基于MATLAB的ASK調(diào)制解調(diào)實驗

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)專心-專注-專業(yè)精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè) 基于MATLAB的ASK調(diào)制解調(diào)實驗1.實驗?zāi)康氖煜ATLAB中M文件的使用方法，并在掌握ASK調(diào)制解調(diào)原理的基礎(chǔ)上，編寫出ASK調(diào)制解調(diào)程序。繪制出ASK信號解調(diào)前后在時域和頻域中的波形，并觀察解調(diào)前后頻譜有何變化以加深對ASK信號解調(diào)原理的理解。對信號疊加噪聲，并進行解調(diào)，繪制出解調(diào)前后信號的時頻波形，改變噪聲功率進行解調(diào)，分析噪聲對信號傳輸造成的影響。 2.實驗原理（1）ASK調(diào)制原理ASK指的是振幅鍵控方式。這種調(diào)制方式是根據(jù)信號的不同，調(diào)節(jié)正弦波的幅度。幅

2、度鍵控可以通過乘法器和開關(guān)電路來實現(xiàn)。載波在數(shù)字信號1或0的控制下通或斷，在信號為1的狀態(tài)載波接通，此時傳輸信道上有載波出現(xiàn)；在信號為0的狀態(tài)下，載波被關(guān)斷，此時傳輸信道上無載波傳送。那么在接收端我們就可以根據(jù)載波的有無還原出數(shù)字信號的1和0。對于二進制幅度鍵控信號的頻帶寬度為二進制基帶信號寬度的兩倍。幅移鍵控法(ASK)的載波幅度是隨著調(diào)制信號而變化的，其最簡單的形式是，載波在二進制調(diào)制信號控制下通斷， 此時又可稱作開關(guān)鍵控法(OOK)。二進制幅度鍵控記作2ASK。2ASK是利用代表數(shù)字信息“0”或“1”的基帶矩形脈沖去鍵控一個連續(xù)的載波，使載波時斷時續(xù)地輸出。有載波輸出時表示發(fā)送“1”，無

3、載波輸出時表示發(fā)送“0”。2ASK信號可表示為式中，為載波角頻率，s(t)為單極性NRZ矩形脈沖序列其中，g(t)是持續(xù)時間、高度為1的矩形脈沖，常稱為門函數(shù)；為二進制數(shù)字 2ASK/OOK信號的產(chǎn)生方法通常有兩種：模擬調(diào)制（相乘器法）和鍵控法。本模擬幅度調(diào)制的方法用乘法器實現(xiàn)。相應(yīng)的調(diào)制如圖5-1和圖5-2：乘法器乘法器圖5-1模擬相乘法圖5-2鍵控/開關(guān)法（2）ASK解調(diào)原理2ASK/OOK信號有兩種基本的解調(diào)方法：非相干解調(diào)（包絡(luò)檢波法）和相干解調(diào)（同步檢測法）。本課程設(shè)計要求的是相干解調(diào)，如圖5-3：帶通濾波器相乘器帶通濾波器相乘器低通濾波器抽樣判決器定時脈沖輸出圖5-3相干解調(diào)3.實

4、驗內(nèi)容產(chǎn)生數(shù)字基帶信號并繪制時域譜和頻域譜；設(shè)置載波頻率并繪制其時域譜和頻域譜；對信號進行數(shù)字調(diào)制并繪制時域譜和頻域譜；對已調(diào)信號進行解調(diào)并繪制時域譜和頻域譜； 對已調(diào)信號加入高斯小噪聲并繪制時域譜和頻域譜；對加小噪聲信號進行解調(diào)并繪制時域譜和頻域譜；對已調(diào)信號加入高斯大噪聲并繪制時域譜和頻域譜；對加大噪聲信號進行解調(diào)并繪制時域譜和頻域譜；比較當信噪比不同時，誤碼率大小。4.實驗程序（1）%產(chǎn)生二進制隨機序列x=ceil(rand(1,)-0.5)%產(chǎn)生二進制隨機序列并取大于x 的最小整數(shù)figure(1)%窗口1，包含時域譜和頻域譜subplot(2,1,1)%分塊圖函數(shù)subplot，圖形

