系部：信电学院任课教师：
课时安排：理论6课时
正弦载波：s(t) = Acos(ω0t + φ0)
振幅调制表示式：sm(t) = Am(t) cos(ω0t + φ0)
若m(t) ?? M(ω), s(t) ?? S(ω), sm(t) ?? Sm(ω)，则
Sm(ω) = (1/2π)[M(ω) ? S(ω)]
由于S(ω) = AF(cos ω0t) = Aπ[δ(ω ? ω0) + δ(ω + ω0)]，因此
Sm(ω) = (A/2)[M(ω ? ω0) + M(ω + ω0)]
M(ω)基带谱线性搬移至±ω0 频率处，谱形不变，因此称为线性调制。(但请注意；线性调制≠线性变换，任何调制都是非线性变换！)
由此可得出线性调制的一般模型—由乘法器+带通滤波器组成：
线性调制的一般模型
考虑到H(ω)的带通滤波作用，输出Sm(ω)可表示为(这里将幅度A归一化为1)
Sm(ω) = (1/2)[M(ω ? ω0) + M(ω + ω0)] · H(ω)
适当选择H(ω)，可得到如下几种幅度调制方式与信号：
1. 抑制载波双边带信号(DSB)
输入调制信号无直流，即M(0) = 0，且为带宽2fH的理想带通滤波器，
输出为sm(t) = m(t) cos ω0t，为双边带抑制载波DSB-SC
时域
频域
2. 有载波的双边带调幅信号(AM)
输入调制信号含直流，即M(0)≠ 0，设m(t) = m0, m(t) = m0 + m′(t)，其中m′(t)为交流分量，sm(t) = [m0 + m′(t)] cos ω0t，H(ω)同上为理想带通滤波器，类似于上面的分析有
时域、频域波形
时域
频域
3. 单边带(SSB)调幅信号
双边带信号两个边带中的任意一个都包含了调制信号频谱M(ω)的所有频谱成分，因此仅传输其中一个边带即可。这样既节省发送功率，还可节省一半传输频带。产生SSB 信号的方法有两种：滤波法和相移法。
(1)滤波法： 由于双边带的上、下边带均含有相同的基带m(t)信息，故用H(ω)抑制掉一个，仍可通信?单边带(SSB)调制。
H(ω)为边带滤波器，表示式为
1,()()0,c
LSB c H H ωωωωωω?
≥?? 1,()()0,c
USB c H H ωωωωωω?>?==?
≤??
边带滤波器的滤波特性及两种单边带信号的频谱如图
H+(ω)与H-(ω)
单边带信号的频谱构成
SSB 信号时域表达式(以下边带为例)：
SLSB(ω) = (1/2)[M(ω + ω0) + M(ω ? ω0)]H LSB (ω)
滤波法的技术难点
滤波特性很难做到具有陡峭的截止特性,在过渡带和不太高的载频情况下，滤波器不难实现；但当载频较高时，采用一级调制直接滤波的方法已不可能实现单边带调制。
(2)相移法
设单频调制信号为 m(t)=Amcos ω0t ，载波为cos ωct ， 则DSB 信号的时域表示式为
t A t A t
t A t s m c m m c m c m m DSB )cos(21
)cos(21cos cos )(ωωωωωω-++==
若保留上边带，则有
若保留下边带，则有
将上两式合并
t
t A t t A t s c m m c m m SSB ωωωωsin sin 21
cos cos 21)(μ=
式中，“－”表示上边带信号，“+”表示下边带信号。
上式中Amsin ωmt 可以看作是Amcos ωmt 相移90度的结果。把这一相移过程称为希尔伯特变换，记为“ ^ ”，则有
t A t A m m m m ωωsin s o
?c =
这样，上式可以改写为
$11()cos cos cos sin 22SSB m m c m m c
s t A t t A t t ωωωω=
m
把上式推广到一般情况，则得到
t t m
t t m t s c c SSB ωωsin )(?21
cos )(21)(μ=
)(?t m 是m(t)的希尔伯特变换， 若M(ω)为m(t)的傅立叶变换，则
]sgn [)()(?)(?ωωωj M M t m
-?=?， 式中1,
0sgn 1,0ωωω>?=?
-
上式中的[-jsgn ω]可以看作是希尔伯特滤波器传递函数，即
ωωωωsgn )(/)(?)(j M M
H h -== 移相法SSB 调制器方框图
1
()cos()2LSB m C m s t A t ωω=-11cos cos sin sin 22m m c m m c A t t A t t
ωωωω=+1()cos()2USB m C m s t A t ωω=
+11
cos cos sin sin 22m m c m m c A t A t ωωωω=-
优点：不需要滤波器具有陡峭的截止特性。
缺点：宽带相移网络难用硬件实现。
4、残留边带(VSB)调制信号
SSB方式的带宽B = fH 只有DSB、AM的一半，但是边带滤波器H±(ω)由于在ω0处的陡峭特性而很难制作；DSB、AM方式对H±(ω)要求不高，但带宽B = 2fH，有效性降低。
折衷：H±(ω)用残留边带滤波器—在ω0处特性平缓
残留边带方式的实现
显然，残留边带后的H(ω)应保证解调后能正确恢复M(ω)！因此，需要论证残留边带滤波器H(ω)无失真恢复M(ω)条件的滤波特性形式。
设：接收端用相干解调方式恢复M(ω)，如图
VSB信号的相干解调
已知
SVSB(ω) = (1/2)[M(ω + ω0) + M(ω ? ω0)]H(ω)
相干相乘后
经过低通滤波器(LPF)滤除掉±2ω0成分后，输出为
Sd(ω) = (1/2)M(ω) [H(ω + ω0) + H(ω ? ω0)]
显然，只要满足
H(ω + ω0) + H(ω ? ω0) =常数
接收端就可无失真地恢复出基带信号M(ω)。即：残留边带滤波器特性H(ω)在±ω0 处具有互补对称(奇对称)截止特性，接收端相干解调就能无失真恢复信号。通常的直线滚降、余弦滚降特性。
直线滚降、余弦滚降形式的残留边带滤波器特性
1.2 振幅调制系统抗噪性能
1.2.1 相干解调与包络检波 1. 相干解调
相干解调器的一般模型
LPF
?
