對(duì)2PSK和QPSK通信信號(hào)的干擾仿真本科畢業(yè)論文

1、對(duì)2psk和qpsk通信信號(hào)的干擾仿真摘要：在通信信號(hào)干擾的設(shè)計(jì)試驗(yàn)過(guò)程中，通信信號(hào)干擾的仿真設(shè)計(jì)具有靈活性好、經(jīng)濟(jì)等優(yōu)點(diǎn)，為對(duì)通信信號(hào)的干擾研究工作帶來(lái)了很大的便利。本文以matlba為實(shí)現(xiàn)工具，*（做了什么），*（結(jié)論）。本通信干擾系統(tǒng)主要針對(duì)二進(jìn)制相移鍵控、正交相移鍵控這兩種通信信號(hào)的調(diào)制解調(diào)進(jìn)行了干擾仿真和建模。實(shí)現(xiàn)了兩種信號(hào)的時(shí)域和頻域圖形的繪制，以及在各種噪聲干擾情況下的誤碼率分析。根據(jù)仿真過(guò)程中的數(shù)據(jù)信息，分析了不同調(diào)制樣式和不同噪聲大小以及調(diào)制解調(diào)過(guò)程中各種參數(shù)對(duì)通信信號(hào)性能的影響。完成兩種信號(hào)的通信建模計(jì)算，得到調(diào)制和解調(diào)過(guò)程中的時(shí)域波形和頻譜，直觀顯示出各種參數(shù)對(duì)通信的影響

2、。主要設(shè)計(jì)一個(gè)通信平臺(tái)，能模擬這兩種通信信號(hào)的調(diào)制和解調(diào)，實(shí)現(xiàn)在平臺(tái)上進(jìn)行參數(shù)的輸入和輸出等交互功能。關(guān)鍵詞：二進(jìn)制相移鍵控； 正交相移鍵控； 調(diào)制； 解調(diào)； 仿真； matlab； 誤碼率the interference of simulation and implementation of 2psk and qpsk communication signalssimulation of the interference impact on 2psk and qpsk signalsabstract：in the design and test of the communication si

3、gnal interference,simulation of communication signal interference have many advantages,such as good flexibilities, economy e.g. and it takes great convenience to the research of communication signal interference.this communication jamming system is mainly with simulation and modelling to mo- dulatio

4、n and demodulation of two kinds of signals:2psk,qpsk. it realizes graphics protr- action of time and frequency domain,and ber(bit error rate) analysis in various noise circumstance.according to the simulation process data information,we analyzed the effects of different modulation pattern, noise lev

5、el and modulating parameters to communication.complete two signal communication model calculation, to get the time domain waveform and spectrum in modulation and demodulation process.through these,its convenient to vis- ual display the effects of parameters to modulation modes.design a communication

6、 plat- form,simulating modulation and demodulation of two kinds of signals based on the matlab.key words: 2psk, qpsk, modulation, demodulation, simulation, matlab, ber目 錄第1章 緒 論11.1 引言11.2 通信對(duì)抗的含義和任務(wù)11.3 無(wú)線電通信對(duì)抗及其發(fā)展趨勢(shì)21.3.1 無(wú)線電通信的發(fā)展歷史21.3.2 無(wú)線電通信的發(fā)展趨勢(shì)31.4 本課題任務(wù)31.5 設(shè)計(jì)應(yīng)用領(lǐng)域31.6 論文章節(jié)安排3第2章 2psk和qpsk的調(diào)制

7、解調(diào)模型52.1 概述52.2 數(shù)字通信系統(tǒng)的模型52.3 數(shù)字信號(hào)調(diào)制解調(diào)原理62.3.1 2psk信號(hào)的調(diào)制與解調(diào)62.3.2 qpsk信號(hào)的調(diào)制與解調(diào)82.4 本章小結(jié)11第3章 數(shù)字信號(hào)的通信干擾原理123.1 通信干擾的基本概念123.2 數(shù)字通信干擾特點(diǎn)及一般過(guò)程133.2.1 數(shù)字信號(hào)通信干擾的特點(diǎn)133.2.2 數(shù)字信號(hào)通信干擾的一般過(guò)程133.2.3 影響干擾效果的因素153.3 數(shù)字通信干擾的基本原理和干擾樣式153.3.1 數(shù)字通信干擾的基本原理153.3.2 通信干擾樣式163.4 本章小結(jié)18第4章 2psk和qpsk信號(hào)的平臺(tái)仿真194.1 概述194.2 gui程

8、序設(shè)計(jì)194.2.1 gui簡(jiǎn)介194.2.2 gui設(shè)計(jì)原則和步驟194.2.3 設(shè)計(jì)中所用控件204.3 仿真平臺(tái)的主要功能214.4 界面顯示和用戶控制224.5 2psk和qpsk信號(hào)的調(diào)制解調(diào)264.6 仿真實(shí)驗(yàn)304.6.1 2psk仿真實(shí)驗(yàn)304.6.2 qpsk仿真實(shí)驗(yàn)334.7 本章小結(jié)37第5章 2psk和qpsk信號(hào)的噪聲性能分析385.1 概述385.2 對(duì)2psk信號(hào)的干擾效果仿真分析385.2.1 對(duì)2psk的單音信號(hào)干擾仿真385.2.2 對(duì)2psk的窄帶噪聲干擾仿真415.3 對(duì)qpsk信號(hào)的干擾效果仿真分析455.3.1 對(duì)qpsk的單音信號(hào)干擾仿真455.3

9、.2 對(duì)qpsk的窄帶噪聲干擾仿真465.4 分析2psk和qpsk在不同干擾樣式下的噪聲性能475.5 本章小結(jié)48結(jié) 論49致 謝50參考文獻(xiàn)51附錄1 外文文獻(xiàn)的中文翻譯53附錄2 外文復(fù)印件58附錄3 設(shè)計(jì)中的相關(guān)程序60第1章 緒 論1.1 引言軍事思想和通信技術(shù)的不斷發(fā)展和變革，使得通信對(duì)抗的作用和地位越來(lái)越突出。現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)中，為了保證在惡劣的電子環(huán)境中，我方能集中力量獲取電磁優(yōu)勢(shì)，就需要在保證己方通信系統(tǒng)正常工作的前提下，對(duì)敵方無(wú)線電通信系統(tǒng)實(shí)施電子干擾，降低其通信傳輸效率，擾亂或破壞敵方的信息傳輸過(guò)程，從而迫使敵方通信系統(tǒng)無(wú)法正常工作。通信對(duì)抗是最早使用的電子戰(zhàn)手段，早期隨著無(wú)線

