Ⅰ 一段關於matlab的英文求操作幫助
1.1Carrier
打開MATLAB。設置燃笑升的變數t表示時間,步長為0.01的范圍內從0到7.99。皮老這些值用來表示歸一化到一個比特周期的時間。因此,該時間范圍內的8位表示總。(Hint.使用T = 0:0.01:7.99)
現在,創建一個載波信號,通過建立一個功能叫做載體(T),等於10π時間t的正弦。創建一個簡單的圖形來檢查,這給你一個正弦波形的5個周期的每一個位時間。(即在時間0和時間1之間,應該是5個周期的波形)。[提示:在MATLAB中使用繪圖選項,在您方便的圖形驅動)。現在創建的數字數據波形功能,數據(T),代表該位序列10110100單極線路編碼。您可以做到這一點,首先設立一個列向量,D,與8行,包含的數據位,然後復制的組件的D,以便以獲得矢量D'的相同的長度為t的;提示:由於有5每比特持續時間的周期,使升州各成分的D將復制的5倍)。
1.2 ASK調制波
創建一個ASK調制的波形函數ASK(t)的數據相乘(t)和載波(噸)。[使用MATLAB指向乘法「*」]
劇情示出的數字數據的波形和ASK調制波形。
1.3方法解調
可以進行使用平方律檢波器的ASK解調。[提示:在WebCT的附加文件中給出的公式。在MATLAB中的「求和」功能來實現的公式]
生成的曲線圖輸出的方法。請注意,輸出'0'輸出期間,有一個凈正平均值一個'1'位周期期間,和零。然而,它也包含了高頻分量,因為我們沒有過濾掉的載體諧波。
在一個實際系統中,這將是使用一個數字或模擬濾波器來完成。在這個模擬中,這個過濾過程中,你可以做一個粗略的近似,在過去的n個樣本,其中n是一個數字,你需要選擇移動平均線。設置一個合適的函數來生成這個平均。試圖找出如何做到這一點的自己,但如果你需要一個提示,看看在Web CT提示文件。如果你得到一個錯誤信息,說:「索引超出范圍」當你做平均,重新定義本地的下限噸,使您避免負面的論點在ASK(t)函數內的總和。工作,或做實驗發現,最好的n值。
創建一個圖表,示出過濾輸出,並比較這與原始數據。
你將如何使用這個過濾輸出重新創建原始發送的數據?
在這樣的過濾是一個粗略的數字信號處理,更詳細的通訊模塊後面的課程中,你將學習的例子。
Ⅱ (高分)用Matlab模擬ASK系統(數字信號處理實驗)
基於Systemview的通信系統的模擬
摘 要
數字通信系統, 按調制方式可以分為基帶傳輸和帶通傳輸。數字基帶信號的功率一般處於從零開始到某一頻率低頻段,因而在很多實際的通信中就不能直接進行傳輸,需要藉助載波調制進行頻譜搬移,將數字基帶信號變換成適合信道傳輸的數字頻帶信號進行傳輸,這種傳輸方式,稱為數字信號的頻帶傳輸或調制傳輸。數字調制在實現的過程中常採用鍵控的方法,從幾個不同參量的獨立振盪源中選參量,由此產生的三種基本調制方式分別稱為振幅鍵控(ASK,Amplitude-Shift keying)、移頻鍵控(FSK ,Frequency-Shift keying)和移相鍵(PSK,Phase-Shift keying )或差分移相(DPSK,DifferentPhase-Shift keying)。
