通信原理 数字频带通信系统的设计与仿真分析分析(3)

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又称极性比较法，原理如图1-15所示。

图1-15 QPSK解调框图

为了便于分析，可不考虑噪声的影响。这样，加到接收机上的信号在符号持续时间内可表示为

s(t)?Acos(?0??nt) (1-13)

假定讨论的π/4相移系统,那么θn只能取π/4、3π/4、5π/4、7π/4。

根据π/4移相系统PSK信号的相位配置规定，抽样判决器的判决准则列于表2，当判决器按极性判决时，若正抽样值判为1，负抽样判定为0，则可将调相信号解调为相应的数字信号。解调出来的a和b在经过并/串变换，就可以还原出原调制信号。若解调π/2移相系统的PSK信号，需改变移相网络及判决准则。

表1-1 π/4系统判决器判决准则

输入相位

φn

45o

cosφn 的极性

性

+ - - +

sinφn 的极

B

+ + - -

判决器输出 a

1 0 0 1

1 1 0 0

135 o

225 o 315 o

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2 Matlab/Simulink介绍

2.1 Matlab简介

美国Mathworks公司于1967年推出了矩阵实验室“Matrix Laboratory”（缩写为Matlab）这就是Matlab最早的雏形。开发的最早的目的是帮助学校的老师和学生更好的授课和学习。从Matlab诞生开始，由于其高度的集成性及应用的方便性，在高校中受到了极大的欢迎。

Matlab是一种解释性执行语言，具有强大的计算、仿真、绘图等功能。由于它使用简单，扩充方便，尤其是世界上有成千上万的不同领域的科研工作者不停的在自己的科研过程中扩充Matlab的功能，使其成为了巨大的知识宝库。目前的Matlab版本已经可以方便的设计漂亮的界面，它可以像VB等语言一样设计漂亮的用户接口，同时因为有最丰富的函数库（工具箱），所以计算的功能实现也很简单，进一步受到了科研工作者的欢迎。另外，Matlab和其他高级语言也具有良好的接口，可以方便的实现与其他语言的混合编程，进一步拓宽Matlab的应用潜力。

2.2 Simulink简介

Simulink是MATLAB提供的用于对动态系统进行建模、仿真和分析的工具包。Simulink提供了专门用于显示输出信号的模块，可以在仿真的过程中随时观察仿真结果。同时，通过Simulink的存储模块，仿真数据可以方便地以各种形式保存到工作空间或文件夹中，以供用户在仿真结束后对数据进行分析和处理。基于以上各点，Simulink作为一种通信的仿真建模工具，广泛应用于通信仿真、数字信号处理、模糊逻辑、神经网络、机械控制和虚拟实现等领域中。

作为一款专业仿真软件，Simulink具有一下特点： 1. 基于矩阵的数值计算；

2. 高级编程语言以及可视化的图形操作界面；

3. 包含各领域的仿真工具箱，使用方便快捷并可以扩展； 4. 丰富的数据I/O接口； 5. 提供与其他高级语言的接口；

根据输出信号与输入信号的关系，Simulink提供3种类型的模块：连续模块、离散模块和混合模块。连续模块是指输出信号发生连续变化的模块；离散模块则是输出信号固定间隔变化的模块。对于连续模块，Simulink采用积分方式计算输出信号的数值。离散模块的输出信号在下一个采样到来之前保持恒定，这个时候，Simulink只需要以一定的间隔计算输出信号的数值。混合模块是根据输入信号的类型来确定信号类型的，它既能产生连续输出信号，也能够产生离散输出信号。

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3调制与解调仿真

3.1 2ASK的调制与解调仿真

3.1.1 建立模型方框图

2ASK信号的调制部分由DSP模块中的Sine wave信号源、方波信号源、相乘器等模块组成；2ASK的解调分为相干解调和非相干解调法，下面采用相干解调法对2ASK信号进行解调，相干解调也叫同步解调，就是用已调信号恢复出载波——既同步载波，再用载波和已调信号相乘，经过低通滤波器和抽样判决器恢复出S(t)信号。Simulink模型图如图3-1所示：

图3-1 2ASK信号调制解调的模型方框图

3.1.2 参数设置

建立好模型之后，开始设置各点的参数，为了更好的恢复出信源信号，所以在此直接使用原载波信号作为同步载波信号。从正弦信号源开始依次的仿真参数设置如下：

Sin函数是幅度为1，频率为10Hz，采样周期为0.002的双精度DSP信号。方波信号是基于采样的，其幅度设置为1，周期为3，占1比为2/3

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下面是低通滤波器的参数设置：

图3-2 低通滤波器的参数设置图

3.1.3系统仿真及各点波形图

经过上述参数设置后，就可以进行系统仿真，示波器显示的各点的波形图如图3-3所示。

自上而下分别是正弦DSP波形、脉冲发生器波形、脉冲发生器与正弦DSP信号相乘后波形、以及再次与正弦DSP信号相乘后波形、经过低通滤波器后波形、经过抽样判决器后波形，最后一组波形即为还原后波形，虽然有一定误差，但仍能反映基本波形。

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图3-3 各点的时间波形图

3.1.4 误码率分析

由于在解调过程中没有信道和噪声，所以误码率相对较小，一般是由于码间串扰或是参数设置的问题，由3-1图可以看出此系统的误码率为0.3636。

3.2 2FSK的调制与解调仿真

3.2.1 建立模型方框图

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