()
m s t ()
p s t ()
d s t ()cos c c t t
ω=
相干解调器原理：为了无失真地恢复原基带信号，接收端必须提供一个与接收的已调载波严格同步（同频同相）的本地载波（称为相干载波），它与接收的已调信号相乘后，经低通滤波器取出低频分量，即可得到原始的基带调制信号。
相干解调器性能分析 已调信号的一般表达式为
()()cos ()in m I c Q c s t s t t s t s t
ωω=+
与同频同相的相干载波c(t)相乘后，得
()()cos 111
()()cos2()in 2222p m c I I c Q c s t s t t
s t s t t s t s t ωωω==++
经低通滤波器后，得到
()1
()
2d I s t s t =
因为sI(t)是m(t)通过一个全通滤波器HI (ω) 后的结果，故上式中的sd(t)就是解调输出，即
()()
1
()2d I s t s t m t =∝
2. 包络检波
适用条件：AM 信号，且要求|m(t)|max≤A0 包络检波器结构
通常由半波或全波整流器和低通滤波器组成。
R C
AM 信号
()
0A m t +D
性能分析 设输入信号是
t
t m A t s c AM ωcos )]([)(0+=
选择RC 满足如下关系
c
H f RC f <<<
式中fH －调制信号的最高频率
在大信号检波时（一般大于0.5 V ），二极管处于受控的开关状态，检波器的输出为
()0()
d s t A m t =+
隔去直流后即可得到原信号m(t)。 1.2.1 振幅系统抗噪性能分析
衡量模拟通信系统的质量指标： 输出信噪比 (S/N)o —可靠性； 传输带宽B —有效性 接收模型如图
振幅调制的解调分析模型
设n(t)为加性白高斯噪声，单边功率谱密度n0，经带通滤波器(B ? f0)后为窄带白高斯噪声ni(t)，可写为
ni(t) = nc(t) cos ω0t ? ns(t) sin ω0t
所以，解调器输入噪声ni(t)的平均功率为
输入信号sm(t)的平均功率为
解调器输入信噪比
输出信噪比
抗噪声性能用制度增益来描述
制度增益越大，意味着抗噪性越好。 1.2.2 各种调幅系统的(S/N)o 、G 、B 1、DSB 调制系统
解调采用同步检波(相干解调)
DSB信号的同步检波模型DSB信号sm(t) = m(t)cos ω0t，解调器输入信号平均功率为
因此输入信噪比为
解调输出信号
so(t) = m(t)
因此
输出噪声
因此输出信噪比为
? G = 2。系统带宽B = 2fH。
2、SSB调制系统
(1)抗噪性能分析
B = fH，解调用DSB的相干解调方式。
SSB调制信号的平均功率
由于
因此
故输入信噪比为
)
4/()()/(02B n t m N S i
同步解调
因此
类似DSB
N0 = n0B
因此
(2) DSB 、SSB 抗噪性能比较
似乎DSB 的制度增益比SSB 大一倍，实际上两者的抗噪性能相同。 ?原因说明 3、 AM 调幅
AM 信号可采用同步检波(相干线性解调)与包络检波(非线性解调)两种方式 (1) 同步检波
输入信号、解调输出信号噪声等参量分析?输入输出信噪比，制度增益 (2) 包络检波
输入信号：
输出信号：
a. 大信噪比情况分析 输出
r(t) ≈ m0 +m(t) + nc(t)
输入输出信噪比分析 b. 小信噪比情况分析 输出
r(t) ≈R(t) + (m0 + m(t))nc(t)/R(t)
输入输出信噪比分析
(3) 门限效应分析
输出无单独信号项，只有m(t) · nc(t)/R(t)，而nc(t)/R(t)为噪声项。因此，m(t)受噪声扰乱也成为噪声，导致输出信噪比随输入信噪比下降而急剧恶化。存在一门限，称为门限效应。
1.3 角度调制
角度调制为非线性调制—调制产生的输出信号频谱Sm(ω)不再保持原始被调信号频谱M(ω)的结构。
1.3.1 调制原理
设m(t) ?? M(ω)，载波s(t) = A cos[ω0t + φ(t)]
1.调相信号：
sPM(t) = A cos[ω0t + Kp m(t)]
→各参数说明
2.调频信号：
若相对于载频ω0的瞬时频移随m(t)线性变化
?ω(t) = dφ(t)/dt = KF m(t)
得到的调频信号为
显然，频率变化与相位变化互为微积分关系?→若不知m(t)形式，无法区分FM与PM，两者无实质区别，分析一种可推至另一种。
1.3.2 单音调频
·调频指数mf说明
·单音调频过程推导
频谱非线性搬移过程。
·调频带宽—卡森公式
公式分析
对应的调频信号频谱为
1.3.3 FM信号产生与解调
(1) 信号产生方法
用m(t)作电压控制信号控制VCO产生，参考教材。
(2) FM信号解调
非相干解调-限幅鉴频器
FM信号的非相干解调
输入
输出
包络检波
se(t) ∝ ω0 + KFm(t)，隔直+低通，? s0(t) = KDKF m(t)，其中KD为鉴频器增益。
1.3.4 FM系统抗噪性能分析
1. 接收解调系统模型
FM信号解调的分析模型
2. 过程描述(教材)
3. 结果分析
输入信号：
]
)
(
cos[
)(τ
τ
ωd
m
K
t
A
t
s
f
c
FM?
+
=
输入信噪比：
FM
i
i
B
n
A
N
S
22/
=
解调输出：
2
3
2
2
3
8
)
(
),
(
)(
A
f
K
df
f
P
N
t
m
K
K
t
m m
d
f
f d
o
f
d
o
m
m
π
=
=
=?-
输出信噪比(大信噪比)：
3
2
2
2
2
2
3
2
2
2
8
)(
3
3/
8
)(
m
f
m
d
f
d
o
o
f
n
t
m
K
A
A
f
n
K
t
m
K
K
N
S
π
π
=
=
制度增益(单音调制)：
)1
(
3
)1
(
3
cos
)(
2
2
+
=
?
+
=
?
=
f
f
FM
i
i
f
f
o
o
m
m
m
G
N
S
m
m
N
S
t
t
mω
4. FM、AM系统性能比较
结论：FM有比AM优越的抗噪性能，且mf ↑?F ↑?抗噪性↑。但是，上述增益是在大信噪(载噪比A2/(2n0B))比下获得的，随着A2/(2n0B)↓?增益会丧失?出现门限效应。
1.3.5 预加重/去加重
1.问题
信号功率谱特点：语音、音乐信号谱SM(ω) ——低频强，高频弱。
噪声功率谱特点：解调输出端噪声功率谱密度Sn(ω)与f 2正比?低频段噪声弱，高频段噪声强?高频段输出SNR急剧恶化
2.解决措施：
(1)发送端提升信号高频分量功率——预加重；
(2)收端解调输出去加重——收端解调恢复信号后压低高频分量，同时抑制噪声?使高频(S/N)0 ↑。
3.预加重、去加重过程分析
·预加重原则：解调后噪声功率谱平坦。
·预加重电路——加在调制信号m(t)输入端；H(ω) = jω，为微分电路，实际电路如图所示,在f1 ～ f2之间有j特性。
·去加重电路——加在解调输出LPF之后: 如图所示，H(f) = 1/(1 + jf/f1)，当f > f1时，|H(f)|2 ∝ 1/f 2 , f1 = 1/2πR1C。
1.4 各种模拟调制系统比较