本文通過Systemview模擬軟體,對2ASK、2FSK、2PSK、2DPSK系統進行模擬,分析2ASK、2FSK、2PSK和2DPSK的信號的調制方式,頻譜特性,2ASK的相干解調和非相干解調系統、利用Costas環對2FSK、2PSK信號進行解調以及2FSK、2PSK的相干解調系統,並且對2PSK的抗雜訊性能做了一定的分析,最後同樣用兩種方式對2DPSK信號解調,並進行模擬分析。通過對2ASK、2FSK、2PSK和2DPSK系統的分析,對幾種調制方式的抗雜訊性能、頻帶利用率及相干解調和非相干解調的抗雜訊性能等有了更加清楚的認識。
關鍵字:2ASK;2FSK;2PSK;2DPSK;相干解調;非相干解調;Systemview
一、緒論
數字通信系統, 按調制方式可以分為基帶傳輸和帶通傳輸。數字基帶信號的功率一般處於從零開始到某一頻率(如0~6M)低頻段,因而在很多實際的通信(如無線信道)中就不能直接進行傳輸,需要藉助載波調制進行頻譜搬移,將數字基帶信號變換成適合信道傳輸的數字頻帶信號進行傳輸,這種傳輸方式,稱為數字信號的頻帶傳輸或調制傳輸、載波傳輸。
所謂調制,是用基帶信號對載波波形的某參量進行控制,使該參量隨基帶信號的規律變化從而攜帶消息。對數字信號進行調制可以便於信號的傳輸;實現信道復用;改變信號占據的帶寬;改善系統的性能。
和模擬調制不同的是,由於數字基帶信號具有離散取值的特點,所以調制後的載波參量只有有限的幾個數值,因而數字調制在實現的過程中常採用鍵控的方法,就像用數字信息去控制開關一樣,從幾個不同參量的獨立振盪源中選參量,由此產生的三種基本調制方式分別稱為振幅鍵控(ASK,Amplitude-Shift keying)、
移頻鍵控(FSK,Frequency-Shift keying)和移相鍵(PSK,Phase-Shift keying )或差分移相鍵(DPSK,DifferentPhase-Shift keying)。數字調制系統的基本結構如圖:
在數字調制中,數字基帶信號可以是二進制的,也可以是多進制的,對應的就有二進制數字調制和多進制數字調制兩種不同的數字調制,最簡單的情況即是以二進制數字基帶信號作為調制信號的二進制數字調制,本次課程設計主要針對就是最常用的二進制數字調制方式即二進制振幅鍵控、移頻鍵控和移相鍵控三進行系統模擬分析,通過學習Systemview模擬軟體,對對三種系統進行模擬,熟悉2ASK、2FSK、2PSK和2DPSK的原理、已調信號的頻譜特點和各系統的抗雜訊性能。
二、Systemview軟體簡介
2.1 Systemview軟體特點
Systemview是El ANIX公司推出的一個完整的動態系統設計、模擬和分析的可視化軟體。他可以提供大量的信號源供系統分析使用;其豐富的運算元圖符和函數庫便於設計和分析各種系統;其多種信號接受器為時域和頻域的數值分析提供便捷的途徑;其無限制的分層結構使建立大而復雜的系統變得容易;另外他還提供對於外部數據文件的介面,使信號分析更加靈活方便。
Systemview操作簡單,使用方便,只要用滑鼠從Systemview 庫中選擇圖符並將他們拖拽到設計窗口中連接起來創造線性和非線性,離散和連續,模擬、數字和混合模式的系統,Systemview 的所有圖符都有相似的參數定義窗口,我們所要做的只是修改各個圖符的參數,無需編程即可實現系統的設計和模擬。
Systemview 的界面直觀,設計窗口中各功能模塊都用形象直觀的圖符表示,分析窗口中分析結果以各種圖形直觀顯示,使我們對系統的結構,功能和分析結果一目瞭然。他的另一個重要特點是可擴展性,Systemview 允許用戶插入使用C++編寫的用戶代碼庫,插入的用戶庫自動集成到Systemview 中,能夠像內建庫一樣使用。
