二进制相移键控调制解调的仿真分析
刘艳
【摘 要】本论文通过MATLAB仿真设计程序，实现信号的2PSK调制解调的程序仿真。误码率是衡量一个数字通信系统性能的重要指标，预测对比各个解调方式的误码率结果，包括相干ASK、非相干ASK、相干FSK以及非相干FSK与PSK，结果表明在抗加性高斯白噪声方面，2PSK性能最好，2FSK次之，2ASK最差。 【期刊名称】《电子世界》 【年(卷),期】2014(000)003 【总页数】1页(P75-75) 【关键词】2PSK;MATALB;仿真 【作 者】刘艳
【作者单位】长江师范学院物理学与电子工程学院 【正文语种】中 文 【中图分类】工业技术
科 研发展 一 塑 I二进制相移键控调制解调 的仿 真分析长江师范学院物理学与 电子工程学院刘 艳【摘要】本论文通过MATLAB 仿真设计程序， 实现信号的2PSK 调制解调的程序仿真。 误码率是衡量一个数字通信 系统性能的重要指标 ， 预测对比各个解调方式的 误码率结果 ， 包括相干ASK 、 非相干ASK 、 相干FSK 以及非相干FSK 与PSK ， 结果表 明在抗加性高斯 白噪声方面 ， 2PSK 性能最好 ， 2FSK 次之 ， 2ASK 最差。 【关键词】2PSK; MATALB;仿真
1 ． 引言 数字调制解调技术的发展不断更新， 如今在现实中应用 的数字调制系统大部分都是 经过改进的， 性能较好的系统， 但是， 作为 理论发展最成熟的调制解调方式 ， 对ASK ，FSK ，PSK的研究仍然具有非常大的意义， 而 且这样可以更容易将其仿真结果与成熟的理 论进行 比较 ， 从而验证仿真的合理性。 PSK 系统干扰性能优于ASK 和FSK ， 而且频带利用 率较高 ， 故在 中、 高带数字通信 中应用 广 泛。因此，本论文主要研究二进制相移键控 (2PSK) 调制解调系统的实现， 仿真完成对数字信号的调制及解调。
2 ． 二进制相移键控 (2PSK)原理相移键控是利用载波的相位变化来传递 数字信息。 在2PSK 中通常用初始相位O 和 n 分别表示二进制“ 0 ” 和 “ 1 ” 。 这种 以载波 的不同相位直接去表示相应二进制数字信号的调制方式， 称为二进制绝对相移方式。因此， 2PSK 信号的时域表达式为： f2Fsx (t)= 彳cos(cDct+9.) (1)纯是表示第n 个 符 号 的绝对相位 。 因此，式子 (1)可以改写为：、f —cos(mct+0)一 J爿cos(coct) 发送时”o ” f2FSX(f)={ ’ 【 Acos(coc+厅)- 卜 Acos(q)发送时 ”1”(2)2PSK 信号的调制原理框图如图l所示 。在2ASK中f(t) 是单极性的， 而在2PSK 中f(t) 是双极性的基带信号。 2PSK 信号的解调通常 采用相干解调法。图12PSK 信号的调制原理图 3.2PSK调制解调的仿真分析 2PSK信号的调制解调仿真产生十个随机数作为信号源， 如 图2 所示；将信号源与载波相乘， 实现对信号源的2PSK 调制： 模拟加入一个高斯 白噪声， 得到 通过高斯 白噪声信道后的调制信号； 然后对 调制信号进行解调 ， 经过相乘器、 低通滤波 器、抽样判决器， 得到接收信号。┏ ━ ━ ━ ━ ━ ━ ┳ ━ ┳ ━ ┳ ━ ┳ ━ ┓ ┃ lI┃ ┃ ┃ ┃ ┃ ┣ ━ ━ ━ ━ ┳ ━ ╋ ━ ╋ ━ ╋ ━ ╋ ━ ┫ ┃ ┃ ┃ ┃ ┃ ┃ ┃ ┣ ━ ━ ━ ━ ╋ ━ ╋ ━ ╋ ━ ╋ ━ ╋ ━ ┫ ┃【I┃ ┃ ┃ ┃ ┃ ┃ ┣ ━ ━ ━ ━ ╋ ━ ╋ ━ ╋ ━ ╋ ━ ╋ ━ ┫ ┃【I┃ ┃ ┃ ┃ ┃ ┃ ┗ ━ ━ ━ ━ ┻ ━ ┻ ━ ┻ ━ ┻ ━ ┻ ━ ┛ 0200400 eooB ∞ 100012001400 图2二进制序列 幽5(c) 抽样判决后的信号 图32PSKttj 解调过程 § H 描 图4 误码率曲线 2PSK的解调过程如图3所示。 分析：
通过调制信号的时域波形图， 可 知原信号经过2PSK 调制， 再经过解调后的信 号与原信号大体一致， 这与理论相符合。(2)误码率仿真分析我们假设 同一幅度的信号 ， 分别经过2ASK相干解调、 2ASK 非相干解调、 2FSK 相干 解调、2FSK非相干解调、 2PSK 解调后， 比较信噪比和误码率的关系， 如图4所示。分析：随着信噪比的增大， 各种方式的误码率都会减少。 在误码率相同的情况下 ， 所需要的信噪比2ASK 最高， 2FSK 其次， 2PSK 最小； 反过来 ， 若信噪 比一定时 ， 2PSK 系 统的误码率比2FSK 的小， 2FSK 系统误码率比2PSK的小。 4 ． 结束语 信号调制解调 的仿真可 以实现对现实中信号进行调制解调 ， 本论文设计运用 了MATLAB 实现了2PSK 调制解调过程的仿真， 在 调制解调过程中观察了各个环节时域和频域 的波形， 并对比了2ASK 、 2FSK 、 2PSK_ 种误 码率情况。 由于误码率与信道信噪比之间的 关系可以反映出调制系统的调制性能， 根据 误码率的分析， 可 以很好的反映出调制系统 的调制性能。 仿真结果的分析说明该2PSK 仿 真模型是成功的、 符合理论的。 参考文献【 1】 刘飞．数字中频调制解调 系统的设计与实现U]．现代电子技术，2011 ．[2] 刘立林，胡世安，司兵 几种数字调制方式的仿真与分析Ⅱ 】 现代 电子技术，2012 ． [3]李鹏 飞，李金平，等 基于Matlab 与DSPBuilder 的 2PSK调制解调器设计与仿真 J].计算机科学，2012通电源采用 三脚插头 ， 不能用 湿手去拔插头， 脱水、 洗衣桶、 波轮、 搅拌器旋转部件运转时， 禁止将手伸进桶内。 吸尘器 ： 使用 时注意 电缆的挂 、 拉 、 压、踩、防止绝缘损坏 ， 及时清除垃圾或灰尘，电源线采用双重绝缘。电冰箱 ： 应放置在干燥通风处 ， 离墙 至少20 厘米， 并注意防止阳光直晒或靠近其 它热源。 必须采用接地或接零保护， 接通电 源采用三脚插头， 避免用水清洗， 冰箱 内不 得存放酒精、 轻质汽油及其它挥发性易燃物 品，以免电火花引起爆炸事故。 空调器： 一般空调器消耗功率较大， 使 用前注意核对电源保险丝、 电度表、 电线是 否有足够的容量。 使用前一定取下进凤罩， 使进风口及毛
二进制相移键控调制解调的仿真分析
