课程设计：基于MATLAB的BPSK调制解调研究.doc

东北石油大学
课程设计
课程通信综合课程设计
题目基于MATLAB的BPSK调制解调研究
院系 XXXXXXXXXXXX
专业班级 XXXXXXX
学生姓名 XXXXXXXXXXX
学生学号 XXXXXXXXXXXXX
指导教师 XXXXXXXXXXXXXXXXXX



2012年3月9日
东北石油大学课程设计任务书
课程通信综合课程设计
题目基于MATLAB的BPSK调制解调研究
专业 XXXXXXX 姓名 XXX 学号 XXXXXXXXX
主要内容:
简要阐述了BPSK的调制与解调原理;
利用MATLAB进行仿真,附上仿真程序和仿真结果,并对仿真结果进行分析。
基本要求:
掌握数字带通BPSK调制解调相关知识,学****MATLAB软件,掌握相关调制解调的MATLAB函数的使用。运用MATLAB进行编程实现BPSK的调制解调过程,并且仿真输出调制前的基带信号、调制后的BPSK信号和叠加噪声后的2PSK信号波形、解调器在接收到信号后解调的各点的信号波形,并对仿真结果进行分析。
主要参考资料:
[1] 樊昌信,[M].国防工业出版社,2010:205-212.
[2] [M].清华大学出版社,1999:136-140.
[3] 沈兰芬,[J].电信科学,1993,(6):27-31.
完成期限 —
指导教师
专业负责人
2012年2月20日
目录
1
1
BPSK的调制原理 1
BPSK的解调原理 3
4
4
仿真源程序 4
仿真输出结果 6
9
10
参考文献 10

根据题目,查阅相关资料,掌握数字带通的BPSK调制解调相关知识。并且学****MATLAB软件,掌握MATLAB各种函数的使用。在此基础上,运用MATLAB进行编程实现BPSK的调制解调过程,并且输出调制前的基带信号、调制后的BPSK信号和叠加噪声后的2PSK信号波形、解调器在接收到信号后解调的各点的信号波形。

数字信号的传输方式分为基带传输和带通传输,在实际应用中,大多数信道具有带通特性而不能直接传输基带信号。为了使数字信号在带通信道中传输,必须使用数字基带信号对载波进行调制,以使信号与信道的特性相匹配。这种用数字基带信号控制载波,把数字基带信号变换为数字带通信号的过程称为数字调制。
0
0
1
1
1
t
s
T
TS
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(PSK)基本的调制方式。
图1 BPSK信号时间波形示例
BPSK的调制原理
如果两个频率相同的载波同时开始振荡,这两个频率同时达到正最大值,同时达到零值,同时达到负最大值,它们应处于"同相"状态;如果其中一个开始得迟了一点,就可能不相同了。如果一个达到正最大值时,另一个达到负最大值,则称为"反相"。一般把信号振荡一次(一周)作为360度。如果一个波比另一个波相差半个周期,我们说两个波的相位差180度,也就是反相。当传输数字信号时,"1"码控制发0度相位,"0"码控制发180度相位。载波的初始相位就有了移动,也就带上了信息。
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”。因此,2PSK信号的时域表达式为
(1)
式中,jn表示第n个符号的绝对相位:
(2)
因此,上式可以改写为
(3)
由于两种码元的波形相同,极性相反,故BPSK信号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的相乘:
(4)
式中
(5)
这里s(t)为双极性全占空(非归零)矩形脉冲序列,g(t)是脉宽为Ts的单个矩形脉冲,而an的统计特性为
(6)
开关电路
S(t)
e2psk(t)
1800移相
coswct
p
0
BPSK信号的调制原理框图如图2-2所示。与2ASK信号的产生方法相比较,只是对是S(t)的要求不同。在2ASK中S(t)是单极性的,而在BPSK中S(t)是双极性的基带信号。
图2 BPSK信号的调制原理框
BPSK的解调