10、電電報(bào)在軍事通信中應(yīng)用，迄今為止，已伴隨人類戰(zhàn)爭(zhēng)史走過(guò)了一個(gè)多世紀(jì)?；仨倌?，從1905年日俄戰(zhàn)爭(zhēng)首次使用通信偵查開始，到最近二十多年來(lái)的歷次高技術(shù)局部戰(zhàn)爭(zhēng)中美軍大量使用的各種先進(jìn)的通信對(duì)抗裝備，通信對(duì)抗經(jīng)歷了從無(wú)到有，由弱變強(qiáng)，從支援保障手段發(fā)展成為主動(dòng)進(jìn)攻性武器的歷程。在現(xiàn)代信息化戰(zhàn)場(chǎng)上，1系統(tǒng)及其運(yùn)行環(huán)境全球信息柵格（gig）等信息網(wǎng)絡(luò)體系是建立在通信網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上的。而無(wú)線電通信，如衛(wèi)星通信，指揮和協(xié)同通信，數(shù)據(jù)鏈通信等戰(zhàn)場(chǎng)通信網(wǎng)歷來(lái)都是戰(zhàn)爭(zhēng)中指揮、控制和信息溝通的主要手段。通信對(duì)抗已構(gòu)成現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)中信息網(wǎng)絡(luò)對(duì)抗的主要內(nèi)容，對(duì)獲取電磁優(yōu)勢(shì)取得戰(zhàn)爭(zhēng)勝利有著舉足輕重的作用。1.2 通信對(duì)抗的含義

11、和任務(wù)無(wú)線電通信對(duì)抗是為消弱、破壞敵方無(wú)線電通信系統(tǒng)的使用效能和保護(hù)己方無(wú)線電通信系統(tǒng)使用效能正常發(fā)揮所采取的措施和行動(dòng)的總稱。因此，通信對(duì)抗是敵我雙方在軍事領(lǐng)域進(jìn)行的、為作戰(zhàn)行動(dòng)直接服務(wù)的電子對(duì)抗活動(dòng)。其實(shí)質(zhì)是敵我雙方在通信領(lǐng)域內(nèi)為爭(zhēng)奪電磁頻譜的使用權(quán)和控制權(quán)而展開的爭(zhēng)斗。通信對(duì)抗包括通信偵查和通信干擾。通信偵查的目的一方面在于獲取敵方通信情報(bào)，以了解敵方的軍事意圖和無(wú)線電設(shè)備的技術(shù)水平，為本方的軍事決策和制定相應(yīng)的通信對(duì)抗裝備提供依據(jù)；另一方面在于根據(jù)所截獲的信號(hào)信息分析對(duì)方的通信信號(hào)工作頻率、調(diào)制方式、調(diào)制參數(shù)和對(duì)通信設(shè)備的定位，了解戰(zhàn)場(chǎng)的電子態(tài)勢(shì)，引導(dǎo)干擾機(jī)對(duì)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)實(shí)施有效干擾。通信

12、干擾則是人為的使用輻射電磁能量的辦法，對(duì)對(duì)方無(wú)線電通信過(guò)程進(jìn)行壓制和破壞，消弱或阻斷敵方信息網(wǎng)絡(luò)信息的“神經(jīng)”和“血管”（如指揮通信、情報(bào)通信等）2。通信對(duì)抗的基本任務(wù)3是：通過(guò)陸、海、空等各種電子平臺(tái)的電子偵察裝備，搜索和截獲、檢測(cè)處理、測(cè)向定位、分類識(shí)別和記錄存儲(chǔ)敵方的無(wú)線電通信信息，獲取與之相關(guān)的戰(zhàn)術(shù)、技術(shù)特征和參數(shù)以及兵力部署和作戰(zhàn)意圖等軍事情報(bào)，為我方?jīng)Q策和部署作戰(zhàn)行動(dòng)提供支援；在關(guān)鍵時(shí)刻和重點(diǎn)區(qū)域運(yùn)用電子攻擊手段，對(duì)敵指揮系統(tǒng)、通信和控制系統(tǒng)進(jìn)行電子干擾，破壞和擾亂其在整個(gè)信息網(wǎng)絡(luò)體系中對(duì)信息的獲取、傳輸、交換和利用，消弱其作戰(zhàn)指揮、相互協(xié)同和武器控制能力，造成其通信中端，指揮混亂

13、，從整體上瓦解敵方的戰(zhàn)斗力，確保己方順利完成作戰(zhàn)任務(wù)。1.3 無(wú)線電通信對(duì)抗及其發(fā)展趨勢(shì)1.3.1 無(wú)線電通信的發(fā)展歷史20世紀(jì)初，無(wú)線電通信接收機(jī)被用來(lái)作通信以外的目的截獲敵方無(wú)線電通信信號(hào)以獲取情報(bào)。1905年的日俄戰(zhàn)爭(zhēng)中，雙方均對(duì)敵方的艦艦和岸艦間的無(wú)線電通信進(jìn)行偵聽。一戰(zhàn)初期，發(fā)明了對(duì)無(wú)線電臺(tái)進(jìn)行測(cè)向和定位的無(wú)線電測(cè)向技術(shù)并用于作戰(zhàn)。當(dāng)時(shí)主要對(duì)無(wú)線電通信進(jìn)行偵察、測(cè)向和定位。二戰(zhàn)中，無(wú)線電通信干擾開始有組織的被用于作戰(zhàn)。1941年9月，英國(guó)第8軍在利比亞戰(zhàn)場(chǎng)的大規(guī)模進(jìn)攻中，利用裝在轟炸機(jī)上的通信干擾機(jī)，對(duì)德國(guó)隆美爾裝甲縱隊(duì)司令部與坦克群之間的無(wú)線電通信進(jìn)行干擾，一度使德軍的裝甲縱隊(duì)產(chǎn)生

14、混亂。1942年12月，英國(guó)皇家空軍夜襲德國(guó)城市曼海姆和柏林的戰(zhàn)斗中，對(duì)德國(guó)引導(dǎo)其夜間殲擊機(jī)的通信實(shí)施干擾，延誤和迷惑了德軍對(duì)夜間殲擊機(jī)的引導(dǎo)，有效地減少了英軍轟炸機(jī)的損失。戰(zhàn)后，無(wú)線電通信干擾在技術(shù)裝備和軍事應(yīng)用方面都有了進(jìn)一步的發(fā)展。在相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)，一些大國(guó)長(zhǎng)期十分重視偵察敵方的無(wú)線電通信，從中獲取軍事和技術(shù)情報(bào)。他們認(rèn)為從敵方通信信號(hào)中獲取情報(bào)比干擾敵方地方通信更為有利，并且擔(dān)心在對(duì)敵方通信進(jìn)行干擾時(shí)可能會(huì)影響己方的無(wú)線電通信指揮與協(xié)同作戰(zhàn)，因而無(wú)線電干擾在這一段時(shí)間發(fā)展緩慢。80年代以后，各國(guó)專家認(rèn)識(shí)到：在以合同作戰(zhàn)為主要作戰(zhàn)形式的現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)中，指揮控制系統(tǒng)中的通信鏈路一旦中斷或被

