基于PSK和DPSK的matlab仿真

武汉理工大学MATLAB课程设计0目录摘要..................................................................................................................................................1Abstract............................................................................................................................................21.设计目的与要求...........................................................................................................................32.方案的选择...................................................................................................................................42.1调制部分.............................................................................................................................42.2解调部分.............................................................................................................................43.单元电路原理和设计...................................................................................................................63.1PCM编码原理及设计........................................................................................................63.1.1PCM编码原理.........................................................................................................63.1.2用matlab实现PCM编码......................................................................................93.2PSK调制解调电路...........................................................................................................123.2.1PSK调制解调原理................................................................................................123.2.2用matlab实现PSK系统的调制解调..................................................................153.3DPSK调制解调电路........................................................................................................193.3.1DPSK的调制解调的原理......................................................................................193.3.2用matlab实现DPSK系统的调制解调...............................................................214.仿真分析.....................................................................................................................................265．收获与体会..............................................................................................................................33参考文献........................................................................................................................................34致谢................................................................................................................................................35武汉理工大学MATLAB课程设计1武汉理工大学MATLAB课程设计1摘要PSK调制和DPSK调制是通信系统中最为重要的环节之一，同时PSK调制技术的改进也是通信系统性能提高的重要途径。本文是基于PCM编码的PSK和DPSK信号的MATLAB仿真。本文先分析了PSK和DPSK系统的基本调制解调方法，用PCM编码将模拟信号转换为离散的数字信号，然后运用MATLAB来仿真得到相应波形。通过仿真，观察了调制解调过程中各个环节时域和频域的波形，并结合调制原理，跟踪分析比较了各种调制方法的性能，并通过比较仿真与理论计算的性能，证明了仿真的可靠性。通过这次的课程设计让我们加深了对课本知识的深入理解，而且也让我们更加熟练地运用MATLAB仿真软件。关键词：PCM编码，PSK，DPSK，MATLAB武汉理工大学MATLAB课程设计2AbstractAsweallknown,PSKmodulationandDPSKmodulationarethemostimportantpartinmoderncommunicationsystem.Also,thetechnologyofimprovingPSKmodulationisthemostessensialapproachtoimprovethefunctionofmoderncommunicationsystem.ThispaperisbasedonthePCMcodingandMATLABtoahievePSKandDPSKmodulation.Inthispaper,themethodofPSKmodulationandDPSKmodulationareintroducedfirstly，andPCMcodingisusedtotransfertheanalogsignaltodigitalsignal.ThentheM-documentinMATLABisusedtosimulate.Throughobservingtheresultsofsimulation,thefactorsthataffectthecapabilityofthePSKandDPSKmodulationsystemandthereliabilityofthesimulationmodelsareanalyzed.Bythiscurriculumdesign,wenotonlymakeacomprehensiveunderstandingoftheknowledgeinthebooks,butalsobeingskilledinusingtheMATLABsimulationsoftware.Keywords:PCMcoding,PSK,DPSK,MATLAB武汉理工大学MATLAB课程设计31.设计目的与要求本课程设计是用MATLAB来实现PSK和DPSK信号系统仿真。了解和掌握PSK与DPSK系统的工作原理及仿真的具体过程，以及它在MATLAB在的实现方法。利用自主的设计过程来锻炼自己独立思考，提高自己分析和解决问题的能力，为今后的自主学习研究提供具有实用性的经验。本课程设计要求用300HZ的正弦信号作为模拟信号输入，并经过μ律的PCM编码，用100KHZ的载波频率来实现PSK和DPSK的调制和解调。并用MATLAB来对其进行仿真，画出调制信号，已调信号，解调信号的波形，频谱以及误码率与输入信噪比的关系曲线。对仿真结果进行分析，对数据进行性能测试，分析是否满足设计要求。独立完成课程设计的全部内容，并按要求完成课程设计的报告。武汉理工大学MATLAB课程设计42.方案的选择2.1调制部分PSK,DPSK调制有两种方法。一是模拟调制法，其原理框图如图2-1.图2-1PSK信号调制原理框图二是键控法,其原理框图如图2-2.图2-2PSK信号调制原理框图由于本课程设计的条件为300HZ正弦信号，用PCM编码，故选择方案一。2.2解调部分PSK通常用相干解调法，而DPSK有两种解调方法。码型变换乘法器极性归零coswcte2psk(t)S(t)tccos180o移相0S(t)etPSK)(2武汉理工大学MATLAB课程设计5一是相干解调加码反变换法。其原理框图如图2-3所示。图2-3DPSK相干解调加码反变换法二是差分相干解调法，其原理框图如图2-4所示。图2-4DPSK差分相干解调法方案的比较，由原理框图可以看出方法一就是在PSK解调的基础上增加了一个码反变换器，而方法二是没有用码反变换器，在前面加了一个延迟。因为前面已经做了PSK的调制解调，为了方便，故选择方案一。带通滤波器相乘器低通滤波器抽样判决器码反变换器tccos定时脉冲输出acdefb)(2teDPSK带通滤波器相乘器低通滤波器抽样判决器输出定时脉冲)(2teDPSKabcde延迟Ts武汉理工大学MATLAB课程设计63.单元电路原理和设计3.1PCM编码原理及设计3.1.1PCM编码原理通常把从模拟信号抽样，量化，直到变换成为二进制符号的基本过程称为脉冲编码调制（PCM）。其原理框图如图3-1所示。图3-1PCM编码原理框图（1）抽样模拟信号通常是在时间上连续的信号，一在系列离散的点上，对这种信号抽取样值称为抽样。在理论上，抽样过程可以看作是用周期性单位冲激脉冲和此模拟信号相乘。抽样结果得到的是一系列周期性的冲激脉冲，其面积和模拟信号的取值成正比。均匀抽样定理：设一个连续模拟信号m(t)中的最高频率fH，则以间隔时间为T≦1/2fH的周期性冲激脉冲对它抽样时，m(t)将被这些抽样值所完全确定。（2）量化设模拟信号的抽样值为m(KT)，其中T是抽样周期，k为整数。此抽样值仍然是一个取值连续的变量。若仅用N个二进制数字码元来代表此抽样值的大小，则N个二进制码元只能代表M=2N个不同的抽样值。这样，共有M个离散电平，它们称为量化电平。用这M个量化电平表示连续抽样值的方法称为量化。在原理