BDPSK调制和平均信源熵的计算仿真(通信原理实验报告)

第1页共5页实验报告信息学院（院、系）电子信息工程专业班通信原理教程课学号姓名指导老师实验时间BDPSK调制和平均信源熵的计算仿真一、编写BDPSK调制程序，任意给定一组二进制数，计算经过这种调制方式的输出信号。1、实验目的（1）熟悉BDPSK调制原理。（2）学会运用Matlab编写BDPSK调制程序。（3）会画出原信号、BPSK和BDPSK调制信号的波形图。（4）掌握数字通信的BDPSK的调制方式。2、实验原理2DPSK方式即是利用前后相邻码元的相对相位值去表示数字信息的一种方式。现假设用Φ表示本码元初相与前一码元初相之差，并规定：Φ＝0表示0码，Φ＝π表示1码。则数字信息序列与2DPSK信号的码元相位关系可举例表示如2PSK信号是用载波的不同相位直接去表示相应的数字信号而得出的，在接收端只能采用相干解调，它的时域波形图如图1所示。图12DPSK信号在这种绝对移相方式中，发送端是采用某一个相位作为基准，所以在系统接收端也必须采用相同的基准相位。如果基准相位发生变化，则在接收端回复的信号将与发送的数字信息完全相反。所以在实际过程中一般不采用绝对移相方式，而采用相对移第2页共5页相方式。例如，假设相位值用相位偏移x表示（x定义为本码元初相与前一码元初相之差），并设1数字信息“”00数字信息“”则数字信息序列与2DPSK信号的码元相位关系可举例表示如下：数字信息：00111001012DPSK信号相位：000π0πππ00π或：πππ0π000ππ0为了便于说明概念，我们可以把每个码元用一个如图2所示的矢量图来表示。图中，虚线矢量位置称为基准相位。在绝对移相中，它是未调制载波的相位；在相对移相中，它是前一码元载波的相位。如果假设每个码元中包含有整数个载波周期，那么，两相邻码元载波的相位差既表示调制引起的相位变化，也是两码元交界点载波相位的瞬时跳变量。图2（a）所示的移相方式，称为A方式。在这种方式中，每个码元的载波相位相对于基准相位可取0、π。因此，在相对移相后，若后一码元的载波相位相对于基准相位为0，则前后两码元载波的相位就是连续的；否则，载波相位在两码元之间要发生跳变。图2（b）所示的移相方式，称为B方式。在这种方式中，每个码元的载波相位相对于基准相位可取π/2。因而，在相对移相时，相邻码元之间必然发生载波相位的跳变。这样，在接收端接收该信号时，如果利用检测此相位变化以确定每个码元的起止时刻，即可提供码元定时信息，这正是B方式被广泛采用的原因之一。π0＋π/2-π/2参考相位参考相位（a）（b）图2二相调制移相信号矢量图第3页共5页2DPSK的调制原理与2FSK的调制原理类似，也是用二进制基带信号作为模拟开关的控制信号轮流选通不同相位的载波，其调制框图见图3。图3相对(差分)的移相方式调制框图相对(差分)移相方式(2DPSK)对应的调制系统如图4所示：图4相对(差分)移相的调制系统3、仿真源程序和代码a=[1,0,1,1,0,1];subplot(4,1,1);stem(a);title('随机信号');fori=1:length(a)t=i-1:0.001:i;s=sin(2*pi*(t+floor(t+0.999))+a(i)*pi+pi);holdon;subplot(4,1,2);plot(t,s);title('2PSK调制后的信号')endsum=0;fori=1:length(a)t=i-1:0.001:i;第4页共5页sum=sum+a(i);s=sin(2*pi*(t+floor(t+0.999))+sum*pi);holdon;subplot(4,1,3);plot(t,s);title('2DPSK调制后的信号（初相为0）')endsum1=0;fori=1:length(a)t=i-1:0.001:i;sum1=sum1+a(i);s=sin(2*pi*(t+floor(t+0.999))+sum1*pi+pi);holdon;subplot(4,1,4);plot(t,s);title('2DPSK调制后的信号（初相为π）')end5、仿真结果6、实验总结通过实验，对MATLAB的基本功能和使用方法更加熟悉了，对数字基带传输系统第5页共5页有了一定的了解，加深了对2PSK和BDSK信号的调制原理的认识，理解了如何对他们进行调制，通过使用MATLAB仿真，对个调制和解调电路中各元件的特性有了较为全面的理解。二、信源熵计算仿真：首先产生一个信源，其分布满足均值为1、方差为1的高斯分布，并计算出信源熵。MATLAB仿真程序：x=randn(1,5000);p=1/sqrt(2*pi)*exp(-x.^2/2);H=-mean(log2(p))H=2.0534