Systemview提供了智能化的輔助設計。在系統設計模擬時,Systemview 能自動執行系統連接檢查,給出連接錯誤信息或尚懸空的待連接端信息。通知用戶連接出錯並通過顯示指出出錯的圖符。並在編譯時,給出系統運行的大約時間,方便了設計人員進行調試。其帶有的API功能可以利用VC 環境,將系統編譯成可脫離Systemview獨立運行的可執行文件,大大提高了運行速度和模擬效率。
2.2 使用Systemview進行系統模擬的步驟
使用Systemview進行系統模擬,一般要經過以下幾個步驟:
(1)建立系統的數學模型 根據系統的基本工作原理,確定總的系統功能,並將各部分功能模塊化,找出各部分的關系,畫出系統框圖。
(2)從各種功能庫中選取、拖動可視化圖符,組建系統在信號源圖符庫、運算元圖符庫、函數圖符庫、信號接受器圖符庫中選取滿足需要的功能模塊,將其圖符拖到設計窗口,按設計的系統框圖組建系統。
(3)設置、調整參數,實現系統模擬參數設置包括運行系統參數設置(系統模擬時間,采樣速率等)和功能模塊運行參數(正弦信號源的頻率、幅度、初相,低通濾波器的截止頻率、通帶增益、阻帶衰減等)。
(4)設置觀察窗口, 分析模擬數據和波形 在系統的關鍵點處設置觀察窗口,用於檢查、監測模擬系統的運行情況,以便及時調整參數,分析結果。
三、二進制頻移鍵控(2FSK)
3.1 二進制頻移鍵控(2FSK)的基本原理
FSK是在數字信號調制中使用較典型的一種調制方式,其利用載波的頻率變化來傳遞數字信息0 或1. 由於其實現起來較容易、抗雜訊與抗衰減的性能較好,因此,在中低速數據傳輸(傳輸速率在1 200 bit/ s 以下) 中得到了廣泛的應用.在二進制FSK中載波頻率隨著調制信號1或0而變,1 對應於載波頻率f1,0對應於載波頻率f2 .二進制FSK已調信號的時域表達式為:
S2FSK( t) = ∑nang(t-nTS )cosω1t +∑na-ng(t- nTS)cosω2t其中:ω1 = 2πf1,ω2 = 2πf2
an =0 概率為P a-n = 1 概率為P
1 概率為1–P 0 概率為1 - P
式中:a-n—an 的反碼;g—碼元波形;TS—碼元周期f1、f2 —2FSK的兩個不同的載波頻率.
3.1.1 2FSK調制的方法
同2ASK調制的方法相同,2FSK也有兩種調制方式:模擬調頻法,如圖3.1.1-1(a)和數字鍵控的方法,如圖3.1.1-1(b),
圖3.1.1-1 2FSK信號產生的方法
由3.1.1-1(b)可得2FSK的表達式如下:
數字鍵控法實現二進制移頻鍵控信號的原理圖如下 :
圖3.1.1-2數字鍵控法實現2FSK信號的原理圖
由上圖可得二進制移頻鍵控信號的時間波形如下:
圖3.1.1-3 2FSK信號的時間波形
可得2FSK的時域表達式如下:
(2)2FSK信號的解調
3.1.2 2FSK解調的方法
圖3.1.2-1 2FSK信號非相干解調
3.2 使用Systemview軟體對2FSK系統進行模擬
3.2.1 2FSK信號的產生
調頻法:在SystemView 中二進制數據用偽隨機序列PNSeq模擬出隨機的0 ,1 二進制數字信號,通過調頻器FM 調制,0 對應50 Hz ,1 對應100 Hz.幅度A 均為1 V.
鍵控法:在SystemView中二進制數據用偽隨機序列PNSeq模擬出隨
機的0,1二進制數字信號,作為鍵控開關的控制信號,0 對應50 Hz 正弦波,1對應100 Hz 正弦波. 幅度A 均為1V.