15、破壞，將嚴(yán)重影響部隊(duì)的整體作戰(zhàn)能力；由于無(wú)線電通信保密技術(shù)的改善，想及時(shí)有效的獲取地方情報(bào)已經(jīng)變得十分困難。因此，無(wú)線電干擾的研究和發(fā)展也加強(qiáng)了?？傊?，在最近二十多年來(lái)，通信對(duì)抗已受到各國(guó)青睞，得到了長(zhǎng)久進(jìn)步和快速發(fā)展4。1.3.2 無(wú)線電通信的發(fā)展趨勢(shì) 與通信系統(tǒng)的發(fā)展相適應(yīng)，通信對(duì)抗設(shè)備也朝著頻譜更寬、搜索速度更快以及多平臺(tái)、一體化的方向發(fā)展。歸納來(lái)說(shuō)，無(wú)線電通信對(duì)抗的發(fā)展趨勢(shì)是：1） 在跳頻、擴(kuò)頻通信領(lǐng)域，發(fā)展寬頻帶、高搜索跟蹤速度與超大干擾功率的新一代偵察、測(cè)向與干擾設(shè)備，發(fā)展新體制通信對(duì)抗設(shè)備；2） 通信對(duì)抗設(shè)備朝著多平臺(tái)、一體化的方向發(fā)展；3） 多功能、模塊化電子設(shè)備中的部件朝著小

16、型化、模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化、系列化方向發(fā)展，電子設(shè)備的功能也向多元化發(fā)展；4） 通信對(duì)抗向數(shù)字化、軟件化方向發(fā)展。通信對(duì)抗系統(tǒng)作為信息化部隊(duì)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，是集偵察、測(cè)向、干擾等設(shè)備于一體的有機(jī)組合，能發(fā)揮出單機(jī)無(wú)法實(shí)現(xiàn)的優(yōu)越對(duì)抗功能，其發(fā)展受到各國(guó)軍界的普遍重視。1.4 本課題任務(wù)完成對(duì)數(shù)字通信系統(tǒng)和gui的理論介紹，建立2psk和qpsk的調(diào)制解調(diào)仿真平臺(tái)模型。仿真產(chǎn)生音頻干擾信號(hào)、窄帶噪聲干擾信號(hào)。將生成的干擾信號(hào)加載到不同的數(shù)字調(diào)制模型中去，計(jì)算其解調(diào)后的傳輸誤碼率，通過(guò)大量的仿真和數(shù)據(jù)計(jì)算，分析兩種干擾對(duì)2psk和qpsk信號(hào)的傳輸誤碼率的影響。利用matlab完成設(shè)計(jì)。1.5 設(shè)計(jì)應(yīng)用領(lǐng)域設(shè)

17、計(jì)主要用于實(shí)驗(yàn)室建設(shè)，由于現(xiàn)階段學(xué)院實(shí)驗(yàn)室在mpsk數(shù)字信號(hào)干擾方面的軟件和硬件平臺(tái)不夠完善，缺少這一部分的軟件仿真平臺(tái)，給正常的教學(xué)授課帶來(lái)不便。因此，本設(shè)計(jì)主要用于以后教師在mpsk主要針對(duì)2psk和qpsk的信號(hào)形成、干擾效果仿真和誤碼率分析等方面的教學(xué)工作的展開。1.6 論文章節(jié)安排論文共分為五個(gè)章節(jié)，以下是各個(gè)章節(jié)的內(nèi)容安排：第1章 ：緒論。主要介紹通信對(duì)抗的發(fā)展歷史和發(fā)展趨勢(shì)，介紹了通信對(duì)抗的基本任務(wù)以及本設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)任務(wù)和應(yīng)用領(lǐng)域，并對(duì)章節(jié)安排做簡(jiǎn)要概述。第2章 ：2psk和qpsk的調(diào)制解調(diào)模型。主要介紹了數(shù)字通信系統(tǒng)的模型。針對(duì)2psk和qpsk，分析了其調(diào)制解調(diào)模型。第3章

18、：數(shù)字信號(hào)的通信干擾原理。主要介紹通信干擾的一般過(guò)程和干擾特點(diǎn)以及干擾原理。對(duì)設(shè)計(jì)中用到的單音干擾信號(hào)和窄帶高斯噪聲信號(hào)作了理論分析和給出了相應(yīng)波形。第4章 ：2psk和qpsk信號(hào)的平臺(tái)仿真。主要利用gui程序設(shè)計(jì)，建立2psk和qpsk的仿真界面，并對(duì)2psk和qpsk進(jìn)行仿真試驗(yàn)。第5章 ：2psk和qpsk進(jìn)行噪聲性能分析。主要分析通信過(guò)程中在不同噪聲情況下的誤碼率。第2章 2psk和qpsk的調(diào)制解調(diào)模型2.1 概述 本章主要分析2psk和qpsk基本理論和調(diào)制解調(diào)模型。首先簡(jiǎn)單介紹了數(shù)字通信系統(tǒng)的一般模型，然后討論2psk和qpsk的基本調(diào)制方式以及調(diào)制解調(diào)的實(shí)現(xiàn)方法，并給出仿真波

19、形。2.2 數(shù)字通信系統(tǒng)的模型 19世紀(jì)開始發(fā)展電通信以來(lái)，通信技術(shù)發(fā)展的很快，特別是20世紀(jì)50年代以后發(fā)展更為迅速。從最早的語(yǔ)言通信方式到信息時(shí)代的高速通信網(wǎng)絡(luò)的建立?，F(xiàn)代通信已經(jīng)成為支撐現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)、政治最重要的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)之一。傳遞信息所需的一切技術(shù)設(shè)備的總和稱為通信系統(tǒng)。通信系統(tǒng)的一般模型5如圖2-1所示。圖2-1 通信系統(tǒng)的一般模型對(duì)于數(shù)字通信系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，發(fā)送設(shè)備可以分為信道編碼與信源編碼兩部分；接收設(shè)備可以分為信道解碼和信源解碼兩部分，如圖2-25所示。圖2-2 數(shù)字通信系統(tǒng)的組成信源編碼是把連續(xù)消息變換為數(shù)字信號(hào)；而信道編碼則是使數(shù)字信號(hào)與傳輸媒介匹配，提高傳輸?shù)目煽啃院陀行浴Ｒ粋€(gè)典型

20、的數(shù)字通信系統(tǒng)可能包含三種基本的信息變換過(guò)程，即編碼/解碼、加密/解謎、調(diào)制/解調(diào)處理。三種處理可以根據(jù)系統(tǒng)要求進(jìn)行選擇。1) 編碼/解碼變換通信系統(tǒng)中的編碼/解碼變換按照其目的分為信源編碼和信道編碼，信源編碼的任務(wù)是把信源發(fā)出的信息轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制信息流，以提高通信系統(tǒng)的傳輸速率。而信道編碼是為了減少傳輸過(guò)程中的錯(cuò)誤而采取的編碼措施，是為了提高通信系統(tǒng)傳輸信息的可靠性。2) 加密/解密當(dāng)需要保密通信時(shí)，可以對(duì)所傳輸?shù)男畔⑦M(jìn)行人為“擾亂”，以滿足要求。3) 調(diào)制/解調(diào)調(diào)制在通信系統(tǒng)中有兩種重要作用，調(diào)制的主要作用是將基帶信號(hào)的頻譜搬移到射頻上去，使信號(hào)變換為適合于信道傳輸或者實(shí)現(xiàn)信道復(fù)用的頻帶信號(hào)

