利用載波的相位變化來(lái)傳遞數(shù)字信息，而振幅和頻率保持不變。在2PSK中，通常用初始相位為0和表示二進(jìn)制的“1”和

5、“0”。因此2PSK的信號(hào)的時(shí)域表達(dá)式為：2psk(t)=Acos(ct+n) 因此，上式可改寫(xiě)為2psk(t)=- Acosct 概率為1-P Acosct 概率為P 000011112、2PSK調(diào)制與解調(diào)的實(shí)現(xiàn)方法（原理分析） 2PSK信號(hào)的產(chǎn)生方法下面介紹產(chǎn)生2PSK信號(hào)的部件即2PSK調(diào)制器。由以上分析可知2PSK可以采用相乘器來(lái)實(shí)現(xiàn)其框圖如下; 從圖中可以看出2PSK信號(hào)可以看成是雙極性基帶信號(hào)乘以載波而產(chǎn)生的。 必須強(qiáng)調(diào)的是2PSK波形相位是相對(duì)于載波相位而言的。因此畫(huà)2PSK波形時(shí)必須先把載波畫(huà)好然后根據(jù)數(shù)字信息與載波相位的對(duì)應(yīng)關(guān)系畫(huà)出2PSK波形。 電平變換器的作用是將輸入的數(shù)

6、字信息變成雙極性全占空數(shù)字基帶信號(hào)需注意的是相同的數(shù)字信息可以變換成兩種極性相反的全占空數(shù)自己帶信號(hào)至于采用哪一種完全由調(diào)制規(guī)則決定如 a采用1變0不變 (b)采用0變1不變。在本次課程設(shè)計(jì)中采用1變0不變的準(zhǔn)則圖4.1.3電平變換器輸入輸出波形 2PSK信號(hào)的功率譜及帶寬由圖可2PSK信號(hào)的功率譜是基帶信號(hào)功率譜的線性搬移其頻譜的主要帶寬是二進(jìn)制基帶信號(hào)頻譜主瓣寬度的兩倍,即 2PSK信號(hào)的解調(diào)及抗噪聲性能的分析 由于2PSK信號(hào)的頻譜中無(wú)載波分量，所以2PSK信號(hào)的解調(diào)只有相干解調(diào)，這種相干解調(diào)又稱極性比較法。2PSK解調(diào)框圖為2PSK信號(hào)解調(diào)過(guò)程中的波形如圖: 需要注意的是判決規(guī)則應(yīng)與調(diào)

7、制規(guī)則一致。本次采用的調(diào)制規(guī)則為1變0不變所以解調(diào)規(guī)則也用1變0不變。即為取樣值大于門(mén)限時(shí)判為0當(dāng)取樣值小于門(mén)限值時(shí)判為1。但在實(shí)際通信系統(tǒng)中往往存在噪聲噪聲會(huì)對(duì)判決值產(chǎn)生影響即會(huì)產(chǎn)生誤碼率一般假設(shè)信道的噪聲為高斯白噪聲。第三階段1、2PSK信號(hào)調(diào)制器模型方框圖 2PSK信號(hào)調(diào)制與解調(diào)的模型方框圖如下所示各模塊的名稱已標(biāo)注在圖上。上半部分為調(diào)制部分，下半部分為解調(diào)部分。2、信道3、2PSK信號(hào)相干解調(diào)器第四階段1、參數(shù)設(shè)置建立好模型之后就要設(shè)置系統(tǒng)參數(shù)以達(dá)到系統(tǒng)的最佳仿真。 （1）伯努利二進(jìn)制隨機(jī)序列產(chǎn)生器（Bernoulli BinaryGenerator）參數(shù)設(shè)置Rate Transiti

8、on的參數(shù)設(shè)置：取樣判決器Relay的參數(shù)設(shè)置：正弦載波(Signal Generator、Signal Generator1)參數(shù)設(shè)置乘法器Product、Product1、Product2的參數(shù)設(shè)置：加性高斯白噪聲信道（AWGN Channel）的參數(shù)設(shè)置：Pulse Generator的參數(shù)設(shè)置：Upsample的參數(shù)設(shè)置：低通濾波器Analog Filter Design的參數(shù)設(shè)置：2、仿真結(jié)果 第五階段個(gè)人總結(jié)在老師和同學(xué)的幫助下我順利的完成了這次課程設(shè)計(jì)，在這次課程設(shè)計(jì)中，我們使用了MATLAB的SIMULINK功能對(duì)2PSK系統(tǒng)進(jìn)行建模仿真及分析，使我們對(duì)數(shù)字調(diào)制有了更進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)，也對(duì)MATLAB中的SIMULINK有了一定的了解，熟悉了它的一些操作。通過(guò)理論指導(dǎo)，從仿真中可以看出，在2PSK調(diào)制系統(tǒng)中由于存在信道干擾和碼間串?dāng)_，會(huì)影響調(diào)制系統(tǒng)的性能，即存在一定的誤碼率，誤碼率與信噪比相關(guān)，當(dāng)信噪比提高時(shí)，誤碼率下降。 對(duì)于我來(lái)說(shuō)，收獲最大的是方法和能力那些分析和解決問(wèn)題的能力。在整個(gè)課程設(shè)計(jì)的過(guò)程中，我發(fā)現(xiàn)我們?cè)诮?jīng)驗(yàn)方面十分缺乏，空有理論知識(shí)，而沒(méi)有實(shí)際的操作經(jīng)驗(yàn)，有些東西可能與實(shí)際脫節(jié)。總體來(lái)說(shuō)，我覺(jué)得像課程設(shè)計(jì)這種類型的課程對(duì)我們的幫助還是很大的，它需要我們將學(xué)過(guò)的相關(guān)知識(shí)系統(tǒng)地聯(lián)系起來(lái)，并運(yùn)用與實(shí)際中，這樣