(1)調頻法產生2FSK信號
圖3.2.1-1 調頻法實現2FSK信號
模擬結果如下:
圖3.2.1-2 2FSK信號波形圖
(1)鍵控法產生2FSK信號
圖3.2.1-3數字鍵控法實現2FSK信號
分析:
系統的參數設計如下:Token0為調制信Amplitude=-0.5v,
Offset=0.5v,Rate=10Hz,Levels=2,Phase=0,Token1、3為載波,載波1頻率=50HZ,載波3頻率=100HZ。 Token2、4為乘法器Token7為Adder。 Token6為反相器,系統運行時間為0.3S,采樣頻率=20000HZ。
模擬分析如下:
圖3.2.1-4 2FSK信號波形
分析:
從上到下依次是調制信號波形、頻率為f1的已調信號波形,頻率為f2的已調信號波形,2FSK信號波形。由圖中可以觀察到2FSK信號就是兩個2ASK信號疊加而成.。
3.2.2 2FSK信號的頻譜圖
圖3.2.2-1 2FSK信號的離散頻譜圖
分析:
在觀察2FSK信號的頻譜圖時將載波的頻率改為f1=2500HZ f2=5000HZ,得如圖3.2.1-3所示2FSK信號的頻譜
從上到下,從左到右上圖依次是調制信號的頻譜圖,已調信號的頻譜圖,頻率為f1已調信號的頻譜圖,頻率為f1已調信號的頻譜圖。由於FFT頻譜是對稱的,故圖中只畫出了前一半。分析圖3.2.1-3可得2FSK信號頻譜特性如下:
2FSK信號頻譜特性:由連續譜和離散譜兩部分組成。連續譜由兩個雙邊譜疊加而成,而離散譜則出現在兩個載頻上。若兩個載頻之差較小,如小於fs,則連續譜出現單峰;若載頻之差逐步增大,則連續譜將出現雙峰。2FSK是非線性調制。
2FSK信號帶寬為:
3.2.3 2FSK非相干解調系統
(1)2FSK非相干解調系統框圖如下:
圖3.2.3-1 2FSK非相干解調系統框圖
分析:
設計解調電路時,先用中心頻率為500Hz 和1kHz的兩個帶通濾波器將已調信號濾成兩路並聯信號。這里選用通帶分別為480~520Hz 和980~1020Hz 的Chebyshev 帶通濾波器。接下來選用合適的器件實現包絡檢波器的功能。包絡檢波法解調方法,包絡檢波器可由半波整流器(Half Rctfy) 與低通濾波器串聯實現其功能。半波整流器的功能描述是y ( t) = x ( t) - z , x ( t) ≥z其中, y ( t) 為輸出信號, x ( t ) 為輸入信號, z 為所設置的零點。當z 取0 時,其功能為:y ( t) =x ( t); x ( t) ≥0
0 ; x ( t) < 0
低通濾波器選用Chebyshev 模擬濾波器,截止頻率設置為20 Hz。這樣設置後通過包絡檢波的兩路信號波形如圖3.2.2-1所示。在圖5 中,上面一路信號為帶通濾波器中心頻率為500Hz 的那路信號;下面一路信號為帶通濾波器中心頻率為1000 Hz 的那路信號,再經過包絡檢波後的兩路信號的高低電平。在圖3.2.2-1中,因為這里的抽樣判決器是判定哪一個輸入樣值大, 可以選用邏輯庫中的模擬比較器(AnaCmp) 來進行抽樣判決。AnaCmp 是一個兩端輸入一端輸出的邏輯器件。選擇輸出時,其邏輯功能是當INPUT + > = INPUT - 時,輸出高電平的值;當INPUT +< INPUT - 時,輸出低電平的值。當選擇Q 輸出時,其邏輯功能是當INPUT + > = INPUT - 時,輸出低電平的值;當INPUT + < INPUT - 時,輸出高電平的值。將兩路信號接入,高低電平值分別設置為1 V 和-1 V ,選擇輸出,輸出的信號就將是解調信號【圖3.2.2-2中(c)】 。
波形模擬結果如下:
圖3.2.3-2 2FSK非相干解調波形(a)
分析:
從上到下,從左到右依次是調制信號波形、本地載波波形、經過中心頻率為f1的帶通濾波器後的波形、經過中心頻率為f2的帶通濾波器後的波形。
圖3.2.3-2 2FSK非相干解調波形(b)
分析:
從上到下,從左到右依次是經過中心頻率為f1的帶通濾波器後的波形、頻率為f1的信號半波整流後的波形、經過中心頻率為f2的帶通濾波器後的波形、頻率為f2的信號半波整流後的波形。
圖3.2.3-2 2FSK非相干解調波形(c)
分析:
從上到下,從左到右依次是頻率為f1的信號經過低通濾波i器後的波形、頻率為f2的信號經過低通濾波i器後的波形、調制信號的波形、已調信號的波形。
3.2.4 2FSK鎖相鑒頻法解調系統
調制採用「載波調頻法」產生2FSK信號,解調採用「鎖相鑒頻法」。系統組成如圖3.2.4-1所示。
根據圖3.2.4-1所示系統,在SystemView系統窗下建立模擬系統,首先設置時間窗,運行時間:0.3秒,采樣速率:20000Hz,組成系統如圖3.2.4-2所 示,
3.2.4-2 2FSK鎖相鑒頻法解調系統框圖
其中:
Token0:PN碼源,參數:Amp=1v、Offset=0v、Rate=10Hz、No.of levels=2;
Token1:直接調頻器,參數:Amp=1v、F=1700Hz、Phase=0、Mod Gain=400Hz/V;
Token5,6,4:鎖相環路,其中Token6為Butterworth_LPF、No.of Poles=1、Lo Cuttoff=1200Hz; Token5:VCO,參數:Amp=2v、F=1700Hz、Phase=0、Mod Gain=800Hz/v;
Token8:低通濾波器,參數:Butterworth_BPF、No.of Poles=7、Lo Cuttoff=2400Hz;
Token14:過零比較器,參數:選a>b模式、a輸入為Token8輸出、b輸入為門限電平、 True Output=1v、false Output=-1v ;
Token15:比較門限電平,選正弦信號源,Amp=0V、F=0Hz,即比較門限為0電平;
Token10,11,16,17,13:信宿接收分析器Sink。
模擬結果如下圖:
3..2.4-3 2FSK鎖相鑒頻法解調波形圖
分析:從上到下,從左到右波形圖依次是基帶信號、解調信號、濾波1輸出信號、濾波2輸出信號.