1.抗噪性能：FM最好，DSB/SSB、VSB次之，AM最差
2.频带利用率：SSB最高，VSB较高，DSB/AM次之，FM最差
3.功率利用率：FM最高，DSB/SSB、VSB次之，AM最差
4.设备复杂度：AM最简，DSB/FM次之，VSB较复杂，SSB最复杂
实验四 2PSK 调制与解调实验 1、 实验箱中2PSK 调制器用的调制方法是什么？ 答：移相键控调制的直接调相法。 2、 2PSK 调制能否用非相干解调方法？ 答：不能。 3、 相位模糊产生的原因和解决方法？ 答：①原因：在调制过程中采用了分频，而二分频器的输出电压有相差180度的两种可能相位，即其输出电压的相位决定了分频器的初始状态，这就是会导致分频出的载波存在相位模糊（2PSK 采用的是相移方式） ②解决办法：使用2DPSK 二相相对移相键控 4、 绝/相、相/绝变换的框图？ 答： 5、 绝/相、相/绝变换电路是怎么实现的。 答：绝/相变换电路是把数据信息源输出的绝对码变相对码，2DPSK 信号由相对码进行绝对调相得到。它由模二加10A U （74LS86）和D 触发器9A U （74LS74）组成，其逻辑关系为：i a ⊕i-1b =i b ，其中i a 是绝对码，i-1b 是延迟一个码元的相对码，i b 是相对码。 相/绝变换电路由14B U （74LS74）和15B U （74LS86）组成，其逻辑关系可表示为i-1b ⊕i b =i a ，其中i b 为相对码，i-1b 为延迟一个码元的相对码，i a 为绝对码。 6、 画出实验板中2PSK 、2DPSK 调制与解调器的原理框图； 答：
7、本实验中，2PSK 信号带宽是多少？用数字示波器如何测量？ 答：B=2 f=2/Ts。先按MATH按钮，再选择FFT选项。 s 8、测试接收端的各点波形，需要与什么波形对比，才能比较好的进行观测？ 示波器的触发源该选哪一种信号？为什么？ 答：绝对码波形。原始信号。触发源信号应该选择频率较低、稳定度高的信号。 9、解调电路各点信号的时延是怎么产生的？ 答：由滤波与抽样产生。 10、码再生的目的是什么？ 答：①防止噪声干扰的累加，恢复出基带信号。②把码元展宽。 11、用D触发器做时钟判决的最佳判决时间应该如何选择？ 答：眼图中眼睛张开最大时刻，即码元能量最大时刻，把各个信号叠加在一起。 12、解调出的信码和调制器的绝对码之间的时延是怎么产生的？ 答：由滤波与抽样产生。 13、在接收机带通滤波器之后的波形出现了起伏是什么原因，带通滤波器的 带宽设计多大比较合适？ 答：符号切换造成了旁瓣的产生，0、1跳变使得高频成份丰富。π→0→π转换点导致的频谱扩展特别大，通过滤波器会缩小。带宽设计为2/Ts。
数字通信原理复习题 单项选择题 1．数字通信相对于模拟通信最显着的特点是（ B ）。 A．占用频带小Ｂ．抗干扰能力强 C．传输容量大Ｄ．易于频分复用 2．以下属于数字信号是（ D ）。 A．PAM信号Ｂ．PDM信号 C．PPM 信号Ｄ．PCM信号 3．通信系统可分为基带传输和频带传输，以下属于频带传输方式的是（ C ）。 A．PAM传输方式 B．PCM传输方式 C．PSK 传输方式 D．⊿M传输方式 4．通信系统可分为基带传输和频带传输，以下属于基带传输方式的是（ B ）。 A．PSK传输方式 B．PCM传输方式 C．QAM 传输方式 D．SSB传输方式 5．以下属于码元速率单位的是（ A ）。 A．波特 B．比特 C．波特/s D．比特/s 6．PCM30／32系统发送复帧同步码的周期是( D) A．125sμＢ．250sμ C．1ms Ｄ．2ms 7．PCM30／32系统发送1帧同步码的周期是( A) A．125sμＢ．250sμ C．1ms Ｄ．2ms 8．人讲话的语声信号为( A) A.模拟信号 B.数字信号 C.调相信号 D.调频 信号 9．调制信道的传输特性不好将对编码信道产生影响，其结果是对数字信号带来（ B ）。 A．噪声干扰 B．码间干扰 C．突发干扰D．噪声干扰和突发干扰 10．连续信道的信道容量将受到“三要素”的限制，其“三要素”是（ B ）。 A．带宽、信号功率、信息量 B．带宽、信号功率、噪声功率谱密度 C．带宽、信号功率、噪声功率 D．信息量、带宽、噪声功率谱密度 11．以下不能无限制地增大信道容量的方法是（ D ）。 A．无限制提高信噪比 B．无限制减小噪声C．无限制提高信号功率 D．无限制增加带宽12．根据香农公式以下关系正确的是（ A ）。 A．信道容量一定，信道的带宽越宽信噪比的要求越小； B．信道的容量与信道的带宽成正比； C．信道容量一定，信道的带宽越宽信噪比的要求 越高； D．信道的容量与信噪比成正比。 13．以下不属于线性调制的调制方式是（ D ）。 补：非线性调制：频率调制FM，相位调制PM A．AM Ｂ．DSB C．SSB Ｄ．FM 14．设某传输码序列为+1-10000+100-1+100-1+100-1， 该传输码属于（ D ）。 A．RZ码 B．HDB3码 C．CMI 码 D．AMI码 15．设某传输码序列为 +1-100-1+100+1-1000-1+100-1，该传输码属于 （ C ）。 A．AMI码Ｂ．CMI码 C． 3 HDB 码Ｄ．RZ码 16．我国PCM数字设备间的传输接口码型是 （ B ）。 A．AMI码 B．HDB3码 C．NRZ码 D．RZ码 17．以下数字码型中，不具备一定的检测差错能力码 为（ A ）。 A．NRZ码 B．CMI码 C．AMI码D．HDB3码 18．以下可以消除或减小码间干扰方法是（ B ）。 A．自动增益控制技术Ｂ．均衡技术 C．最佳接收技术Ｄ．量化技术 19．在数字基带传输系统中，以下不能消除码间干扰 系统传输特性为（ C ）。 A．理想低通特性 B．升余弦 特性 C．匹配滤波特性 D．线性滚 降特性 20．观察眼图应使用的仪表是（ C ）。 A．频率计 B．万用表 C．示波器 D．扫频仪 21．三种数字调制方式之间，其已调信号占用频带的 大小关系为（ C ）。 A．2ASK= 2PSK= 2FSK Ｂ．2ASK= 2PSK＞2FSK C．2FSK＞2PSK= 2ASK Ｄ．2FSK＞ 2PSK＞2ASK 22．在数字调制技术中，其采用的进制数越高，则 （ C ）。 A．抗干扰能力越强Ｂ．占用的频带越宽 C．频谱利用率越高Ｄ．实现越简单 23．在误码率相同的条件下，三种数字调制方式之间 抗干扰性能好坏的关系为（ B ）。 A．2ASK＞2FSK＞2PSK B．2PSK ＞2FSK＞2ASK