21、；其次，它可以提高系統(tǒng)傳輸?shù)目煽啃院陀行?。在通信系統(tǒng)中，發(fā)送設(shè)備通常需要調(diào)制過(guò)程，而接收設(shè)備中需要解調(diào)過(guò)程，調(diào)制和解調(diào)兩者是互逆的。2.3 數(shù)字信號(hào)調(diào)制解調(diào)原理數(shù)字基帶信號(hào)在無(wú)線信道中并不能直接進(jìn)行基帶傳輸將編碼后的數(shù)字脈沖信號(hào)直接送入傳輸媒介中進(jìn)行傳輸。必須用數(shù)字信號(hào)對(duì)載波進(jìn)行調(diào)制，即把數(shù)字基帶信號(hào)的功率譜搬移到載頻附近，從而形成數(shù)字頻帶調(diào)制信號(hào)。如同傳輸模擬信號(hào)時(shí)一樣，傳輸數(shù)字基帶信號(hào)時(shí)也有三種基本的調(diào)制方式：幅度鍵控（ask）、頻移鍵控（fsk）和相移鍵控（psk）。其分別通過(guò)控制載波的幅度，頻率和相位，從而產(chǎn)生數(shù)字調(diào)制信號(hào)。數(shù)字基帶信號(hào)可以是二進(jìn)制的，也可以是多進(jìn)制的，因此，又可以分

22、為二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制和多進(jìn)制數(shù)字調(diào)制。本文主要研究二進(jìn)制相移鍵控（2psk）和四進(jìn)制相移鍵控（qpsk）。2.3.1 2psk信號(hào)的調(diào)制與解調(diào)在二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制中，當(dāng)正弦載波的相位隨二進(jìn)制數(shù)字基帶信號(hào)離散變化時(shí)，則產(chǎn)生二進(jìn)制相移鍵控（2psk）信號(hào)。在二進(jìn)制相移鍵控中，載波的相位隨調(diào)制信號(hào)1或0而變化，通常用相位和來(lái)分別表示1或0。二進(jìn)制相移鍵控已調(diào)信號(hào)的時(shí)域表達(dá)式6為 （2-1）式（2-1）中，與2ask及2fsk時(shí)的不同，在2psk調(diào)制中應(yīng)選擇雙極性。即： （2-2）因此，在某個(gè)信號(hào)間隔內(nèi)觀察2psk已調(diào)信號(hào)時(shí)，若是幅度為1寬度為的矩形脈沖，則有 （2-3） 式（2-3）中可以看出，當(dāng)發(fā)送二進(jìn)制

23、符號(hào)為1時(shí)，此時(shí)已調(diào)制信號(hào)取0相位；當(dāng)發(fā)送二進(jìn)制符號(hào)為0時(shí)，此時(shí)已調(diào)制信號(hào)取相位。當(dāng)數(shù)字信號(hào)傳輸速率與載波頻率間有確定的倍數(shù)關(guān)系時(shí)，典型的波形如圖2-3所示。圖2-3 2psk信號(hào)的時(shí)域波形和功率譜（雙邊帶）一般情況下二進(jìn)制相移鍵控信號(hào)的功率譜密度由離散譜和連續(xù)譜組成，其結(jié)構(gòu)與二進(jìn)制幅度鍵控信號(hào)的功率譜密度類似，帶寬是基帶信號(hào)帶寬的兩倍。當(dāng)0與1出現(xiàn)概率相等時(shí)，不存在離散譜。2psk信號(hào)的調(diào)制原理圖7如圖2-4所示。其中圖2-4（a）是采用模擬調(diào)制的方式產(chǎn)生2psk信號(hào)，圖2-4（b）是采用數(shù)字鍵控的方法產(chǎn)生2psk信號(hào)。設(shè)計(jì)中主要利用模擬調(diào)制的方式形成2psk通信信號(hào)。在產(chǎn)生2psk信號(hào)時(shí)應(yīng)

24、該注意，2psk是雙極性非歸零碼的雙邊帶調(diào)制。 （a） 相乘法 （b）相位選擇法圖2-4 2psk調(diào)制原理圖2psk信號(hào)可以看做是雙極性基帶信號(hào)作用下的dsb調(diào)幅信號(hào)。因此，它的解調(diào)必須采用相干解調(diào)。其相干解調(diào)器模型如圖2-5所示。2psk信號(hào)的相干解調(diào)實(shí)際上是輸入已調(diào)信號(hào)與本地載波信號(hào)進(jìn)行極性比較的過(guò)程。由于2psk信號(hào)實(shí)際上是以一個(gè)固定初相的未調(diào)載波為參考，因此，解調(diào)時(shí)如何得到同頻同相的同步載波尤為重要。如果同步載波的相位發(fā)生變化，如0相位變?yōu)橄辔换蛳辔蛔優(yōu)?相位，則恢復(fù)的數(shù)字信息就會(huì)發(fā)生“0”變“1”或“1”變“0”，從而造成錯(cuò)誤的恢復(fù)。這種因?yàn)楸镜貐⒖驾d波倒相，而在接收端發(fā)生錯(cuò)誤恢復(fù)的

25、現(xiàn)象稱為“倒”現(xiàn)象或“反向工作”現(xiàn)象。由于絕對(duì)相移容易產(chǎn)生相位模糊。因此，在實(shí)際應(yīng)用中應(yīng)用較少，但并不影響我們對(duì)其理論研究。圖2-5 2psk信號(hào)的相干解調(diào)模型2.3.2 qpsk信號(hào)的調(diào)制與解調(diào)m進(jìn)制相位調(diào)制的一般表達(dá)式為： （2-4）式中，是受信息調(diào)制限制的相位參數(shù)，它將取可能的m種相位（）之一。在多進(jìn)制相移鍵控中，最常用的是四進(jìn)制的相移鍵控，也稱為正交相移鍵控，其頻帶利用率是2psk的兩倍，因?yàn)樵趩蝹€(gè)的調(diào)制碼中有2個(gè)比特被發(fā)射。載波的相位取值共4個(gè)，它們的間隔相等。qpsk利用載波的四種不同相位來(lái)表示數(shù)字信息。其中每一種載波相位代表兩個(gè)比特信息，因此每個(gè)載波相位都可以用兩個(gè)二進(jìn)制碼元的組

26、合來(lái)表示。例如載波相位取,和四種，它們分別對(duì)應(yīng)于信息10、00、01和11，也可以采用,，和四種相位。兩種情況下的qpsk信號(hào)的二維星座圖如2-6所示。圖2-6 qpsk二維星座圖 qpsk正交調(diào)制器方框圖5如圖2-7所示：圖2-7 qpsk正交調(diào)制器它可以看成由兩個(gè)2psk調(diào)制器構(gòu)成。輸入的串行二進(jìn)制信息序列經(jīng)串并變換，分成兩路速率減半的序列，再由電平發(fā)生器分別產(chǎn)生雙極性二電平信號(hào)和，它們分別用作同相和正交基帶信號(hào)，然后對(duì)和進(jìn)行調(diào)制，相加后即可得到qpsk信號(hào)。圖2-8畫出了典型波形。（a）兩路2psk信號(hào)及合成的qpsk信號(hào)（b）qpsk信號(hào)頻譜 圖2-8 qpsk的典型波形由圖2-8（a

