基于Simulink的数字调制解调系统设计与仿真

毕业论文（基于Simulink的数字调制与解调仿真）

二○一三年六月十日

第二炮兵工程学院训练部印制

摘要

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。由于大多数实际信号都是带通型的，所以必须先用数字基带信号对载波进行调制，形成数字调制信号再进行传输，因而，调制解调技术是实现现代通信的重要手段。数字调制的实现，促进了通信的飞速发展。研究数字通信调制理论，提供有效调制方式，有着重要意义。调制解

调技术的实现方法有多种，本文应用了键控法产生调制与解调信号。 本文重点介绍了2ASK、2FSK、2PSK（BPSK）调制与解调的工作原理，以及用Simulink进行设计和仿真。论文共分为八章：第一章主要介绍了选题的意义和目的；第二章我们对Simulink软件的特点、功能以及通信的基本概念和发展历程进行简单的介绍；第三章详细介绍调制解调的理论，着重从数字调制解调中的2ASK、2FSK、2PSK（BPSK）的产生、频谱、解调等过程进行介绍；第四章是我们将介绍调制解调的Simulink仿真, 并着重介绍2ASK、2FSK、2PSK的调制以及其相干解调的Simulink仿真，并得出结

基于MATLAB的对信号调制与解调的仿真

成都理工大学

本科生毕业设计论文

设计题目: 基于MATLAB的对信号调制与解调的仿真

指导教员： 李灿平

专 业： 信息工程

姓 名： 韩全生

学 号： 200405010320

1

基于MATLAB的对信号调制与解调的仿真

摘要

Simulink是Mathworks公司推出的基于Matlab平台的著名仿真环境Simulin作为一种专业和功能强大且操作简单的仿真工具，目前已被越来越多的工程技术人员所青睐，它搭建积木式的建模仿真方式既简单又直观，而且已经在各个领域得到了广泛的应用。

本文主要是以simulink为基础平台，对2ASK、2FSK、2PSK信号的仿真。文章第一章内容是对simulink的简单介绍和通信技术的目前发展和未来展望；第二章是对2ASK、2FSK和2PSK信号调制及解调原理的详细说明；第三章是本文的主体也是这个课题所要表现的主要内容，第三章是2ASK、2FSK和2PSK信号的仿真部分，调制和解调都是simulink建模的的方法，在解调部分各信号都是采用相干解调的方法，而且在解调的过程中都对整个系统的误码率在display模

基于Matlab的数字调制与解调的仿真与实现

摘要：数字调制是通信系统中最为重要的环节之一，数字调制技术的改进也是通信系统性能提高的重要途径。本文首先分析了数字调制系统的几种基本调制解调方法，然后运用Matlab对几种数字调制解调进行仿真，分析了这三种调制解调过程中各环节时域和频域的波形，并考虑了信道噪声的影响，通过仿真更深刻地理解了数字调制解调系统基本原理。最后，对三种调制解调系统的性能进行了比较，在相同的误码率条件下，不同的调制系统性能不同。 关键词：数字调制；解调；仿真；Matlab

I

The Simulation and Realization of the Digital Modulation

and Demodulation Based on the Matlab

Abstract：Digital modulation is one of the most important part in communication system, and the improvement of digital modulation technology is an important way for

本文档详细介绍了通信原理课程设计中,基于Matalab的2FSK数字调制解调系统仿真,,仅是为了能参考一下,共同学习。。

《通信原理》课程设计

题 目：基于Matalab的2FSK数字调制解调系统 学院(部)： 电子信息工程学院 专 业： 电子信息工程 学生姓名： 学 号： 年级 2007 指导教师： 职称 副教授

2010 年 07 月 01日

本文档详细介绍了通信原理课程设计中,基于Matalab的2FSK数字调制解调系统仿真,,仅是为了能参考一下,共同学习。。

目 录

摘要 .................................................................................................................................................................

东北大学本科毕业设计（论文） 毕业设计（论文）任务书

基于MATLAB的基本数字调制解调系统的

设计

-I-

东北大学本科毕业设计（论文） 毕业设计（论文）任务书

毕业设计（论文）任务书

毕业设计（论文）题目： 基于MATLAB的基本数字调制解调系统的设计 设计(论文)的基本内容： (1) 学习数字通信系统原理；掌握数字调制解调基本原理，以及MATLAB软件的应用；熟练SIMULINK建模设计，运用软件进行仿真； (2) 将对数字调制解调进行仿真，将仿真结果进行性能分析，得出最佳系统； (3) 对设计结果进行可行性论证，撰写设计论文。 毕业设计（论文）专题部分： 题目： 设计或论文专题的基本内容： 学生接受毕业设计（论文）题目日期 第 周 指导教师签字： 年 月 日 -II-

东北大学本科毕业设计（论文） 摘要

基于MATLAB的基本数字调制解调系统的

摘 要

数字调制是通信系统中最为重要的环节之一，数字调制技术的改进也是通信系统性能提高的重要途径。本文首先分析了数字调制系统的几种基本调制解调方法，然后，运用Matlab设计了这几种数字调制解调方法的仿真程序，主要包括PSK，DPSK和16QAM。通过仿真，分析了这三种调制解调过程中各环节时域和频域的波形，并考虑了信道噪声的影响。通过仿真更深刻地理解了数字调制解调系统基本原理。最后，对三种调制解调系统的性能进行了比较。