贵州大学实验报告 学院：计信学院专业：网络工程班级：101 姓名学号实验组实验时间2013.06.16 指导教师成绩 实验项目名称实验二2PSK调制与解调 实 验目的1、掌握2PSK调制的原理及实现方法。 2、掌握2PSK解调的原理及实现方法。 实验原理 1、2PSK调制 2PSK信号产生的方法有两种：模拟调制法和数字调制法。 码型变换乘法器 NRZ输入双极性NRZ调制输出 载波输入 图16-1 2PSK调制模拟相乘法原理框图 上图16-1是2PSK调制模拟相乘法原理框图。信号源模块提供码速率96K的NRZ 码和384K正弦载波。在2ASK中数字基带信号是单极性的，而在2PSK中数字基带信号是双极性的。故先将单极性NRZ码经码型变换电路转换为双极性NRZ码，然后与384K正弦载波相乘，便得2PSK调制信号。乘法器的调制深度可由“调制深度调节”旋转电位器调节。 载波1 384K 开关电路2 调制输出 NRZ输入 开关电路1 反相器 图16-2 2PSK调制数字键控法原理框图 上图16-2是2PSK调制数字键控法原理框图。为便于实验观测，由信号源模块提供码速率为96Kbit/s的NRZ码数字基带信号和384KHz正弦载波信号，NRZ码为“1”的一个码元对应0相位起始的正弦载波的4个周期，NRZ码为“0”的一个码元对应π相位起始的正弦载波的4个周期。 实验中采用模拟开关作为正弦载波的输出通/断控制门，数字基带信号NRZ码用来
控制门的通/断。当NRZ 码为高电平时，模拟开关1导通，模拟开关2截止，0相位起始的正弦载波通过门1输出；当NRZ 码为低电平时，模拟开关2导通，模拟开关1截止，π相位起始的正弦载波通过门2输出。门的输出即为2FSK 调制信号，如下图16-3所示。 NRZ输入 调制信号 1 1 00 1 PSK 图16-3 2PSK 调制信号波形 2、2PSK 解调 2PSK 信号的解调通常采用相干解调法，原理框图如下图16-4所示。 LPF 相乘器电压判决 抽样判决 调制输入 BS输入 PSK/DPSK 判决电压调节 载波输入相乘输出 滤波输出 解调输出 判压输出 图16-4 2PSK 解调相干解调法原理框图 设已调信号表达式为1()cos(())s t A t t ω?=?+（A 1为调制信号的幅值）， 经过模拟乘法器与载波信号A 2cos t ω（A2为载波的幅值）相乘，得 0121 ()[cos(2())cos ()]2 e t A A t t t ω??= ++ 可知，相乘后包括二倍频分量121 cos(2())2 A A t t ω?+和cos ()t ?分量（()t ?为时 间的函数）。因此，需经低通滤波器除去高频成分cos(2())t t ω?+，得到包含基带信号的低频信号。 然后再进行电压判决和抽样判决。此时，“解调类型选择”拨位开关拨到“PSK ”一端。 解调过程中各测试点波形如下图16-5所示。
题目基于SIMULINK的通信系统仿真 摘要 在模拟通信系统中，由模拟信源产生的携带信息的消息经过传感器转换成电信号，模拟基带信号在经过调制将低通频谱搬移到载波频率上适应信道，最终解调还原成电信号；在数字传输系统中，数字信号对高频载波进行调制，变为频带信号，通过信道传输，在接收端解调后恢复成数字信号。本文应用了幅度调制以及键控法产生调制与解调信号。 本论文中主要通过对SIMULINK工具箱的学习和使用，利用其丰富的模板以及本科对通信原理知识的掌握，完成了AM、DSB、SSB、2ASK、2FSK、2PSK三种模拟信号和三种数字信号的调制与解调，以及用SIMULINK进行设计和仿真。首先我进行了两种通信系统的建模以及不同信号系统的原理研究，然后将学习总结出的相应理论与SIMULINK中丰富的模块相结合实现仿真系统的建模,并且调整参数直到仿真波形输出，观察效果，最终对设计结论进行总结。 关键词通信系统调制 SIMULINK
目录 1. 前言 (1) 1.1选题的意义和目的 (1) 1.2通信系统及其仿真技术 (2) 3. 现代通信系统的介绍 (7) 3.1通信系统的一般模型 (7) 3.2模拟通信系统模型和数字通信系统模型 (7) 3.2.1 模拟通信系统模型 (7) 3.2.2 数字通信系统模型 (8) 3.3模拟通信和数字通信的区别和优缺点 (9) 4. 通信系统的仿真原理及框图 (12) 4.1模拟通信系统的仿真原理 (12) 4.1.1 DSB信号的调制解调原理 (12) 4.2数字通信系统的仿真原理 (16) 4.2.1 ASK信号的调制解调原理 (16) 5. 通信系统仿真结果及分析 (21) 5.1模拟通信系统结果分析 (21) 5.1.1 DSB模拟通信系统 (21) 5.2仿真结果框图 (24) 5.2.1 DSB模拟系统仿真结果 (24) 5.3数字通信系统结果分析 (28) 5.3.1 ASK数字通信系统 (28) 5.4仿真结果框图 (35) 5.4.1 ASK数字系统仿真结果 (35)
科类理工科编号（学号） 本科生毕业论文（设计） ＰＳＫ调制与解调系统的仿真 The simulation of PSK modulation and demodulation system 秦安东 指导教师：赵红伟（讲师） 云南农业大学昆明黑龙潭650201 学院：基础与信息工程学院 专业：电子信息工程年级： 论文（设计）提交日期：答辩日期： 答辩委员会主任： 云南农业大学 年月
目录 摘要 ................................................................................................................ 错误！未定义书签。ABSTRACT.. (5) 1.前言 (5) 2.设计原理 (5) 2.1 2PSK信号的调制与解调 (5) 2.1.1 2PSK信号的调制原理 (5) 2.1.2 2PSK信号的解调原理 (7) 2.2 4PSK信号的调制与解调 (5) 2.2.1 4PSK信号的调制原理 (5) 2.2.2 4PSK信号的解调原理 (7) 2.3 8PSK信号的调制与解调 (5) 2.3.1 8PSK信号的调制原理 (5) 2.3.2 8PSK信号的解调原理 (7) 3仿真结果 (8) 4.1 2PSK信号的仿真结果如下图所示......................................... 错误！未定义书签。 4.2 4PSK信号的仿真结果如下图所示 (7) 4.3 8PSK信号的仿真结果如下图所示......................................... 错误！未定义书签。 5.心得体会 (9) 参考文献 (10) 致谢··················································································································错误！未定义书签。 附录··················································································································错误！未定义书签。
闽江学院 《通信原理设计报告》 题目：基于MATLAB的模拟调制系统仿真与测试学院：计算机科学系 专业：12通信工程 组长：曾锴（3121102220） 组员：薛兰兰（3121102236） 项施旭（3121102222） 施敏（3121102121） 杨帆（3121102106） 冯铭坚（3121102230） 叶少群（3121102203） 张浩（3121102226） 指导教师：余根坚 日期：2014年12月29日——2015年1月4日