27、）可見，qpsk信號(hào)可以看作兩個(gè)載波正交2psk信號(hào)合成行成的，因此，它可以采用和2psk信號(hào)類似的方法進(jìn)行解調(diào)，即由兩個(gè)2psk信號(hào)相干解調(diào)器構(gòu)成，解調(diào)原理如圖2-9所示。同相支路和正交支路分別優(yōu)勝相干解調(diào)方式解調(diào)，并行得到和，經(jīng)過(guò)抽樣判決和并/串變換，將上下兩支路的得到的并行數(shù)據(jù)恢復(fù)成串行數(shù)據(jù)。假設(shè)不考慮噪聲和傳輸中的相位模糊情況下，輸入到調(diào)制器的qpsk信號(hào)可以表示為： （2-5）圖2-9 qpsk信號(hào)正交解調(diào)器其中，。上下兩支路，兩路相乘器輸出分別為： （2-6）經(jīng)過(guò)低通濾波輸出分別為： （2-7）抽樣判決其的判決準(zhǔn)則如表2-17所示。表2-1 相干正交解調(diào)的判決準(zhǔn)則符號(hào)相位的極性的極

28、性判決器輸出a判決器輸出b可見，判決器是按極性來(lái)判決的。即正取樣值為1，負(fù)取樣值為0。兩路抽樣判決器輸出a、b，再經(jīng)過(guò)并/串變換器就可恢復(fù)串行數(shù)據(jù)信息。2.4 本章小結(jié)本章主要介紹了數(shù)字通信系統(tǒng)模型，討論分析了2psk和qpsk的調(diào)制解調(diào)原理。給出了2psk和qpsk信號(hào)的時(shí)域波形和頻譜。分析了其時(shí)域和頻域特征。為后期工作提供理論依據(jù)。第3章 數(shù)字信號(hào)的通信干擾原理3.1 通信干擾的基本概念 通信干擾是以破壞或者擾亂敵方通信系統(tǒng)的信息傳輸為目的，而采取的電子攻擊行動(dòng)的總稱。通信干擾系統(tǒng)通過(guò)發(fā)射與敵方通信信號(hào)相關(guān)聯(lián)的一些特定形式的電磁信號(hào)，破壞或者擾亂敵方無(wú)線電通信過(guò)程，導(dǎo)致敵方信息網(wǎng)絡(luò)體系中“

29、神經(jīng)”和“血管”的信息傳輸能力消弱或者癱瘓。信息時(shí)代的今天，由于軍事信息在現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)中的作用越來(lái)越大，從而使以破壞和攻擊敵方信息傳輸為目的的通信干擾在現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)中的地位和作用也日益重要。下面介紹通信干擾技術(shù)常見的幾個(gè)基本概念8：1) 信號(hào)和信息數(shù)字信號(hào)在傳輸過(guò)程中傳遞的并非信息，而是信號(hào)。信號(hào)是信息的載體，信息是信號(hào)的一種屬性，信號(hào)內(nèi)容不確定性的統(tǒng)計(jì)量度，信號(hào)內(nèi)容不確定性程度越高，其所含的信息量也就越大。2) 干擾目標(biāo)通信干擾的對(duì)象是敵方的通信接收系統(tǒng)，目的在于消弱和破壞其通信接收系統(tǒng)對(duì)信號(hào)的感知、截獲以及信息的傳輸和交換能力，但它并不消弱或破壞發(fā)送信號(hào)的設(shè)備。3) 有效干擾目前為止，還沒有找到任

30、何一種有效的方法能阻止信號(hào)傳送的接收方，唯一可行性的辦法就是在通信信號(hào)到達(dá)通信接收機(jī)時(shí)在其中加入干擾信號(hào)，這樣在解調(diào)過(guò)程中所形成的干擾信號(hào)以及雜散分量會(huì)對(duì)敵方采集正確的信息形成干擾。通信干擾的有效性一般表現(xiàn)為：通信壓制即干擾完全壓制有用信息，使得敵方接收的有用信息幾乎為零或者完全接收不到信息；通信破壞即干擾沒有完全壓制有用信息，但會(huì)造成敵方在解調(diào)信息時(shí)出現(xiàn)大量的誤碼，通信效能降低；通信阻滯和通信欺騙。3.2 數(shù)字通信干擾特點(diǎn)及一般過(guò)程3.2.1 數(shù)字信號(hào)通信干擾的特點(diǎn)對(duì)無(wú)線數(shù)字通信過(guò)程的干擾是在無(wú)線電通信技術(shù)誕生時(shí)就已經(jīng)客觀存在了，如天電干擾、工業(yè)干擾，但是人為有意的無(wú)線電干擾卻是在無(wú)線數(shù)字通

31、信技術(shù)成功應(yīng)用于軍事戰(zhàn)爭(zhēng)之后才研究發(fā)展起來(lái)的。所以無(wú)線數(shù)字通信干擾從其誕生之日起就具有十分明顯的特點(diǎn)。通信干擾具一般有以下特點(diǎn)1,9：1) 主動(dòng)進(jìn)攻性通信干擾的目的不在于傳送某種信息，而是為了擾亂和破壞敵方的軍事通信過(guò)程。通信干擾是以敵方的通信接收系統(tǒng)為直接攻擊目標(biāo)，千方百計(jì)地侵入到敵方通信系統(tǒng)內(nèi)部去。因此，無(wú)線電通信干擾是有源的、積極的、永遠(yuǎn)是主動(dòng)的進(jìn)攻的。2) 先進(jìn)性、靈活性和預(yù)見性通信干擾每時(shí)每刻都以敵方為對(duì)象，因此它必須跟蹤敵方通信技術(shù)的最新發(fā)展，并且要設(shè)法超過(guò)它，只有這樣才能開發(fā)出克制敵方的通信干擾設(shè)備來(lái)。所以無(wú)線電通信干擾是一項(xiàng)技術(shù)含量非常高的，在無(wú)線電通信領(lǐng)域高科技技術(shù)頂峰上進(jìn)行

32、較量的、十分艱巨而困難的工作。作為對(duì)抗性武器，通信干擾技術(shù)必須具備敵變我變的能力，現(xiàn)代戰(zhàn)場(chǎng)情況瞬息萬(wàn)變，為了長(zhǎng)期立于不敗之地，通信干擾系統(tǒng)的開發(fā)和研究必須注重功能的靈活性和發(fā)展的預(yù)見性。3) 技術(shù)和戰(zhàn)術(shù)綜合性信息技術(shù)的發(fā)展和現(xiàn)代化戰(zhàn)爭(zhēng)的需要，軍事通信已經(jīng)從過(guò)去單獨(dú)的、分散的、局部的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的樹形結(jié)構(gòu)，發(fā)展成為聯(lián)合的、一體的、全局的以數(shù)字技術(shù)為核心的通信指揮系統(tǒng)。因此通信對(duì)抗已經(jīng)不再是局部的、個(gè)別的、點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的行動(dòng)了，它已是合同作戰(zhàn)的一員，是綜合電子戰(zhàn)系統(tǒng)中不可缺少的組成部分，是實(shí)施體系對(duì)抗的主力。3.2.2 數(shù)字信號(hào)通信干擾的一般過(guò)程通信干擾系統(tǒng)由通信偵察引導(dǎo)設(shè)備、干擾控制和管理設(shè)備、干擾信號(hào)產(chǎn)生

