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基于matlab2PSK系统仿真.docx
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基于 matlab 的 2PSK 的系统仿真
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。本次课程设计是基 于 M A T L A B
的 2 P S K 和 2 D P S K 仿 真 ,通过系统分析,步骤来完成本次设计任务。通过课程设计从理论学习
的轨道逐步引向实际应用,把理论上熟悉的定性分析、定量计算逐步和工程估算、实验调整等手段
结合起来,掌握工程设计的步骤和方法,了解科学实验的程序和实施方法,为以后毕业设计和从事
信息处理技术的实际工作打下基础。
关键词:MATLAB;2PSK,2DPSK;仿真
1.二进制相移键控
设计流程图如图 2-1 所示。
低通
抽样
s(t)
cos t
cos
t
n(t)
c
c
图 2-1 2PSK 调制解调框图
1.1 PSK 调制原理
在二进制数字调制中,当正弦载波的相位随二进制数字基带信号离散变化时,则产
生二进制移相键控(2PSK)信号。2PSK 信号调制有两种方法,即模拟调制法和键控法。通
常用已调信号载波的 0°和 180°分别表示二进制数字基带信号的 1 和 0,模拟调制
法用两个反相的载波信号进行调制。2PSK 以载波的相位变化作为参考基准的,当基带信
号为 0 时相位相对于初始相位为 0°,当基带信号为 1 时相对于初始相位为 180°。
键控法,是用载波的相位来携带二进制信息的调制方式。通常用 0°和 180°来分
别代表 0 和 1。其时域表达式为:
( ) cos
a g t nT t
e
2PSK
n
s
c
n
其中,2PSK 的调制中 an 必须为双极性码。本次设计中采用模拟调制法。两种方法
I / 13
原理图分别如图 2-2 和图 2-3 所示。
图 2-2 模拟调制法原理图
图 2-3 键控法原理图
2PSK 信号的时间波形
T
A
s
1.2 P0SK 解调原理
由于 2PSK 的幅度是恒定的,必须进行相干解调。经过带通滤波的信号在相乘器中
-A
1
与本地载波相乘,然后用低通滤波器滤除高
0
频分量,在进行抽样判
决。判决器是按极性
来判决的。即正抽样值判为 1,负抽样值判为 0。2PSK 信号的相干解调原理图如图 2-4
所示,各点的波形如图 2-5 所示。
0
由于 2PSK 信号的载波回复过程中存在着 180°的相位模糊,即恢复的本地载波与所
需相干载波可能相同,也可能相反,这种相位关系的不确定性将会造成解调出的数字基
带信号与发送的基带信号正好相反,即“ 1”变成“0”吗“0”变成“1”,判决器输出
数字信号全部出错。这种现象称为 2PSK 方式的“倒π”现象或“反相工作”。但在本次
仿真中是直接给其同频同相的载波信号,所以不存在此问题。
II / 13
a
c
d
e
相乘器
e (t)
2PSK
输出
cos t
定时
脉冲
b
c
图 2-4 2PSK 的相干解调原理图
1
0
0
1
1
a
t
b
t
c
t
d
t
1
0
0
1
1
e
t
图 2-5 相干解调中各点波形图
图中,假设相干载波的基准相位与 2PSK 信号的基准一致(通常默认为 0 相位)。
但是由于 2PSK 信号的载波回复过程中存在着 180°的相位模糊,即恢复的本地载波与所
需相干载波可能相同,也可能相反,这种相位关系的不确定性将会造成解调出的数字基
带信号与发送的基带信号正好相反,即“ 1”变成“0”吗“0”变成“1”,判决器输出
数字信号全部出错。这种现象称为 2PSK 方式的“倒π”现象或“反相工作”。
2PSK 信号在一个码元的持续时间 Ts 内可以表示为
u (t) 发送“1”时
1T
S (t)=
T
u (t)=- u (t)
oT 1T
发送“0”时
0< t < Ts
期中
Acosω t
c
u (t)=
1T
0
其他
设发送端发出的信号如上式所示,则接收端带通滤波器输出波形 y(t)为
III / 13
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