摘要在通信技术的发展中，通信系统的仿真是一个重点技术，通过调制能够将信号转化成适用于无线信道传输的信号。 在模拟调制系统中最常用最重要的调制方式是用正弦波作为载波的幅度调制和角度调制。在幅度调制中，文中以调幅、双边带和单边带调制为研究对象，从原理等方面阐述并进行仿真分析；在角度调制中，以常用的调频和调相为研究对象，说明其调制原理，并进行仿真分析。利用MATLAB下的Simulink工具箱对模拟调制系统进行仿真，并对仿真结果进行时域及频域分析，比较各个调制方式的优缺点，从而更深入地掌握模拟调制系统的相关知识，通过研究发现调制方式的选取通常决定了一个通信系统的性能。 关键词模拟调制；仿真；Simulink 目录 第一章绪论 (1) 1.1 引言 (1) 1.2 关键技术 (1) 1.3 研究目的及意义 (2) 1.4 本文工作及内容安排 (2) 第二章模拟调制原理 (3) 2.1 幅度调制原理 (3) 2.1.1 AM调制 (4) 第三章基于Simulink的模拟调制系统仿真与分析 (6) 3.1 Simulink工具箱简介 (6) 3.2 幅度调制解调仿真与分析 (8) 3.2.1 AM调制解调仿真及分析 (8) 第四章总结 (12) 4.1 代码 (13) 4.2 总结 (14)
中南民族大学 软件课程设计报告 电信学院级通信工程专业 题目2PSK数字信号的调制与解调学生学号 42 指导教师 2012年4月21日
基于MATLAB数字信号2PSK的调制与解调 摘要：为了使数字信号在信道中有效地传播，必须使用数字基带信号的调制与解调，以使得信号与信道的特性相匹配。基于matlab实验平台实现对数字信号的2psk的调制与解调的模拟。本文详细的介绍了PSK波形的产生和仿真过程加深了我们对数字信号调制与解调的认知程度。 关键字：2PSK;调制与解调；MATLAB 引言 当今社会已经步入信息时代，在各种信息技术中，信息的传输及通信起着支撑作用。而对于信息的传输，数字通信已经成为重要的手段。因此，数字信号的调制就显得非常重要。 调制分为基带调制和带通调制。不过一般狭义的理解调制为带通调制。带通调制通常需要一个正弦波作为载波，把基带信号调制到这个载波上，使这个载波的一个或者几个参量上载有基带数字信号的信息，并且还要使已调信号的频谱倒置适合在给定的带通信道中传输。特别是在无线电通信中，调制是必不可少的，因为要使信号能以电磁波的方式发送出去，信号所占用的频带位置必须足够高，并且信号所占用的频带宽度不能超过天线的的通频带，所以基带信号的频谱必须用一个频率很高的载波调制，使期带信号搬移到足够高的频率上，才能够通过天线发送出去。 主要通过对它们的三个参数进行调制，振幅，角频率，和相位。使这三个参量都按时间变化。所以基带的数字信号调制主要有三种方式：FSK，PSK，ASK。在这三种调制的基础上为了得到更高的效果也出现了很多其它的调制方式，如：DPSK，MASK，MFSK，MPSK，APK。它们其中有的一些是将基本的调制方式用在多进制上或者引入了一些新的方式来解决基本调制的一些问题如相位模糊和无法提取位定时信号，另外一些由是组合多种基本的调制方式来达到更好的效果。 基带信号的调制主要分为线性调制和非线性调制，线性调制是指已调信号的频谱结构与原基带信号的频谱结构基本相同，只是占用的频率位置搬移了。而非线性调制则是指它们的结构完全不同不仅仅是频谱搬移，在接收方会出现很多新的频谱分量。在三种基本的调制中，ASK 属于线性调制，而FSK和PSK属于非线性调制。已调信号会在接收方通过各种方式通过解调得到，但是由于噪声和码间串扰，总会有一定的失真。所以人们总是在寻找不同的接收方式来降低误码率，其中的接收方式主要有相干接收和非相干接收。在接收方通过载波的相位信号去检测信号的方法称为相干检测，反之若不利用就称为非相干检测，而对于一些特别的调制有特别的解调方式，如过零检测法。 系统的性能好坏取决于传输信号的误码率，而误码率不仅仅与信道、接收方法有关还和发送端采用的调制方式有很大的关系。我们研究的ASK，FSK，PSK等就主要是发送方的调制方式。
全国2010年1月自学考试数字通信原理试题 课程代码：02360 一、单项选择题(本大题共15小题，每小题1分，共15分) 在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或未选均无分。 1.人讲话的语声信号为( A) A.模拟信号 B.数字信号 C.调相信号 D.调频信号 2.脉冲编码调制信号为( ) A.模拟信号 B.数字信号? C.调相信号 D.调频信号 3.均匀量化的特点是( A ) A.量化间隔不随信号幅度大小而改变 B.信号幅度大时，量化间隔小 C.信号幅度小时，量化间隔大 D.信号幅度小时，量化间隔小 4.A律13折线压缩特性中的第7段线的斜率是( A ) A.0.5 B.1 C.4 D.16 5.PCM30／32系统中对每路信号的抽样帧频率是( ) A.8kHz B.16kHz C.64kHz D.2048kHz 6.STM—16的一帧的字节数为( D ) A.9×270×l B.9×270×4 C.9×261×16 D.9×270×16 7.PCM30／32系统复帧的周期是( ) A.125sμ B.250sμ C.1ms D.2ms ? 8.异步复接在复接过程中需要进行( D ) A.码速调整和码速恢复 B.码速恢复 C.编码方式变换 D.码速调整 【同步复接---码速变换；异步复接—码速调整】 9.PCM30／32系统发送帧同步码的周期是( ) A.125sμ B.250sμ C.500sμ D.1ms 10.以下4种传输码型中含有直流分量的传输码型是( D ) 【P183. CMI码也含有直流分量】 A.双极性归零码 B.HDB3码 C.AMI码 D.单极性归零码 11.PCM30／32系统发送复帧同步码的周期是( ) A.125sμ B.250sμ C.1ms D.2ms 12.对SDH网络同步而言，在SDH网络范围内正常的工作方式是( ) A.伪同步方式 B.准同步方式 C.同步方式 D.异步方式 13.样值为513?，它属于A律13折线的(l=8)( D ) P36
实验二数字调制 一、实验目的 1、掌握绝对码、相对码概念及它们之间的变换关系。 2、掌握用键控法产生2ASK、2FSK、2DPSK信号的方法。 3、掌握相对码波形与2PSK信号波形之间的关系、绝对码波形与2DPSK信号波形之间的关系。 1、了解2ASK、2FSK、2DPSK信号的频谱与数字基带信号频谱之间的关系。 二、实验内容 1、用示波器观察绝对码波形、相对码波形。 2、用示波器观察2ASK、2FSK、2PSK、2DPSK信号波形。 3、用频谱仪观察数字基带信号频谱及2ASK、2FSK、2DPSK信号的频谱。 三、基本原理 本实验用到数字信源模块和数字调制模块。信源模块向调制模块提供数字基带信号（NRZ码）和位同步信号BS（已在实验电路板上连通，不必手工接线）。调制模块将输入的绝对码AK（NRZ码）变为相对码BK、用键控法产生2ASK、2FSK、2DPSK信号。调制模块内部只用+5V电压。 数字调制单元的原理方框图如图2-1所示，电原理图如图2-2所示（见附录）。 图2-1 数字调制方框图 本单元有以下测试点及输入输出点： ? CAR 2DPSK信号载波测试点 ? BK 相对码测试点 ? 2DPSK 2DPSK信号测试点/输出点，V P-P>0.5V ? 2FSK 2FSK信号测试点/输出点，V P-P>0.5V ? 2ASK 2ASK信号测试点，V P-P>0.5V 用2-1中晶体振荡器与信源共用，位于信源单元，其它各部分与电路板上主要元器件对应关系如下： ?÷2（A）U8：双D触发器74LS74 ?÷2（B）U9：双D触发器74LS74