5、窗口分成2塊子窗口的第1個圖像stairs(x);%第2個圖像xlabel(時間 t);%x軸標注ylabel(序列值);%y軸標注title(二進制隨機序列);%添加圖像標題axis(1 21 -1 2)%控制坐標軸的范圍grid on%圖像中添加?xùn)鸥?對隨機序列進行頻譜分析FFT1=fft(x,128); %對隨機序列進行傅里葉變換FFT1=abs(FFT1);%對傅里葉變換取絕對值figure(1)subplot(2,1,2)%第2個圖像plot(FFT1);xlabel(頻率 f);ylabel(幅度 FFT1);title(隨機序列頻譜);axis(0 128 0 50)grid o

6、n（2）%載波信號t=1/360:1/360:20; %載波時間范圍Fc=36;%載波頻率carry=cos(2*pi*Fc*t); %正弦載波信號figure(2)%窗口2，包含時域譜和頻域譜subplot(2,1,1)plot(carry);xlabel(時間 t);ylabel(幅度 carry);title(載波信號); axis(1 600 -2 2)grid on%對載波信號進行頻譜分析FFT2=fft(carry,256); %對載波信號進行傅里葉變換FFT2=abs(FFT2);%對傅里葉變換取絕對值figure(2)subplot(2,1,2)plot(FFT2);xlabe

7、l(頻率 f);ylabel(幅度 FFT2);title(載波信號頻譜); axis(0 256 0 100)grid on（3）%ASK的調(diào)制Fd=12;%Fd為碼速率，F(xiàn)s為采樣頻率Fs=360;y=dmod(x,Fc,Fd,Fs,ask,2);%調(diào)用數(shù)字帶通調(diào)制函數(shù)dmod進行2ASK調(diào)制for i=1:20 if x(i)=0 yy(30*(i-1)+1:30*i)=0; else yy(30*(i-1)+1:30*i)=y(30*(i-1)+1:30*i); end end%對20個隨機碼元進行判別，若碼元為0則該碼元周期內(nèi)調(diào)制信號為零figure(3)subplot(2,1,1)

8、plot(yy);xlabel(時間 t);ylabel(幅度 y);title(已調(diào)信號);axis(1 600 -2 2)grid on%對已調(diào)信號進行頻譜分析FFT3=fft(y,256); %對已調(diào)信號進行傅里葉變換FFT3=abs(FFT3);%對傅里葉變換取絕對值figure(3)subplot(2,1,2)plot(FFT3);xlabel(頻率 f);ylabel(幅度 FFT3);title(已調(diào)信號頻譜); axis(0 256 0 50)grid on（4）%ASK的解調(diào)z=ddemod(y,Fc,Fd,Fs,ask,2); %調(diào)用數(shù)字帶通調(diào)制函數(shù)dmod進行2ASK解調(diào)

9、figure(4)%對傅里葉變換取絕對值subplot(2,1,1)stairs(z);xlabel(時間 t);ylabel(幅度 z);title(解調(diào)信號);axis(1 21 -1 2)grid on%對解調(diào)信號進行頻譜分析FFT4=fft(z,64); %對解調(diào)信號進行傅里葉變換FFT4=abs(FFT4);%對傅里葉變換取絕對值figure(4)subplot(2,1,2)plot(FFT4);xlabel(頻率 f);ylabel(幅度 FFT4);title(解調(diào)信號頻譜); axis(0 64 0 50)grid on（5）%加入高斯小噪聲,SNR為6Ynt1=awgn(y,

10、6);%加入高斯小噪聲，信噪比為6figure(5)subplot(2,1,1) plot(Ynt1);xlabel(時間 t);ylabel(幅度 Ynt1);title(加小噪聲信號);axis(1 600 -2 2)grid on%對加小噪聲信號進行頻譜分析FFT5=fft(Ynt1,256); %對加入小噪聲的調(diào)制信號進行傅里葉變換FFT5=abs(FFT5);%對傅里葉變換取絕對值figure(5)subplot(2,1,2) plot(FFT5);xlabel(頻率 f);ylabel(幅度 FFT5);title(加小噪聲信號頻譜) axis(0 256 0 50)grid on