33、設(shè)備、功率放大器、天線等組成。通信干擾系統(tǒng)的組成框圖4如圖3-1所示。 通信偵察引導(dǎo)設(shè)備主要用于偵察截獲目標(biāo)信號(hào)，分析其信號(hào)參數(shù)，為干擾產(chǎn)生設(shè)備提供被干擾對(duì)象的信號(hào)參數(shù)、干擾樣式和干擾參數(shù)，還可以進(jìn)行方位引導(dǎo)和干擾功率管理支持。它的另外一個(gè)作用是對(duì)被干擾的目標(biāo)信號(hào)進(jìn)行監(jiān)視，檢測(cè)其信號(hào)參數(shù)和工作狀態(tài)的變化，即時(shí)調(diào)整干擾策略和參數(shù)。圖3-1 通信干擾系統(tǒng)組成框圖 干擾控制和管理設(shè)備該設(shè)備是偵察引導(dǎo)和干擾產(chǎn)生之間的紐帶。它管理和控制整個(gè)干擾系統(tǒng)的工作，并且根據(jù)偵察引導(dǎo)設(shè)備提供的被干擾目標(biāo)的參數(shù)，進(jìn)行分析形成干擾決策，對(duì)干擾資源進(jìn)行優(yōu)化和配置，選擇最佳干擾樣式、控制干擾功率和方向，以最大限度地發(fā)揮干擾

34、機(jī)的性能。 干擾信號(hào)產(chǎn)生設(shè)備該設(shè)備主要根據(jù)干擾引導(dǎo)參數(shù)產(chǎn)生干擾激勵(lì)信號(hào)，形成有效的干擾樣式。 功率放大器該設(shè)備是干擾系統(tǒng)中的大功率設(shè)備，其作用是把小功率的干擾激勵(lì)信號(hào)放大到足夠大的電平。 發(fā)射天線發(fā)射天線是干擾設(shè)備的能量轉(zhuǎn)換器，它把功率放大器輸出的電信號(hào)轉(zhuǎn)換為電磁波能量，并且向指定空域輻射。由上所述可以知道，無(wú)線電數(shù)字通信干擾的一般過(guò)程如下：1) 偵察接收敵方無(wú)線電數(shù)字通信信號(hào)，分析其技術(shù)參數(shù)，測(cè)定要干擾的目標(biāo)方向和位置，從而確定合適的干擾樣式和參數(shù)。2) 由干擾管理和控制設(shè)備根據(jù)引導(dǎo)設(shè)備提供的引導(dǎo)參數(shù)，形成干擾決策，按照既定的干擾樣式啟動(dòng)干擾。3) 實(shí)施一段時(shí)間干擾后，暫時(shí)停止干擾，對(duì)被干擾

35、信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)，判斷其狀態(tài)。在干擾過(guò)程中不斷檢驗(yàn)干擾效果，使干擾參數(shù)保持在干擾效果最佳的參數(shù)上。3.2.3 影響干擾效果的因素在干擾過(guò)程中，敵方一定會(huì)采取一些技術(shù)或戰(zhàn)術(shù)上的抗干擾措施，我方則應(yīng)根據(jù)“敵變我變”的原則，采取相應(yīng)的措施和對(duì)策。因此，通信干擾的過(guò)程是一個(gè)尖銳復(fù)雜的斗爭(zhēng)過(guò)程。而影響干擾效過(guò)的因素總結(jié)起來(lái)有以下幾點(diǎn)10： 干擾發(fā)射機(jī)的功率及天線的增益、效率和方向性對(duì)干擾效果的影響至關(guān)重要。 干擾頻率與目標(biāo)信號(hào)頻率的重合度對(duì)干擾效果的影響也是非常重要的。 發(fā)射的干擾信號(hào)的樣式以及參數(shù)的影響主要表現(xiàn)在干擾的效率上。 敵方接收機(jī)的形式以及技術(shù)性能對(duì)干擾效果的影響也很大。3.3 數(shù)字通信干擾的基本

36、原理和干擾樣式3.3.1 數(shù)字通信干擾的基本原理因本設(shè)計(jì)主要針對(duì)數(shù)字通信中的2psk和qpsk信號(hào)的干擾仿真研究，因此在論述通信干擾的基本原理時(shí)，只對(duì)通信干擾作用于數(shù)字通信系統(tǒng)作分析，而略去了通信干擾對(duì)模擬通信系統(tǒng)的原理論述。1) 數(shù)字通信的基本形式及弱點(diǎn)4,11數(shù)字通信系統(tǒng)是一種斷續(xù)信息傳輸系統(tǒng)，是傳輸二進(jìn)制比特信號(hào)的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)。如圖3-2所示。而數(shù)字通信系統(tǒng)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信息實(shí)際上是一個(gè)編碼的脈沖序列，在這個(gè)序列中，通常包含前、后保護(hù)間隔（保護(hù)段）及同步段和信息段。 任何一個(gè)與信號(hào)功率相近的干擾脈沖進(jìn)入數(shù)字接收系統(tǒng)都可以攪亂原來(lái)的編碼體系，從而有效地增加誤碼率。圖3-2 對(duì)數(shù)字通信系統(tǒng)的脈沖

37、干擾2) 干擾數(shù)字通信的可行途徑干擾數(shù)字通信的可行途徑一般有兩種：其一是擾亂其接收的信息，使傳輸誤碼率增加到不能容忍的程度。其二是破壞數(shù)字通信系統(tǒng)中接收設(shè)備與發(fā)信設(shè)備之間的同步。傳輸誤碼率的增加意味著正確傳輸?shù)男畔⒘繙p少和通信線路的效能降低，當(dāng)誤碼率達(dá)到某一值時(shí)，我們就認(rèn)為通信已被破壞，干擾有效。破壞同步則會(huì)使數(shù)字通信中斷，雖然多數(shù)系統(tǒng)在丟失同步后，可以在短時(shí)間內(nèi)恢復(fù)，但有效干擾造成的持續(xù)或反復(fù)失步仍可使數(shù)字通信系統(tǒng)癱瘓。3.3.2 通信干擾樣式1、 單音干擾信號(hào)12單音干擾就是干擾信號(hào)只發(fā)射一個(gè)正弦波，因此，它是一個(gè)單頻連續(xù)波。單音干擾又叫做點(diǎn)頻干擾。單音干擾時(shí)域表達(dá)式為： （3-1）式中，