?滤波器A V6：三极管9013，调谐回路 ?滤波器B V1：三极管9013，调谐回路 ?码变换U18：双D触发器74LS74；U19：异或门74LS86 ? 2ASK调制U22：三路二选一模拟开关4053 ? 2FSK调制U22：三路二选一模拟开关4053 ? 2PSK调制U21：八选一模拟开关4051 ?放大器V5：三极管9013 ?射随器V3：三极管9013 将晶振信号进行2分频、滤波后，得到2ASK的载频2.2165MHZ。放大器的发射极和集电极输出两个频率相等、相位相反的信号，这两个信号就是2PSK、2DPSK的两个载波，2FSK 信号的两个载波频率分别为晶振频率的1/2和1/4，也是通过分频和滤波得到的。 下面重点介绍2PSK、2DPSK。2PSK、2DPSK波形与信息代码的关系如图2-3所示。 图2-3 2PSK、2DPSK波形 图中假设码元宽度等于载波周期的1.5倍。2PSK信号的相位与信息代码的关系是：前后码元相异时，2PSK信号相位变化180?，相同时2PSK信号相位不变，可简称为“异变同不变”。2DPSK信号的相位与信息代码的关系是：码元为“1”时，2DPSK信号的相位变化180?。码元为“0”时，2DPSK信号的相位不变，可简称为“1变0不变”。 应该说明的是，此处所说的相位变或不变，是指将本码元内信号的初相与上一码元内信号的末相进行比较，而不是将相邻码元信号的初相进行比较。实际工程中，2PSK或2DPSK 信号载波频率与码速率之间可能是整数倍关系也可能是非整数倍关系。但不管是那种关系，上述结论总是成立的。 本单元用码变换——2PSK调制方法产生2DPSK信号，原理框图及波形图如图2-4所示。相对于绝对码AK、2PSK调制器的输出就是2DPSK信号，相对于相对码、2PSK调制器的输出是2PSK信号。图中设码元宽度等于载波周期，已调信号的相位变化与AK、BK的关系当然也是符合上述规律的，即对于AK来说是“1变0不变”关系，对于BK来说是“异变同不变”关系，由AK到BK的变换也符合“1变0不变”规律。 图2-4中调制后的信号波形也可能具有相反的相位，BK也可能具有相反的序列即00100，这取决于载波的参考相位以及异或门电路的初始状态。 2DPSK通信系统可以克服上述2PSK系统的相位模糊现象，故实际通信中采用2DPSK而不用2PSK（多进制下亦如此，采用多进制差分相位调制MDPSK），此问题将在数字解调实验中再详细介绍。
1.项目的目的、要求 1.1 目的 （1）掌握课程设计涉汲到的相关知识、概念及原理。 （2）仿真图设计合理、能够正确运行。 （3）按照要求撰写课程设计报告。 1.2 要求 （1）通过利用matlab simulink ，熟悉matlab simulink 仿真工具。 （2）通过课程设计来更好的掌握课本相关知识，熟悉2PSK 的调制与解调。 （3）更好的了解通信原理的相关知识，磨练自己分析问题、查阅资料、巩固知识、创新等 各方面能力。 2.项目设计正文 2.1 2PSK 2.1.1 2PSK 的基本原理 相移键控是利用载波的相位变化来传递数字信息，而振幅和频率保持不变。在2PSK 中，通常用初始相位为0和π表示二进制的“1”和“0”。因此2PSK 的信号的时域表达式为： ｅ2psk (t)=Acos(ωc t+φn ) (2-1) 其中，φn 表示第n 个符号的绝对相位： 发送“0”时 φn = (2-2) π 发送“1”时 因此，上式可改写为 Acos ωc t 概率为P (2-3) - Acos ωc t 概率为1-P ｅ2psk (t)=
图 2-1 2PSK信号的时间波形 由于表示信号的两种码元的波形相同，极性相反，故2PSK信号一般可以表述为一个双极性全占空矩形脉冲序列与一个正弦载波相乘，即 ｅ2psk(t)=s(t)cosωc t (2-4) 其中 s(t)= ∑a n g(t-nT s) (2-5) 这里，g(t)是脉宽为Ts的单个矩形脉冲，而an得统计特性为 1 概率为P a n= (2-6) -1 概率为1-P 即发送二进制符号“0”时（an取+1），ｅ2psk(t)取0相位；发送二进制符号“1”时（an取-1），ｅ2psk(t)取π相位。 2.1.2 2PSK的产生 二进制相位调制就是用二进制数字信息控制正弦载波的相位，使正弦载波的相位随着二进制数字信息的变化而变化。二进制绝对调相就是用数字信息直接控制载波的相位。例如，当数字信息为‘1’时，使载波反相；当数字信息为‘0’时，载波相位不变。图2-2为2PSK波形图（为方便作图，在一个码元周期内画两个周期的载波）。
X x通大学信息科学与工程学院课程设计实验报告 姓名：学号 班级： 实验项目名称：模拟调制系统的设计 实验项目性质：设计性实验 实验所属课程：通信原理 实验室(中心)：现代电子实验中心 指导教师： 实验完成时间： 2013 年 1 月 1 日
一、实验目的 1. 综合应用《Matlab编程与系统仿真》、《信号与系统》、《现代通信原理》等多门课程知识，使学生 建立通信系统的整体概念； 2. 培养学生系统设计与系统开发的思想； 3. 培养学生利用软件进行通信仿真的能力。 二、实验内容及要求 内容： 模拟调制系统：主要分为线性调制系统和非线性调制系统，其中线性调制分为AM、DSB、SSB、VSB，非线性调制主要为FM，主要完成FM调制。（至少选择2种方法）。调制在通信系统中有十分重要的作用。通过调制，不仅可以进行频谱搬移，把调制信号的频谱搬移到所希望的位置上，从而将信号转换成合适于传播的已调信号，而且它对系统的传输有效性和传输的可靠性有着很大的影响，调制方式往往决定了一个通信系统的性能。AM信号的调制属于频谱的线性搬移，它的解调往往采用非相干解调即包络解调方式；而FM信号的调制属于频谱的非线性搬移，它的解调有相干和非相干解调两种方式。 要求： 1.最多2人一组（2人一组必须连成系统） 2.对通信系统有整体的较深入的理解，深入理解自己仿真部分的原理的基础，画出对应的通信子系 统的原理框图 3.提出仿真方案； 4.完成仿真软件的编制 5.仿真软件的演示 6.提交详细的设计报告 三、实验原理 1.模拟通信系统设计原理 模拟通信系统的主要内容是研究不同信道条件下不同的调制解调方法。调制可以分为三类，即调幅（AM）、调频（FM）、调相（PM）。
