(完整版)matlab设计2DPSK信号调制与解调

1、 2dpsk 方式即是利用前后相邻码元的相对相位值去表示数字信息的一种方式。现假设用表示本码元初相与前一码元初相之差，并规定：0 表示 0 码，表示 1 码。则数字信息序列与2dpsk 信号的码元相位关系可举例表示如 2psk 信号是用载波的不同相位直接去表示相应的数字信号而得出的，在接收端只能采用相干解调，它的时域波形图如图2.1 所示。df=0 数字信息“0”；df=p 数字信息“1”。1.2 2dpsk 信号的调制原理 s(t)码变换相乘载波图 1.2.1 模拟调制法2dpsk 信号的的键控调制法框图如图 1.2.2 所示，其中码变换的过程为将输入的基带信号差分，即变为它的相对码。选相开

2、关作用为当输入为数字信息“0” 时接相位 0，当输入数字信息为“1”时接 pi。图 1.2.2 键控法调制原理图1.3 2dpsk 信号的解调原理2dpsk 信号最常用的解调方法有两种，一种是极性比较和码变换法，另一种是差分相干解调法。1.3.1 2dpsk 信号解调的极性比较法它的原理是 2dpsk 信号先经过带通滤波器，去除调制信号频带以外的在信道中混入的噪声，再与本地载波相乘，去掉调制信号中的载波成分，再经过低通滤波器去除高频成分，得到包含基带信号的低频信号，将其送入抽样判决器中进行抽样判决的到基带信号的差分码，再经过逆差分器，就得到了基带信号。它的原理框图如图 1.3.1 所示。2dp

3、sk相乘器图 1.3.1 极性比较解调原理图1.3.2 2dpsk 信号解调的差分相干解调法1 差分相干解调的原理是 2dpsk 信号先经过带通滤波器，去除调制信号频带以外的在信道中混入的噪声，此后该信号分为两路，一路延时一个码元的时间后与另一路的信号相乘，再经过低通滤波器去除高频成分，得到包含基带信号的低频信号，将其送入抽样判决器中进行抽样判决，抽样判决器的输出即为原基带信号。它的原理框图如图1.3.2 所示。2dpsk带通相乘器低通滤波器滤波器判决器本地载波图 1.3.2 差分相干解调原理图2、建立模型2.1 差分和逆差分变换模型差分变换模型的功能是将输入的基带信号变为它的差分码。逆码变换

4、器原理图如下：abc微分整流脉冲展宽逆码变换器（a）原理方框图2.2 带通滤波器和低通滤波器的模型带通滤波器模型的作用是只允许通过（fl，fh）范围内的频率分量、但将其他范围的频率分量衰减到极低水平。低通滤波器模型的作用是只允许通过（0，fh）范围内的频率分量，并且将其他范围的频率分量衰减到极低水平。在 matlab 中带通滤波器和低通滤波器的模型可以用编写程序来模拟。2.3 抽样判决器模型抽样判决器的功能是根据位同步信号和设置的判决电平来还原基带信号。在 matlab 中抽样判决器可以用 simulink 中的模块来模拟。它的模型框图如图所示，它的内部结构图如图2.3 所示。2 图 3.3

5、抽样判决器2.4 系统结构图图 2.4.1 系统结构图2.4.2 2调制与解调总原理框图3 图 2.4.2 2调制与解调总原理框图3、仿真3.1 仿真程序%- 2dpsk 调制与解调%-%initial_part%-function y=dpsk2()fs = 30000;time_hold_on = 0.1;num_unit = fs * time_hold_on;high_level = ones ( 1, num_unit );low_level = zeros ( 1, num_unit );w = 300;a = 1;%-%initial_the_signal%-sign_set =

6、 0,1,1,0,1,0,0,1lenth_of_sign = length ( sign_set );st = zeros ( 1, num_unit * lenth_of_sign );sign_orign = zeros ( 1, num_unit * lenth_of_sign );sign_result = zeros ( 1, num_unit * lenth_of_sign );t = 0 : 1/fs : time_hold_on * lenth_of_sign - 1/fs;%-%generate_the_original_signal%-for i = 1 : lenth_

7、of_signif sign_set(i) = 14 sign_orign( (i-1)*num_unit + 1 : i*num_unit) = high_level;sign_orign( (i-1)*num_unit + 1 : i*num_unit) = low_level;elseendend%-%modulation_part%-for i = 1 : lenth_of_signif sign_set(i) = 1st( (i-1)*num_unit + 1 : i*num_unit) = a * cos ( 2 * pi * w * t( (i-1)*num_unit + 1 :

8、i*num_unit ) + ( pi / 2 ) );elsest( (i-1)*num_unit + 1 : i*num_unit) = a * cos ( 2 * pi * w * t( (i-1)*num_unit + 1 :i*num_unit ) );endendfiguresubplot ( 2, 1, 1 )plot(t, sign_orign);axis( 0 , time_hold_on *( lenth_of_sign + 1), - (a / 2), a + (a / 2) );title ( 原始信号 );gridsubplot ( 2, 1, 2 );plot (

9、t, st );axis( 0 , time_hold_on *( lenth_of_sign + 1), - 3*(a / 2), 3*(a / 2) );title ( 调制后的信号 );grid%-%相乘%-dt = st .* cos ( 2 * pi * w * t );figuresubplot(2,1,1)plot ( t, dt );axis( 0 , time_hold_on *( lenth_of_sign + 1), - 3*(a / 2), 3*(a / 2) );title ( 相乘后的波形 );grid%-5 %低通滤波部分%-n,wn = buttord( 2*p

10、i*50, 2*pi*150,3,25,s); %临界频率采用角频率表示b,a=butter(n,wn,s);bz,az=impinvar(b,a,fs); %映射为数字的dt = filter(bz,az,dt);subplot(2,1,2)plot ( t, dt );axis( 0 , time_hold_on *( lenth_of_sign + 1), - 3*(a / 2), 3*(a / 2) );title ( 低通滤波后的波形 );grid%-%抽样判决 & 逆码变换部分%-for i = 1 : lenth_of_signif dt(2*i-1)*num_unit/2) 0

11、.25sign_result( (i-1)*num_unit + 1 : i*num_unit) = high_level;elsesign_result( (i-1)*num_unit + 1 : i*num_unit) = low_level;endendfigureplot ( t, sign_result );axis( 0 , time_hold_on *( lenth_of_sign + 1), - 3*(a / 2), 3*(a / 2) );title ( 逆码变换后的波形 );grid3.2.1 2dpsk 模拟调制和差分相干解调法仿真图6 7 图 3.4.2 2dpsk 模

12、拟调制和差分相干解调法仿真图4、调试过程及结论4.1 差分相干法2dpsk 信号经相关模块调试后的波形图如下：8 调制过后加入高斯白噪声，连接到带通滤波器，去除调制信号以外的在信道中混入的噪声，再连接到相乘器。此相乘器是一路延时一个码元时间后与另一路信号相乘。作用是去除调制信号中的载波成分。信号经过低通滤波器后，去除高频成分，得到包含基带信号的低频信号。经过抽样判决，便还原成原始信号。9 附录：如果调用 matlab 中自带函数，也可完成：symbols = 1:6;.p = 0.5 0.125 0.125 0.125 0.0625 0.0625;dict,avglen = huffmandict(symbols,p);.msg = randsrc(1,10000,symbols; p);code1 = huffmanenco(msg,dict);m =6;code2 = dpskmod(code1