38、是干擾角頻率，通常它與被干擾信號(hào)的載波角頻率相同。單音信號(hào)的功率譜是在干擾頻率處的單根譜線。其時(shí)域波形和頻譜如圖3-3所示。圖3-3 單音干擾的時(shí)域波形和頻譜2、 窄帶高斯噪聲信號(hào)13窄帶高斯噪聲是指高斯白噪聲通過(guò)以為中心的窄帶系統(tǒng)時(shí)所形成的噪聲形式。隨機(jī)包絡(luò)和隨機(jī)相位都是相對(duì)于緩慢變化的余弦波，若用表示窄帶高斯噪聲，則 （3-2）將式（3-2）展開，則有 （3-3）其中 （3-4）式（3-3）表明，窄帶高斯噪聲可以用兩個(gè)正交載波分量組合來(lái)表示。其中是同相分量，是正交分量。其時(shí)域和頻域波形如圖3-4所示。窄帶高斯噪聲的特點(diǎn)是頻譜局限在附近很窄的頻率范圍內(nèi)，其包絡(luò)和相位都在作緩慢隨機(jī)變化。（a）

39、窄帶高斯噪聲的頻譜 （b）窄帶高斯噪聲時(shí)域波形圖3-4 窄帶高斯噪聲的頻譜及波形圖3-5 窄帶高斯噪聲的產(chǎn)生模型和都是低通型的噪聲，窄帶高斯噪聲的產(chǎn)生模型如圖3-5所示。由模型（3-5）可知，當(dāng)噪聲信號(hào)和正交載波分量相乘后可得到： （3-5） 經(jīng)過(guò)低通濾波器后得到正交分量，同理也可以得到同相分量。將同相分量和正向分量相加后就可以得到窄帶高斯噪聲。3.4 本章小結(jié)本章前面主要介紹了通信干擾的一些基本概念，就通信干擾的特點(diǎn)、通信干擾的一般過(guò)程和影響干擾效果的因素等方面做了簡(jiǎn)要說(shuō)明。介紹了數(shù)字信號(hào)的干擾原理以及設(shè)計(jì)中所用的單音信號(hào)和窄帶高斯信號(hào)的形成原理和方法，為后面的設(shè)計(jì)提供理論依據(jù)。第4章 2p

40、sk和qpsk信號(hào)的平臺(tái)仿真4.1 概述現(xiàn)代無(wú)線電技術(shù)尤其在數(shù)字通信方面的快速發(fā)展，使得數(shù)字通信系統(tǒng)的研究經(jīng)費(fèi)越來(lái)越高，對(duì)通信系統(tǒng)各部分的研究也變得更加困難。如果對(duì)通信系統(tǒng)的研究全部用實(shí)際設(shè)備來(lái)完成的話，所帶來(lái)的人力、物力、財(cái)力的花費(fèi)都是巨大的且研究周期增加，不利于科學(xué)研究的進(jìn)行。模擬仿真所具有的經(jīng)濟(jì)、靈活等特點(diǎn)使得其逐漸成為通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)、分析過(guò)程中不可或缺的重要手段。本章利用matlab仿真軟件，進(jìn)行2psk和qpsk的仿真平臺(tái)設(shè)計(jì)14，并對(duì)這兩種數(shù)字信號(hào)進(jìn)行仿真試驗(yàn)。4.2 gui程序設(shè)計(jì)4.2.1 gui簡(jiǎn)介gui（graphical user interfaces ）即程序的圖形化界面

41、，由各種圖形對(duì)象組成。在這種用戶界面下，用戶的命令和對(duì)程序的控制是通過(guò)“選擇”各種圖形對(duì)象來(lái)實(shí)現(xiàn)。其編輯方法一般有兩種：一種是直接用程序編寫；另外一種利用圖形界面設(shè)計(jì)工具設(shè)計(jì)出圖形界面。其難點(diǎn)在于圖形界面的編寫和部分函數(shù)的回調(diào)，但可以方便用戶對(duì)程序設(shè)計(jì)的關(guān)鍵步驟進(jìn)行理解。創(chuàng)建matlab 圖形用戶界面必須具由以下三個(gè)基本元素15：組件、圖象窗口以及事件發(fā)生時(shí)的回應(yīng)。4.2.2 gui設(shè)計(jì)原則和步驟所謂gui程序設(shè)計(jì)，簡(jiǎn)單地說(shuō)就是使應(yīng)用程序具有圖形用戶界面，以方便用操作。gui設(shè)計(jì)原則和一般步驟為16：簡(jiǎn)單的說(shuō)，一個(gè)好的界面應(yīng)遵循以下3個(gè)原則：簡(jiǎn)單性即設(shè)計(jì)的界面力求簡(jiǎn)化，去除不必要的功能，能直觀

42、顯示出程序所具有的功能；一致性即設(shè)計(jì)的界面風(fēng)格應(yīng)與之前設(shè)計(jì)的保持一致；習(xí)常性即新界面設(shè)計(jì)時(shí)采用人們熟悉的標(biāo)志和符號(hào)，便于用戶操作。其一般制作步驟為17：a. 分析界面所要求實(shí)現(xiàn)的主要功能，明確設(shè)計(jì)任務(wù)；b. 在稿紙上繪出界面草圖，并站在使用者的角度來(lái)審查草圖；c. 按構(gòu)思的草圖，上機(jī)編寫或制作界面，并檢查之；d. 編寫界面動(dòng)態(tài)功能的程序，對(duì)功能進(jìn)行逐項(xiàng)檢查。4.2.3 設(shè)計(jì)中所用控件本文主要通過(guò)程序設(shè)計(jì)，來(lái)實(shí)現(xiàn)兩種數(shù)字信號(hào)的gui仿真平臺(tái)搭建，以下主要介紹設(shè)計(jì)中所用的用戶控件。用戶控件18,19主要用了單功能按鍵（pushbutton）、無(wú)線電選擇按鈕（radiobutton）、雙位按鍵（to

43、gglebutton）、可編輯文本框（edit text）、靜態(tài)文本框（static text）。單功能按鍵：屬性值為pushbutton，其作用為上帶文字標(biāo)示的矩形；“按”“放”操作時(shí)會(huì)引起凹凸變化。單功能選擇時(shí)用。其典型的調(diào)用格式為：hpush=uicontrol(gcf,style,push,.unit,normalized,position, , , ,string, ); %按鍵的位置，大小和名稱set(hpush,callback,回調(diào)的語(yǔ)句)； %按鍵引起的回調(diào)無(wú)線電選擇按鈕：屬性值為radiobutton，帶文字標(biāo)示的小圓圈；“開”“關(guān)”狀態(tài)用圈內(nèi)黑白點(diǎn)表示。多項(xiàng)“互斥”功能選