四、二進制振幅鍵控(2ASK)
4.1、二進制振幅鍵控的基本原理
2ASK信號時間波形e(t)隨二進制基帶信號是s(t)的通斷的變化,如下圖g(t)、s(t)、e(t)如下圖
圖4.1-1 2ASK信號時間波形
(1)2ASK信號的解調方法通常有兩種,如下圖:
圖4.1—2
(2)e(t)的功率譜密度為:
單極性隨機脈沖序列功率譜密度的一般表達式為:
得e(t)的功率譜為:
4.2 Systemview軟體對2ASK系統進行模擬
4.2.1 2ASK調制系統
①2ASK調制系統框圖如下:
圖4.2.1-1 2ASK調制系統
分析:如下圖2ASK調制的方法通常有兩種:一般模擬幅度的調制方法,如圖4.2.1-2(a)和數字鍵控的方法,如圖4.2.1-2(a),圖中開關受s(t)的控制;
圖4.2.1-2 2ASK調制的方法
②模擬分析:
圖4.2.1-3 2ASK信號波形
4.2.2 2ASK頻譜及功率譜
圖4.2.1-1 2ASK頻譜及功率譜
分析:
上圖中從上到下,從左到右依次是基帶信號頻譜,已調信號的頻譜,調制信號的功率譜和已調信號的功率譜。由於FFT頻譜是對稱的,故圖中只畫出了前一半。分析圖2.2.1-4可得2ASK頻譜特性如下:
2ASK頻譜特性:①由連續譜和離散譜兩部分組成。連續譜取決於g(t)經線性調制後的雙邊帶譜,離散譜由載波分量決定。②2ASK信號的頻譜只是將基帶信號的頻譜沿頻率軸平移了一個fc,而基帶信號的頻譜結構並不改變。③基帶信號帶寬為fs,2ASK信號帶寬為2fs。頻帶利用率僅為直接傳輸基帶信號的1/2。
4.2.3 2ASK相干解調的系統
圖4.2.3-1 2ASK相干解調的系統框圖
分析:
系統的參數設計如下:Token1、3為乘法器,Token2、6為載波,載波頻率=1000HZ, Token4為Adder為高斯脈沖形成濾波器;Token5為高斯雜訊產生器,設標准偏差 Std Deviation=0.3v,均值Mean=0v;Token7為模擬低通濾波器,來自選操作庫中的「LinearSys」圖符按鈕,在設置參數時,將出現一個設置對話框,在「Design」欄中單擊Analog…按鈕,進一步單擊「Filter PassBand」欄中Lowpass按鈕,選擇Butterworth型濾波器,設置濾波器極點數目:No.of Poles=5(5階),設置濾波器截止頻率:LoCuttoff=200 Hz。Token11為基帶信號,頻率=50HZ,電平=2,偏移=1
系統運行時間為0.3S,采樣頻率=20000HZ。
模擬結果如下:
圖4.2.3-2 2ASK相干解調波形
分析:上圖的結果依次是基帶信號、已調信號和解調信號
4.2.4 ASK非相干解調的系統
(1)2ASK非相干解調的系統的框圖如下:
①
圖4.2.4-1 2ASK非相干解調的系統的框圖
系統的參數設計如下:
Token1、3為乘法器,Token2、6為載波,載波頻率=1000HZ, Token4為Adder為高斯脈沖形成濾波器;Token5為高斯雜訊產生器,設標准偏差 Std Deviation=0.3v,均值Mean=0v;Token7為模擬低通濾波器,來自選操作庫中的「LinearSys」圖符按鈕,在設置參數時,將出現一個設置對話框,在「Design」欄中單擊Analog…按鈕,進一步單擊「Filter PassBand」欄中Lowpass按鈕,選擇Butterworth型濾波器,設置濾波器極點數目:No.of Poles=5(5階),設置濾波器截止頻率:LoCuttoff=200 Hz。Token11為基帶信號,頻率=50HZ,電平=2,偏移=1
系統運行時間為0.3S,采樣頻率=20000HZ。