关键词：数字调制；分析与仿真；Matlab。

Abstract

Digital modulation is one of the most important part in communication system, and the improvement of digital modulation technology is an important way for the improvement of communication system capability. In this paper, some usual methods of digital modulation are introduced firs

西南科技大学本科生毕业论文I

BPSK数字调制解调器仿真

摘要：随着数字信号处理技术的不断发展，数字化软件无线电接收机已经成为趋势，调制/解调技术是数字通信系统中的核心技术。现代计算机科学技术快速发展，使得通信系统仿真的设计和分析过程变得相对直观和便捷，由此也使得通信系统仿真技术得到了更快的发展。通信系统仿真具有广泛的适应性和极好的灵活性,有助于更好地研究通信系统性能。

本文介绍了数字化调制解调技术的现状发展及其应用，通信系统仿真软件MATLAB中的一种可视化仿真工具Simulink；然后介绍了BPSK数字调制解调的理论基础，包括数字带通传输分类以及重点分析了BPSK数字调制和解调的原理。

本文在深刻理解通信系统理论的基础上，利用MATLAB强大的仿真功能,在Simulink仿真环境下设计了BPSK调制解调系统仿真模型，给出各路观察波形,并通过对星座图和误码率的分析，证实了解调算法的可行性。

最后，本文对所做的研究工作进行了总结，并且提出了今后的工作和研究方向。

关键词：BPSK；调制解调器；MATLAB；定点数仿真

I

西南科技大学本科生毕业论文2

The simulation of BPSK digital modem

Abstract

AM调制解调

一、 设计原理

幅度调制是由调制信号去控制高频载波的幅度，使正弦载波的幅度随着调制信号而改变的调制方案，属于线性调制。

AM信号的时域表示式：

sAM(t)?[A0?m(t)]cos?ct?A0cos?ct?m(t)cos?ct频谱：

1SAM(?)??A0[?(???c)??(???c)]?[M(???c)?M(???c)]2m?t?调制器模型如图所示：

?A0?sm?t?cos?ct AM调制器模型

AM的时域波形和频谱如图所示：

时域 频域

AM调制时、频域波形

AM信号的频谱由载频分量、上边带、下边带三部分组成。它的带宽是基带信号带宽的2倍。在波形上，调幅信号的幅度随基带信号的规律而呈正比地变化，在频谱结构上，它的频谱完全是基带信号频谱在频域内的简单搬移。

在解调时，根据AM调制的特性，既可以采用相干解调，也可以采用包络检波。

二、 Simulink建模

调制信号：频率5 HZ ，振幅1 ， 载波： 频率50HZ ，振幅1 ， 1、相干解调

2、包络检波

三、 仿真结果

1、相干解调结果

2、

QPSK调制解调的simulink仿真与性能分析

一、 设计目的和意义

学会使用MATLAB中的simulink仿真软件，了解其各种模块的功能，用simulink实现QPSK的调制和仿真过程，得到调制信号经高斯白噪声信道，再通过解调恢复原始信号，绘制出调制前后的频谱图，分析QPSK在高斯信道中的性能，计算传输过程中的误码率。通过此次设计，在仿真中形象的感受到QPSK的调制和解调过程，有利于深入了解QPSK的原理。同时掌握了simulink的使用，增强了我们学习通信的兴趣，培养通信系统的仿真建模能力。

二、 设计原理

（一）QPSK星座图

QPSK是Quadrature Phase Shift Keying的简称，意为正交移相键控，是数字调制的 一种方式。它规定了四种载波相位，分别为0,星座图如图1（a）、（b）所示。

3?3?5?7???, ?, (或者，，，)，

244424（a）

（b）

图1 QPSK星座图

（二）QPSK的调制

因为输入信息是二进制序列，所以需要将二进制数据变换成四进制数据，才能和四进制的载波相位配合起来。采取的办法是将二进制数字序列中每两个序列分成一组，共四种组合（00,01,10,11），每一组称为双比特码元。每一

西南科技大学本科生毕业论文I

BPSK数字调制解调器仿真

摘要：随着数字信号处理技术的不断发展，数字化软件无线电接收机已经成为趋势，调制/解调技术是数字通信系统中的核心技术。现代计算机科学技术快速发展，使得通信系统仿真的设计和分析过程变得相对直观和便捷，由此也使得通信系统仿真技术得到了更快的发展。通信系统仿真具有广泛的适应性和极好的灵活性,有助于更好地研究通信系统性能。

本文介绍了数字化调制解调技术的现状发展及其应用，通信系统仿真软件MATLAB中的一种可视化仿真工具Simulink；然后介绍了BPSK数字调制解调的理论基础，包括数字带通传输分类以及重点分析了BPSK数字调制和解调的原理。

本文在深刻理解通信系统理论的基础上，利用MATLAB强大的仿真功能,在Simulink仿真环境下设计了BPSK调制解调系统仿真模型，给出各路观察波形,并通过对星座图和误码率的分析，证实了解调算法的可行性。

最后，本文对所做的研究工作进行了总结，并且提出了今后的工作和研究方向。

关键词：BPSK；调制解调器；MATLAB；定点数仿真

I

西南科技大学本科生毕业论文2

The simulation of BPSK digital modem

Abstract