11、（6）%ASK加小噪聲信號的解調(diào)及誤碼率z1=ddemod(Ynt1,Fc,Fd,Fs,ask,2); %調(diào)用數(shù)字帶通調(diào)制函數(shù)dmod對加小噪聲信號進行解調(diào)br,Pe1=symerr(x,z1)%對解調(diào)后加小噪聲信號誤碼分析，br為符號誤差數(shù)，Pe1為符號誤差率figure(6)subplot(2,1,1)stairs(z1);xlabel(時間 t);ylabel(幅度 z1);title(加小噪聲解調(diào)信號);axis(1 21 -1 2)grid on%對加小噪聲解調(diào)信號進行頻譜分析FFT6=fft(z1,64); %對加入小噪聲的解調(diào)信號進行傅里葉變換FFT6=abs(FFT6);%對傅

12、里葉變換取絕對值figure(6)subplot(2,1,2)plot(FFT6);xlabel(頻率 f);ylabel(幅度 FFT6);title(加小噪聲解調(diào)信號頻譜); axis(0 64 0 50)grid on（7）%加入高斯大噪聲,SNR為-2Ynt2=awgn(y,3);%加入高斯大噪聲，信噪比為-2figure(7)subplot(2,1,1) plot(Ynt2);xlabel(時間 t);ylabel(幅度 Ynt2);title(加大噪聲信號);axis(1 600 -2 2)grid on%對加大噪聲信號進行頻譜分析FFT7=fft(Ynt2,256); %對加入大

13、噪聲的調(diào)制信號進行傅里葉變換FFT7=abs(FFT7);%對傅里葉變換取絕對值figure(7)subplot(2,1,2) plot(FFT7);xlabel(頻率 f);ylabel(幅度 FFT5);title(加大噪聲信號頻譜) axis(0 256 0 50)grid on（8）%ASK加大噪聲信號的解調(diào)及誤碼率z2=ddemod(Ynt2,Fc,Fd,Fs,ask,2); %調(diào)用數(shù)字帶通調(diào)制函數(shù)dmod對加大噪聲信號進行解調(diào)br,Pe2=symerr(x,z2)%對解調(diào)后加大噪聲信號誤碼分析，br為符號誤差數(shù)，Pe1為符號誤差率figure(8)subplot(2,1,1)sta

14、irs(z2);xlabel(時間 t);ylabel(幅度 z2);title(加大噪聲解調(diào)信號);axis(1 21 -1 2)grid on%對加大噪聲解調(diào)信號進行頻譜分析FFT8=fft(z2,64); %對加入大噪聲的解調(diào)信號進行傅里葉變換FFT8=abs(FFT8);%對傅里葉變換取絕對值figure(8)subplot(2,1,2)plot(FFT8);xlabel(頻率 f);ylabel(幅度 FFT6);title(加大噪聲解調(diào)信號頻譜); axis(0 64 0 50)grid on（9）%誤碼分析SNR=-10:10for i=1:length(SNR); Ynt3=awgn(y,SNR(i);%加入高斯小噪聲，信噪比從-10dB到10dBZ=ddemod(Ynt3,Fc,Fd,Fs,ask,2);%調(diào)用數(shù)字帶通解調(diào)函數(shù)ddemod對加噪聲信號進行解調(diào) br, Pe(i)=symerr(x,Z);%對解調(diào)后加大噪聲信號誤碼分析，br為符號誤差數(shù)，Pe(i)為符號誤差率endfigure(9)semilogy(SNR,Pe);% 調(diào)用semilogy函數(shù)繪制信噪比與誤碼率的關(guān)系曲線xlabel(信噪比 SNR(r/dB);ylabel(誤碼率 Pe);title(信噪比與誤碼率的關(guān)