1 全国2019年10月高等教育自学考试 数字通信原理试题 课程代码：02360 一、单项选择题（本大题共15小题，每小题1分，共15分） 在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或未选均无分。 1.衡量数字通信系统可靠性的主要指标是（ ） A.信息传输速率 B.符号传输速率 C.频带利用率 D.误码率 2.满足抽样定理时，带通型信号的抽样频率范围应为（ ） A.f s ≥2f m B.1 n 2) f f (2f m 0s ++= C. 1 n f 2m +≤f s ≤n f 20 D. f s ≥ 1 n f 2m + 3.均匀量化误差e max （指绝对值）为（ ） A.=△/2 B.>△/2 C.<△/2 D.有时=△/2，有时>△/2 4.PCM 通信系统中采用抽样保持的目的是（ ） A.保证编码的精度 B.减小量化误差 C.减小量化噪声 D.以上都不是 5.A 律13折线编码器量化级数N 越大（ ） A.编码误差越小 B.折叠噪声越小 C.判定值数目越多 D.编码误差越小、判定值数目越多 6.A 律13折线编码器编出的码字是（ ） A.线性码 B.非线性码 C.线性码或非线性码 D.以上都不是 7.PCM30/32系统第26路信令码的传输位置（即在帧结构中的位置）为（ ） A.F 11帧TS 16的前4位码 B.F 11帧TS 16的后4位码 C.F 12帧TS 16的前4位码 D.F 12帧TS 16的后4位码 8.标志信号的抽样周期为（ ） A.T （125μs ） B.2T C.15T D.16T 9.没有误码增殖的基带传输码型是（ ） A.AMI 码 B.CMI 码 C.HDB3码 D.AMI 码和CMI 码 10.m 个中继段的总误码率为（ ）
中波全固态数字调制发射机基本原理 和常见故障分析与日常维护保养 DAM中波全固态数字调制发射机是一种运用数字技术进行调幅广播的全新的中波发射机。整机大量使用了微功耗数字集成电路，实现了整机的晶体管化，缩小了发射机的体积，极大降低了发射机的日常运行成本，提高了经济效益。由于DAM发射机有完备的各种控制、检测、保护电路，大大提高了发射机日常工作的稳定性和可靠性，为安全播出奠定了物质基础。它在系统中采用了音频数字调制技术，使发射机有极好的动态响应，各项电声技术指标远优于其他各类模拟调制的广播发射机。 一、DAM发射机的基本原理DAM发射机的基本理论是利用信号的包络消除和再恢复的原理。将音频信号先进行带宽处理，避免产生混叠现象，然后利用抽样定理的原理对音频信号进行时间和幅度上的离散化。在DAM 发射机中抽样频率一般是发射机的工作频率1-3分频得到，利用12位的二进制数进行量化，量化后得到12位的二进制的数，再进行调制编码，利用编码后的二进制脉冲串去控制功率放大模块的导通数量，在编码好的脉冲信号作用下进行大功率D/A 转换，利用功率合成技术得到具有量化台阶的已调波，经过带通滤波器的光滑处理，得到典型的调幅射频输出。 TSD-10 发射机的基本组成：1、射频功率系统。2、数字
音频系统。3、监测控制系统。4、电源供电系统。5、计算机远程控制系统。 二、故障的分析 1、故障现象：面板上的中放二极管发红光 故障分析：根据面板显示中放二极管发红光，检查监测显示 板A32的检测电路，电路图如上，根据电路图，检查逻辑与门D54:D 的输入端的电压13脚为高电平，检查运算放大集成电路N44:A的6脚电压，无电压，根据图可知，6脚的电压是由驱动合成母板A14中的T6取样变压器采样得到的，检查驱动合成母板上的峰值检波二极管VD5稳压二极管VD4均是好的，此时怀疑无射频输出信号，检查缓冲防放大和前置放大电路的电源，经检查发现缓冲放大板有30V电源电压，前置放大板上无60V电源电压，经检查电源供电线路上的调压电位器损坏，更换后，调整前置板的电源电压为48V后，设备恢复正常。 故障原因分析：1、在进入冬季后，由于将降温设备（空调）停止运转，加上冬季供暖，使机房温度有所回升，此电位器是一个25W 50欧姆的限流电位器，流经的电流很大，碳刷和钨丝接触的不好，造成局部温度升好，加上所处的部位为风道的末端，散热不好，引起烧坏。2、进入冬季以后，发射场区外，居民住宅小锅炉大量使用，使VD4
2psk 调制通信系统 一，设计任务与要求 课程设计需要运用MA TLAB 编程实现2PSK 调制解调过程，并且输出其调制及解调过程中的波形，讨论其调制和解调效果。 二，实验基本原理 数字调制技术的两种方法： ①利用模拟调制的方法去实现数字式调制，即把数字调制看成是模拟调制的一个特例，把数字基带信号当做模拟信号的特殊情况处理。 ②利用数字信号的离散取值特点通过开关键控载波，从而实现数字调制。这种方法通常称为键控法，比如对载波的相位进行键控，便可获得相移键控（2PSK ）基本的调制方式。相移键控是利用载波的相位变化来传递数字信息，而振幅和频率保持不变。在2PSK 中，通常用初始相位0和π分别表示二进制“1”和“0”。 2psk 调制器可以采用相乘器，也可以采用相位选择器就模拟调制法而言，与产生2ASK 信号的方法比较，只是对s(t)要求不同，因此2PSK 信号可以看作是双极性基带信号作用下的DSB 调幅信号。而就键控法来说，用数字基带信号s(t)控制开关电路，选择不同相位的载波输出，这时s(t)为单极性NRZ 或双极性NRZ 脉冲序列信号均可。2PSK 信号属于DSB 信号。 本次实验采用的的模拟相乘法即通过载波和双极性不归零码的相乘得到2psk 信号，则2psk 信号产生的调制原理框图和时域表达式如下： ?? ?-±=p t P t t p s k e -,c o s ,c o s c o s 2_概率为概率为ωωω 图1时域表达式 图2调制原理框图 2psk 典型波形如下：
三，仿真方案和参数设置 参数设置如下所示： 每码元采样点数Fn=500； 码元数m=50； 载波频率fc=2； 码元速率Rm=1； 加入的白噪声的信噪比snr分别为10,30,50 MATLAB产生2psk信号的程序框图如下：
课程设计报告 课程设计名称:通信原理 系别:三系 学生姓名: 班级: 学号: 成绩: 指导教师: 开课时间:2010~2011学年学期 一.设计题目 数字频带传输系统的仿真设计二.主要内容及具体要求
a .利用所学的《通信原理及应用》的基础知识,设计一个 2ASK 数字调制器。完成对 2ASK 的调制与解调仿真电路设计,并对其仿真结果进行分析。要求理解 2ASK 信号的产生,掌握 2ASK 信号的调制原理和实现方法并画出实现框图。 b .设计一个 2FSK 数字调制器。要求给出 2FSK 的产生原理框图(调频法、键控法、 SystemView 仿真电路图、调制解调的原理框图, 给出信号的频谱图、调制前与借条后数据波形比较覆盖图,加噪前后相关波形。 三.进度安排 5.28-5.29 图书馆查阅资料,确定选题,思考总体设计方案 熟悉软件的编程环境 推荐的参考资料有: 《 MA TLAB 通信工程仿真》 《 MA TLAB/SIMULINK通信系统建模与仿真实例分析》 《 MA TLAB 在通信系统建模中的应用》 5.30 总体设计方案的确定与设计 5.31 各部分的具体实现 6.01— 6.02 程序调试并程序注释 6.03 整理完成设计报告 四.成绩评定 总成绩由平时成绩(考勤与课堂表现、程序设计成绩和报告成绩三部分组成,各部分比例为 30%,50%,20%.