② 模擬結果如下:
圖4.2.4-2 2ASK非相干解調的波形
分析:上圖的結果依次是基帶信號、已調信號和解調信號
五、二進制移相鍵控(2PSK)
5.1 二進制移相鍵控(2PSK)的基本原理
2PSK,二進制移相鍵控方式,是鍵控的載波相位按基帶脈沖序列的規律而改變的一種數字調制方式。就是根據數字基帶信號的兩個電平(或符號)使載波相位在兩個不同的數值之間切換的一種相位調制方法。兩個載波相位通常相差180度,此時稱為反向鍵控(PSK),也稱為絕對相移方式。
(1)2PSK信號的產生
2PSK的產生:模擬法和數字鍵控法,就模擬調製法而言,與產生2ASK信號的方法比較,只是對s(t)要求不同,因此2PSK信號可以看作是雙極性基帶信號作用下的DSB調幅信號。而就鍵控法來說,用數字基帶信號s(t)控制開關電路,選擇不同相位的載波輸出,這時s(t)為單極性NRZ或雙極性NRZ脈沖序列信號均可。
2PSK信號與2ASK信號的時域表達式在形式上是完全相同的,所不同的只是兩者基帶信號s(t)的構成,一個由雙極性NRZ碼組成,另一個由單極性NRZ碼組成。因此,求2PSK信號的功率譜密度時,也可採用與求2ASK信號功率譜密度相同的方法。
(2)2PSK信號的功率譜
2PSK信號的功率譜密度 及其功率譜示意圖如下:
分析2PSK信號的功率譜:(1)當雙極性基帶信號以相等的概率(p=1/2)出現時,2PSK信號的功率譜僅由連續譜組成。而一般情況下,2PSK信號的功率譜由連續譜和離散譜兩部分組成。其中,連續譜取決於基帶信號經線性調制後的雙邊帶譜,而離散譜則由載波分量確定(2)2PSK的連續譜部分與2ASK信號的連續譜基本相同因此,2PSK信號的帶寬、頻帶利用率也與2ASK信號的相同
其中, 數字基帶信號帶寬。這就表明,在數字調制中,2PSK的頻譜特性與2ASK相似。相位調制和頻率調制一樣,本質上是一種非線性調制,但在數字調相中,由於表徵信息的相位變化只有有限的離散取值,因此,可以把相位變化歸結為幅度變化。這樣一來,數字調相同線性調制的數字調幅就聯系起來了,為此可以把數字調相信號當作線性調制信號來處理了。
(3)2PSK的解調系統
①2PSK信號屬於DSB信號,它的解調,不再能採用包絡檢測的方法,只能進行相干解調。2PSK相干解調系統框圖及個測試行波形如下:
5.1-1 2PSK相干解調系統框圖及個測試點波形
②利用Costas環對2PSK信號進行解調
2PSK 調制和Costas環解調系統組成如下圖所示:
5.1.-2 2PSK 調制和Costas環解調系統組成
5.2 Systemview軟體對2PSK系統進行模擬
5.2.1 2PSK信號的產生
5.2.1-1 鍵控法產生2PSK信號框圖
分析:
鍵控法產生2PSK信號,用數字基帶信號s(t)控制開關電路,選擇不同相位的載波輸出,這時s(t)為單極性NRZ或雙極性NRZ脈沖序列信號均可。
模擬結果如下:
4.2.1-2 2PSK信號的波形
分析:
2PSK信號與2ASK信號的時域表達式在形式上是完全相同的,所不同的只是兩者基帶信號的構成,一個由雙極性NRZ碼組成,另一個由單極性NRZ碼組成。
5.2.2 2PSK相干解調系統
5.2.2-1 2PSK相干解調系統框圖
分析:2PSK信號相干解調的過程實際上是輸入已調信號與本地載波信號進行極性比較的過程,故常稱為極性比較法解調。由於2PSK信號實際上是以一個固定初相的末調載波為參考的,因此,解調時必須有與此同頻同相的同步載波。如果同步載波的相位發生變化,如0相位變為π相位或π相位變為0相位,則恢復的數字信息就會發生「0」變「1」或「1」變「0」,從而造成錯誤的恢復。這種因為本地參考載波倒相,而在接收端發生錯誤恢復的現象稱為「倒π」現象或「反向工作」現象。絕對移相的主要缺點是容易產生相位模糊,造成反向工作。這也是它實際應用較少的主要原因。
