通信原理實(shí)驗(yàn)2數(shù)字頻帶傳輸系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)-2

實(shí)驗(yàn)2數(shù)字頻帶傳輸系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康恼莆諗?shù)字頻帶傳輸系統(tǒng)調(diào)制解調(diào)的仿真過程掌握數(shù)字頻帶傳輸系統(tǒng)誤碼率仿真分析方法二、實(shí)驗(yàn)原理數(shù)字頻帶信號(hào)通常也稱為數(shù)字調(diào)制信號(hào)，其信號(hào)頻譜通常是帶通型的，適合于在帶通型信道中傳輸。數(shù)字調(diào)制是將基帶數(shù)字信號(hào)變換成適合帶通型信道傳輸?shù)囊环N信號(hào)處理方式，正如模擬通信一樣，可以通過對(duì)基帶信號(hào)的頻譜搬移來適應(yīng)信道特性，也可以采用頻率調(diào)制、相位調(diào)制的方式來達(dá)到同樣的目的。1.調(diào)制過程1）2ASK如果將二進(jìn)制碼元“0”對(duì)應(yīng)信號(hào)0，“1”對(duì)應(yīng)信號(hào)，則2ASK信號(hào)可以寫成如下表達(dá)式：，。可以看到，上式是數(shù)字基帶信號(hào)經(jīng)過DSB調(diào)制后形成的信號(hào)。其調(diào)制框圖如圖1所示：圖12ASK信號(hào)調(diào)制框圖2ASK信號(hào)的功率譜密度為：2）2FSK將二進(jìn)制碼元“0”對(duì)應(yīng)載波，“1”對(duì)應(yīng)載波，則形成2FSK信號(hào)，可以寫成如下表達(dá)式：當(dāng)時(shí)，對(duì)應(yīng)的傳輸信號(hào)頻率為；當(dāng)時(shí)，對(duì)應(yīng)的傳輸信號(hào)頻率為。上式中，、是兩個(gè)頻率波的初相。2FSK也可以寫成另外的形式如下：其中，，，，為頻偏。2FSK信號(hào)也可以看成是兩個(gè)不同載波的2ASK信號(hào)的疊加：當(dāng)這兩項(xiàng)不相關(guān)時(shí)（如載波之間頻率差足夠大），它的功率譜密度為：3）2PSK將二進(jìn)制碼元“0”對(duì)應(yīng)相位為的載波，“1”對(duì)應(yīng)載波相位為0的載波，則2PSK信號(hào)可以寫成如下表達(dá)式：其中，。其實(shí)現(xiàn)框圖與2ASK相同，只是輸入是雙極性的信號(hào)。2PSK信號(hào)的功率譜密度為：2．解調(diào)過程數(shù)字頻帶通信系統(tǒng)相干解調(diào)基本框圖如圖2所示。圖2數(shù)字頻帶通信系統(tǒng)相干解調(diào)基本框圖3.抗噪性能分析二進(jìn)制數(shù)字頻帶傳輸系統(tǒng)普通接收機(jī)誤碼率公式如表1所示。其中為解調(diào)器輸入端信噪比。表1二進(jìn)制數(shù)字頻帶傳輸系統(tǒng)普通接收機(jī)誤碼率公式調(diào)制方式相干解調(diào)非相干解調(diào)2ASK2FSK2PSK2DPSK三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1.用Matlab產(chǎn)生獨(dú)立等概的二進(jìn)制信源。=1\*GB3①畫出2ASK調(diào)制解調(diào)中信號(hào)波形及其功率譜變化過程；=2\*GB3②畫出2FSK調(diào)制解調(diào)中信號(hào)波形及其功率譜變化過程；（設(shè)）；=3\*GB3③畫出2DPSK調(diào)制解調(diào)中信號(hào)波形及其功率譜。三個(gè)題目任選其一，并在不同信噪比下對(duì)其進(jìn)行抗噪聲性能分析。四、實(shí)驗(yàn)要求1.采用matlab編程和Simulink兩種方法實(shí)現(xiàn)，畫出系統(tǒng)各點(diǎn)的時(shí)域圖和頻域圖。注意：matlab編程過程中，調(diào)制和解調(diào)的實(shí)現(xiàn)不能直接采用子函數(shù)。2.對(duì)解調(diào)器的輸入信噪比為5dB、15dB、30dB時(shí)，進(jìn)行詳細(xì)的比較分析。3.實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求包括：實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)具體內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)結(jié)果及詳細(xì)分析。五、參考程序clearallcloseallN=10;x=[];a=round(rand(1,N));fori=1:Nifa(i)==1x(i*80-79:i*80)=ones(1,80);elsex(i*80-79:i*80)=zeros(1,80);endendfigure(1)subplot(4,1,1)plot(x);title('絕對(duì)碼');axis([0800-22])t=0.0125:0.0125:N;ca1=sin(2*pi*2*t);ca2=sin(2*pi*4*t);subplot(4,1,2)plot(ca1);title('相對(duì)碼');axis([0800-22]);subplot(4,1,3);plot(ca2);title('相對(duì)碼的反碼');axis([0800-22]);%?÷???ú?ú2FSK????x1=~x;fsk=x.*ca1+x1.*ca2;subplot(4,1,4)plot(fsk);title('2fsk載波信號(hào)');axis([0800-1.51.5]);m=length(fsk);T=t(end);df=1/T;f=(-m/2:m/2-1)*df;xf=fftshift(abs(fft(x)));figure(2);subplot(4,1,1);plot(f,xf);title('st1*s2');cf1=abs(fft(ca1));subplot(4,1,2);plot(f,cf1);title('st2*s2');cf2=abs(fft(ca2));subplot(4,1,3);plot(f,cf2);title('調(diào)制后的波形')