(1平时成绩:无故旷课一次,平时成绩减半;无故旷课两次平时成绩为 0分,无故 旷课三次总成绩为 0分。迟到 15分钟按旷课处理 (2设计成绩:按照实际的设计过程及最终的实现结果给出相应的成绩。 (3设计报告成绩:按照提交报告的质量给出相应的成绩。 备注:每人提交一份课程设计报告(打印稿和电子稿各一份 课程设计报告按照模板撰写内容,要求详细、准确、完整。 第一部分 1 2ASK调制方法 1. 基本原理调 频移键控是利用载波的幅度变化来传递数字信息,而其频率和初始相位保持不变。在 2ASK 中,载波的幅度只有两种变化状态,分别对应二进制信息“ 0”或“ 1” 。 一种常用的也是最简单的二进制振幅键控方式称为通—断键控(OOK , 其表达式为: = (t e O O K ???? ?-时 发送“ 以概率”时发送“ 以概率" 01, 01, cos P P t A c ω (1-1 典型波形如图 1-1所示:
二○一三～二○一四学年第二学期电子信息工程系 课程设计计划书 班级：电信2011级3班 姓名：陈凯 学号：201113136068 课程名称：2PSK数字调制系统 学时学分：1学分 指导教师：王文武 二○一四年六月二十四日
1、课程设计目的： 通过课程设计，巩固对课堂上基本理论知识的理解，加强理论联系实际，增强动手能力和通信系统仿真的技能。 2、课程设计内容及要求： 1）设计任务：设计一种数字调制系统（2FSK, 2PSk, 2ASK,2DPSK） 2）设计基本要求： （1）设计出规定的数字通信系统的结构，包括信源，调制，发送滤波器模块，信道，接受滤波器模块以及信宿； （2）根据通信原理，设计出各个模块的参数（例如码速率，滤波器的截止频率等）； （3）观察仿真结果并进行波形分析（眼图，）； （4）分析影响系统性能的因素。 3）实施要求 具体要求如下： 使用Matlab/Simulink进行仿真 a) 完成2ASK、2FSK 、2PSk或 2DPSK中任何一种调制和解调系统。传输信道模型选用下面三种之一：AWGN Channel、Rayleigh fading propagation channel 和 Binary Symmetric Channel Channel； b) 分析已调信号的功率谱密度；
c) 分析信道噪声对误码率的影响。 3.1 2PSK 的基本原理 相移键控是利用载波的相位变化来传递数字信息，而振幅和频率保持不 变。在2PSK 中，通常用初始相位为0和π表示二进制的“1”和“0”。因此2PSK 的信号的时域表达式为： ｅ2psk (t)=Acos(ωc t+φn ) (3.1) 其中，φn 表示第n 个符号的绝对相位： 0 发送“0”时 φn = (3.2) π 发送“1”时 因此，上式可改写为 Acos ωc t 概率为P (3.3) 图 3.1 2PSK 信号的时间波形 由于表示信号的两种码元的波形相同，记性相反，鼓2PSK 信号一般可以表 述为一个双极性全占空矩形脉冲序列与一个正弦载波相乘，即 ｅ2psk (t)=s(t)cos ωc t (3.4) 其中 s(t)= ∑a n g(t-nT s ) (3.5) - Acos ωc t 概率为1-P ｅ2psk (t)=
模拟调制技术及其应用 O 引言 通信信号调制方式自动识别是信号分析领域中一个比较重要的研究方向，尤其是在军事通信领域有着很大的应用前景。随着电子对抗技术研究的不断深人，迫切需要进行调制信号自动识别技术的研究，它被广泛应用于：信号确认，干扰识别，无线电侦听，电子对抗，信号监测和威胁分析等领域。当前最具吸引力的实现是软件无线电以及其它可重构系统。 常用的自动识别的方法有理论决策法和模式识别法两种，理论决策法是采用假设检验理论解决信号分类问题，通常根据信号的统计特性，基于耗费函数最小化原则导出统计检验量(主要特征量)，并设置合适的门限识别信号。A．K．Nan．di 利用特征参数γ max 、δap、δdp，P识别AM、DSB、LSB、USB、FM、VSB、AM．FM 七种模拟调制方式，由于计算参数曲与需要提取对噪声敏感的非折叠相位信息，因此在低信噪比时识别准确率较低，文中指出在信噪比低于10dB时，识别准确率很低。Y．T．Chan仅利用R参数识别AM，FM，SSB，DSB信号，需要设置三个门限值，且相邻两个门限值之间相差很小，因此在低信噪比时识别效果也不好。在实际的军事通信系统中，AM、DSB、LSB、USB、FM五种模拟调制方式为常用的调制方式，因此可以根据这五种信号的特点，提出在低信噪比时有较高识别准确率的识别流程。本文针对低信噪比时通信信号模拟调制方式的特点，提出了一种基于决策理论的模拟调制方式识别流程，该流程综合运用y～，P，R三个特征参数对AM、DSB、LSB、USB、FM五种模拟调制方式进行识别。由于无相位信息参数，仅利用对噪声不敏感的瞬时幅度与谱对称信息，因此可以在低信噪比时对模拟通信信号进行识别，结合信号的线性平滑处理技术或小波门限消噪法对输人数据进行处理，可以进一步提高识别正确率。 1 特征参数的提取与识别流程设计 通信信号的调制信息包含在信号的瞬时幅度、相位、频率的变化之中，不同的信号其频谱也呈现不同的特征，通过提取瞬时幅度、相位、频率以及频谱的参数统计特征，可以识别不同的通信信号。本文根据AM、DSB、LSB、USB、FM五种 模拟调制方式的特点，提取的特征参数为γ max ，R，P，其中γ max ，R对应信号 的瞬时幅度特征，P对应频谱对称性特征。在一定的信噪比条件下，根据提取的三个特征参数值，通过设置合理的判决门限，就可以识别出这五种调制方式，判别准则如下： (1)零中心归一化瞬时幅度谱密度的最大值γ max ： γ max =max|FFT(A cn (i))|2/N 式中， N s 为取样点数，A cn (i)为零中心归一化瞬时幅度，由下式计算：A (f)=A(i) ／m ，A (i)=^A ( )一1，而m。=ΣA(i)为瞬时幅度A(i)的平均值，用平均值来
《数字通信原理》习题解答 第1章 概述 1-1 模拟信号和数字信号的特点分别是什么? 答：模拟信号的特点是幅度连续；数字信号的特点幅度离散。 1-2 数字通信系统的构成模型中信源编码和信源解码的作用是什么?画出话音信号的基带传输系统模型。 答：信源编码的作用把模拟信号变换成数字信号，即完成模/数变换的任务。 信源解码的作用把数字信号还原为模拟信号，即完成数/模变换的任务。 话音信号的基带传输系统模型为 1-3 数字通信的特点有哪些? 答：数字通信的特点是： （1）抗干扰性强，无噪声积累； （2）便于加密处理； （3）采用时分复用实现多路通信； （4）设备便于集成化、微型化； （5）占用信道频带较宽。 1-4 为什么说数字通信的抗干扰性强，无噪声积累? 答：对于数字通信，由于数字信号的幅值为有限的离散值(通常取二个幅值)，在传输过程中受到噪声干扰，当信噪比还没有恶化到一定程度时，即在适当的距离，采用再生的方法，再生成已消除噪声干扰的原发送信号，所以说数字通信的抗干扰性强，无噪声积累。 1-5 设数字信号码元时间长度为1s μ，如采用四电平传输，求信息传输速率及符号速率。 答：符号速率为 Bd N 661010 1 1=== -码元时间 信息传输速率为 s Mbit s bit M N R /2/1024log 10log 6 26 2=?=?== 1-6 接上例，若传输过程中2秒误1个比特，求误码率。
答：7 6 105.210 221)()(-?=??== N n P e 传输总码元发生误码个数 1-7 假设数字通信系统的频带宽度为kHz 1024，可传输s kbit /2048的比特率，试问其频带利用率为多少Hz s bit //? 答：频带利用率为 Hz s bit Hz s bit //2101024102048)//3 3 =??==（频带宽度信息传输速率η 1-8数字通信技术的发展趋势是什么？ 答：数字通信技术目前正向着以下几个方向发展：小型化、智能化，数字处理技术的开发应用，用户数字化和高速大容量等。 第2章 数字终端编码技术 ——语声信号数字化 2-1 语声信号的编码可分为哪几种？ 答：语声信号的编码可分为波形编码（主要包括PCM 、ADPCM 等）、参量编码和混合编码（如子带编码）三大类型。 2-2 PCM 通信系统中A ／D 变换、D ／A 变换分别经过哪几步? 答：PCM 通信系统中A ／D 变换包括抽样、量化、编码三步； D ／A 变换包括解码和低通两部分。 2-3 某模拟信号频谱如题图2-1所示，（1）求满足抽样定理时的抽样频率S f 并画出抽样信号的频谱（设M S f f 2=）。（2）若,8kH z f S =画出抽样信号的频谱，并说明此频谱出现什么现象? 题图2-1