模擬結果如下:
圖5.2.2-2 2PSK相干解調系統框圖
分析:以上波形從上到下依次是調制信號波形、2PSK波形、相乘輸出波形、濾波後的波形、解調出的波形。
5.2.3 2PSK 調制和Costas環解調系統組成
圖5.2.3-1 2PSK 調制和Costas環解調系統框圖
模擬結果如下:
圖5.2.3-2 2PSK Costas環解調出波形
分析:
從上到下依次是:調制信號波形、低通濾波後的波形、解調出的波形。
5.2.4 2PSK信號的頻譜和功率譜
圖5.2.4 2PSK信號的頻譜和功率譜
分析:
2PSK信號的功率譜特點:(1)當雙極性基帶信號以相等的概率(p=1/2)出現時,2PSK信號的功率譜僅由連續譜組成。而一般情況下,2PSK信號的功率譜由連續譜和離散譜兩部分組成。其中,連續譜取決於數字基帶信號s(t)經線性調制後的雙邊帶譜,而離散譜則由載波分量確定。 (2)2PSK的連續譜部分與2ASK信號的連續譜基本相同(僅差一個常數因子)。因此,2PSK信號的帶寬、頻帶利用率也與2ASK信號的相同
5.2.5 誤比特率BER分析
(1)原理:誤比特率(BER:Bit Error Rate)是指二進制傳輸系統出現碼傳輸錯誤的概率,也就是二進制系統的誤碼率,它是衡量二進制數字調制系統性能的重要指標,誤比特率越低說明抗干擾性能越強。對於多進制數字調制系統,一般用誤符號率(Symble Error Rate)表示,誤符號率和誤比特率之間可以進行換算,例如採用格雷編碼的MPSK系統,其誤比特率和誤符號率之間的換算關系近似為: 其中,M為進制數,且誤比特率
小於誤符號率。
(2)2PSK系統BER分析的模擬分析系統
圖5.2.5-1 2PSK系統BER分析的模擬分析系統
編
號 圖符塊屬性
(Attribute) 類型
(Type) 參數設置
(Parameters)
0 Source PN Seq Amp=1v, Offset=0v, Rate=50Hz, Level=2
3、.6 Source Sinusoid Amp=1v, Freq=1000Hz, Phase= 0 deg
4 Source Gauss Noise Pwr Density=0.007W/Hz, Mean=0v,
System=50 ohms
13 Operator Gain Gain Unit=dB Power, Gain=-30dB
5 Operator Linear Sys Butterworth, Lowpass IIR, 5 Poles, Fc=200Hz
1 Operator Sampler Interpolating, Rate=50Hz
21 Comm BER Rate No.Trials=3 bits, Threshoid=0v, Offset=1 Sec
18 Operator Smpl Delay Fill Last register, Delay=1 samples
19 Operator Sampler Interpolating, Rate=50Hz
14 Sink Final Value -- (終值顯示圖符塊)
15 Fuction Cmlty Avg Gain=1 (累積平均圖符塊)
17 Sink Analysis -- (觀察疊加的高斯雜訊每次循環的強度變化)
(3)模擬分析:
圖5.2.5-2 疊加高斯雜訊強度隨循環每次減小3dB變化
圖5.2.5-3 隨解調信號SNR改變的BER曲線
分析:
輸入的2PSK信號功率保持不變,而疊加的高斯雜訊功率逐次衰減,即SNR不斷增加。系統的誤信率一直在下降。
Ⅲ 幫忙看一下MATLAB程序
這是OFDM發射端的一段程序。進返族行了QAM調制,進行FFT變換,添加循環前綴,進行線性插值恢備世春復出所有位置處的仿耐信道響應,再 進行上變頻,與optisystem中的器件相連接
Ⅳ 怎麼用matlab設計ASK、FSK、PSK的調制和解調,包括時域和頻域波形
調制解調都有專門的函數得到基帶信號
比如:pskmod fskmod pskdemod fskdemod
時域波形就乘羨孫余上復載波就行了。
頻域波形就是做fft,兄滾或者用其他函數觀察其功率譜。凱察
Ⅳ 基於matlab的三相非同步電動機變頻調速建模需要什麼
建立基於Matlab的三相非同步電動機變頻調速建模,主要需要以下內容:
1. 三相非同步電動機的基本參數,包括電樞電阻、電感、轉子電阻、轉子電感、空載轉速、額定轉速等等。
2. 變頻器的基本參數,包括輸出電壓、輸出頻率,控制方式、PWM策略、采樣頻率等等。
3. 固定步長模擬方法。比如離散時間模型,歐拉法,龍桐賀梁格-庫塔方案等。這些模擬方法需要對總模擬時間進行離散,以進行數值計算。
4. 簡化的電動機控制模型,比如電流反饋控制模型,轉矩反饋控制模型等。這里的模型可以使用神經網路、遺傳演算法等方法進行建模。
5. 建立模擬模型。在Matlab中使用Simulink建立一個模擬模型,將電拍笑動機控制系統與三相非同步電動機進行耦合。通過變頻器控制電動機的電壓與頻率,從而調節電動機的轉速。局運
6. 進行模擬實驗,觀察輸出結果。在Simulink中模擬出來的結果可以用來分析電動機的性能,比如電流、電勢和轉速等等。
Ⅵ matlab如何模擬下變頻
下變頻模擬是通過模擬一個電力系統的行為來預測系統的性能和行為的過程。在 MATLAB 中,您可以使用 Simulink 來進行下變頻模擬。
下面是一些關於如何在 MATLAB 中模擬下變頻的步驟:
構建電力系統模型:使用 Simulink 圖形界面構建下變頻系統模型,並將各種元件枝或如電源、變壓器、電動機和負載連接在一起。
設置模擬參數:設置模擬參數,如模擬時間、步長、計算選項等。
模擬模擬:運行模擬,並在模擬過程中對系統行為進行監視和分析。
結果分析:對模擬結果進行分析,以了解下變頻系統的性能和行為。
請注意,在進行枝拆下變頻模擬之前,您需要對電力系統的基本知識有猛搭棗一定的了解,以便能夠設置正確的模型和模擬參數。
Ⅶ 用matlab怎麼模擬產生 數字調制信號 ask,fsk,qpsk之類的
Matlab的Communication Toolbox中, 有一抄系列用於數字調制解調的方法和函數,諸如可產生DPSK、FSK、General QAM、MSK、OQPSK、PSK、PAM、QAM。
以4-QAM 調制為例,調制解調的基本過程為:
h = modem.qammod(4); % 建立調制對象
y = molate(h,x); %調制輸入數據x
hDemod = modem.qamdemod(h); % 建立解調對象
z=demolate(hDemod,y); %解調
其他調制方式類似處理。
Ⅷ 如何用matlab實現數字下變頻 要求:采樣頻率是100M,信號中心頻率是20M,帶寬是2M,求Matlab程序~~
你把波型指形的數據導入卜好配賦值給一個變數,假襪哪設是Y,用MAX函數選出峰值,再依次比較Y(i),找出峰值的2分之根號2倍的兩個點,比較他們的時間差啊,思路就這樣啊
Ⅸ 如何在matlab/simulink中創建「頻率可變」的模塊
可以用代碼改變模塊的FS,看看函數set_param