44、擇時(shí)用。其典型的調(diào)用格式為：hr=uicontrol(gcf,style,radio,. string, （文字標(biāo)識(shí)） ,. %按鍵的名稱 position, , , , ); %按鍵的位置和大小set(hr,value,get(hr,max); %方括號(hào)中是回調(diào)的語(yǔ)句 set(hr,callback,. set(hr1,value,get(hr,max),. . );雙位按鍵：屬性值為togglebutton，上帶文字標(biāo)示的矩形；“開”“關(guān)”狀態(tài)用凹凸表示。兩狀態(tài)切換選擇用。其調(diào)用格式為：ht=uicontrol(gcf,style,toggle,. %制作雙位按鍵 string, ,. %

45、按鍵的名稱 position, , , , ,. %按鍵的位置和大小 callback, ); %回調(diào)語(yǔ)句可編輯文本框：屬性值為edit text，方框，可使合法的matlab語(yǔ)句、程序輸入運(yùn)行?？呻S意輸入運(yùn)行指令程序。其典型的調(diào)用格式為：hedit=uicontrol(gcfstyle,text,.position, , , , ,.string,噪聲方差);set(hedit,callback, ); %引起回調(diào)的語(yǔ)句靜態(tài)文本框：屬性值為static text，方框，其中文字純粹做注釋說(shuō)明用。其典型的調(diào)用格式為：uicontrol(style,text,.position, , , , ,

46、. %文本框的位置string, ); %引號(hào)中是文本的名稱4.3 仿真平臺(tái)的主要功能本仿真平臺(tái)主要利用gui設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)。平臺(tái)的主要功能是能夠?qū)崿F(xiàn)通信過(guò)程中各個(gè)時(shí)段的時(shí)域波形和頻譜繪制，定性的得到噪聲和通信系統(tǒng)的各個(gè)參數(shù)對(duì)信號(hào)在各個(gè)時(shí)段的時(shí)域波形和頻譜的影響，以及信號(hào)恢復(fù)的影響。鑒于本人水平，軟件只能實(shí)現(xiàn)在圖形界面的參數(shù)的輸入，以及輸出相應(yīng)時(shí)段的波形和誤碼率。其中還有很多其他外加功能有待完善。對(duì)于用戶來(lái)說(shuō)其功能可以表述為以下操作步驟：a. 打開程序，初始化。運(yùn)行程序界面，并在上面對(duì)載波頻率、噪聲方差或噪聲幅度進(jìn)行初始化；b. 選擇時(shí)域或頻域。程序中初始化torf為0時(shí)顯示時(shí)域各時(shí)段波形，為1時(shí)顯

47、示頻域各時(shí)段波形。主要利用gui程序設(shè)計(jì)中的無(wú)線電選擇按鈕控件，進(jìn)行選擇按鈕的設(shè)置；c. 計(jì)算出各時(shí)段的信號(hào)波形。主要將程序中的各個(gè)波段的函數(shù)利用返回值調(diào)用到gui程序中，并將其顯示出來(lái)；d. 選擇某個(gè)時(shí)段的圖形顯示。主要利用gui中的單功能按鍵，設(shè)置各個(gè)時(shí)段的選擇按鈕，實(shí)現(xiàn)程序的可視化操作；e. 可以根據(jù)需要從步驟b反復(fù)操作；f. 退出程序。平臺(tái)的整體結(jié)構(gòu)可以拓展應(yīng)用到其他數(shù)字信號(hào)和模擬信號(hào)的仿真設(shè)計(jì)中，由于二進(jìn)制鍵控調(diào)制（2psk）和多進(jìn)制鍵控調(diào)制（qpsk） 有相當(dāng)大的區(qū)別，因此沒有將二個(gè)系統(tǒng)平臺(tái)整合到一起研究，但是仿真平臺(tái)的總體結(jié)構(gòu)框架相同7,20-23。結(jié)構(gòu)如圖4-1所示。圖4-1

48、仿真平臺(tái)結(jié)構(gòu)圖4.4 界面顯示和用戶控制由于2psk和qpsk調(diào)制和解調(diào)樣式不同，因此為這兩種數(shù)字信號(hào)分別設(shè)計(jì)了各自的界面，2psk和qpsk界面的風(fēng)格統(tǒng)一并且包含了各自的特點(diǎn)。以2psk信號(hào)的界面設(shè)計(jì)為例，在界面的左半邊為圖形顯示區(qū)，按鍵控制區(qū)分布在右半邊。下面以2psk信號(hào)的gui界面設(shè)計(jì)為例作相關(guān)介紹。所設(shè)計(jì)的仿真界面如圖4-2所示。該仿真界面具有以下功能： 從編輯框輸入噪聲方差或噪聲幅度，輸出誤碼率； 通過(guò)無(wú)線電選擇按鍵選擇計(jì)算時(shí)域或是頻域的譜線； 通過(guò)單功能按鍵選擇輸出什么時(shí)段的圖形； 通過(guò)單功能按鍵選擇圖形是否一直保持； 通過(guò)雙位按鍵選擇圖形是否開啟網(wǎng)格。圖4-2 2psk的gui

49、界面以下是產(chǎn)生2psk圖形仿真界面的gui_bpsk.m文件：%變量初始化clc;clear;n=0; %系統(tǒng)進(jìn)入時(shí)默認(rèn)的噪聲方差或噪聲幅度為0torf=0; %默認(rèn)的時(shí)域和頻域選擇值為0代表選擇時(shí)域 fc=1000;rb=500;%默認(rèn)的載波頻率為1000hz，信息速率為500b/sac=1; %載波幅度為1d=1 0 1 1 0 1 0 1 0 1;str1=t;str2=v; %輸出圖形的坐標(biāo)軸說(shuō)明y1,y2,y3,y4,t,t1=bpsk_tf_func2(n,torf,d,rb,fc,ac);clf resetset(gcf,unit,normalized,position,0.2,

50、0.2,0.7,0.4);%設(shè)置圖形的位置和歸一化顯示set(gcf,defaultuicontrolunits,normalized);h_axes=axes(position,0.1,0.2,0.6,0.6);%設(shè)置曲線在圖形上的位置set(gcf,defaultuicontrolhorizontal,left);%設(shè)置缺省用戶控件單位屬性值%以下時(shí)頻轉(zhuǎn)換的文本框uicontrol (style,text,.string,時(shí)域或頻域:,.position,0.85,0.4,0.14,0.1,.horizontal,left);%以下建立時(shí)頻轉(zhuǎn)換的選擇按鈕hr1=uicontrol(gcf,

51、style,radio,. string,時(shí)域,.position,0.85,0.3,0.14,0.1);set(hr1,value,get(hr1,max);set(hr1,callback,.set(hr1,value,get(hr1,max),. set(hr2,value,get(hr2,min),. torf=0;,.str1=t;,.str2=v;,.y1,y2,y3,y4,t,t1=bpsk_tf_func2(n,torf,d,rb,fc,ac);hr2=uicontrol(gcf,style,radio,.string,頻域,.position,0.85,0.2,0.14,0.1,.callback,.set(hr1,value,get(hr1,min),. set(hr2,value,get(hr2,max),. torf=1;,.str1=f;,.str2=h(f);,.y1,y2,y3,y4,t,t1=bpsk_tf_func2(n,torf,d,rb,fc,ac);%以下制作雙位按鍵ht=uico