通信原理课程设计BPSK调制与解调讲解

1、摘要本次课程设计以基于 MATLAB 的 BPSK 调制仿真及性能分析为题目，其中 BPSK(Binary Phase Shift Keying)，即二进制相移键控，是一种数字带通调制 方法。此次课设中着重介绍了算法的实现，并采用 MATLAB 程序仿真测试了 BPSK 过程中双极性不归零的产生、载波的形成、 BPSK 的模拟调制、信号通过 AWGN 信道、带通滤波器的设计、低通滤波器的设计、抽样判决、载波的恢复、 而且建立蒙特卡洛仿真模型统计系统误码率，并与理论误码率曲线进行比较。调制过程中采用模拟调制方法得到调制信号， 并进行了信号的频谱分析； 调 制信号通过信道时加入了高斯白噪声；在设计

2、带通、低通滤波器时采用了 Butterworth 滤波器；并经过蒙特卡洛仿真模型对误码率进行了分析。关键词： BPSK；调制；滤波器；蒙特卡洛分析目录一、前言 1.二、设计意义及任务 2.2.1 目的与意义 2.2.2任务及要求 2.三、设计方案与原理 3.3.1系统总体设计 3.3.1.1 通信系统模型 3.3.2原理介绍 4.3.2.1 调制的概念 4.3.2.2 调制的种类 4.3.2.3 调制的作用 4.3.2.4 调制方式 4.3.3 BPSK 调制基本原理 5.3.3.1 BPSK 调制原理 5.3.3.2 BPSK 数字解调原理 7.3.4 蒙特卡洛( Monte Carlo)仿

3、真的简介 8.四、仿真结果及分析 1.0.4.1 各部分仿真结果 1.0.4.1.1 BPSK 信号调制的实现 1.04.1.2 加噪及经带通滤波后的信号 1.34.1.3 与恢复载波相乘后的信号 1.44.1.4 抽样判决及消除延迟 1.44.1.5计算误码率 1.64.2仿真结果分析 1.8.设计总结 1.9.参考文献 2.0.致 谢 2.1.II一、前言在信息时代的现在，信息的传输及通信起着支撑作用。而对于信息的传输，数字通信已经成为重要的手段，数字信号的调制就显得尤为重要。数字信号传输方式分为数字带通传输和数字基带传输。 带通调制通常需要一 个正弦波作为载波， 把基带信号调制到这个载波

4、上， 使这个载波的一个或者几个 参量上载有基带数字信号的信息， 并且还要使已调信号的频谱倒置适合在给定的 带通信道中传输。 特别是在无线电通信中， 调制是必不可少的， 因为要使信号能 以电磁波的方式发送出去， 信号所占用的频带位置必须足够高， 并且信号所占用 的频带宽度不能超过天线的的通频带， 所以基带信号的频谱必须用一个频率很高 的载波调制，使期带信号搬移到足够高的频率上，才能够通过天线发送出去。基带信号的调制主要分为线性调制和非线性调制， 线性调制是指已调信号的 频谱结构与原基带信号的频谱结构基本相同， 只是占用的频率位置搬移了。 而非 线性调制则是指它们的结构完全不同不仅仅是频谱搬移，

5、在接收方会出现很多新 的频谱分量。在三种基本的调制中， ASK 属于线性调制，而 FSK 和 PSK 属于非 线性调制。 已调信号会在接收方通过各种方式通过解调得到， 但是由于噪声和码 间串扰，总会有一定的失真。所以人们总是在寻找不同的接收方式来降低误码率， 其中的接收方式主要有相干接收和非相干接收。 在接收方通过载波的相位信号去 检测信号的方法称为相干检测， 反之若不利用就称为非相干检测， 而对于一些特 别的调制有特别的解调方式，如过零检测法。系统的性能好坏取决于传输信号的误码率， 而误码率不仅仅与信道、 接收方 法有关还和发送端采用的调制方式有很大的关系。我们研究的ASK ，FSK，PSK

6、等就主要是发送方的调制方式。 对于本次课程设计二进制相移键控 BPSK(Binary Phase Shift Key)是利用载波的相位变化来传递数字信息，而振幅和频率保持不 变的一种数字带通调制方式。 本文主要对 BPSK 信号的原理及其相干解调系统性 能进行了分析和仿真， 这样能让我们对数字调制方式有一个更清楚的认识。 在实 际应用中 ，PSK 具有恒包络特性，频带利用率比 FSK 高，在相同信噪比的条件 下误码率也较低，同时 PSK 调制实现相对简单，故卫星通信，遥测遥控中用得 最多的是 BPSK 方式调制。二、设计意义及任务2.1 目的与意义BPSK (Binary Phase Shif

7、t Keying)，把模拟信号转换成数据值的转换方式之 一，利用偏离相位的复数波浪组合来表现信息键控移相方式。 BPSK 使用了基准 的正弦波和相位反转的波浪，使一方为 0，另一方为 1，从而可以同时传送接受 2 值(1 比特 )的信息。移相键控分为绝对移相和相对移相两种。以未调载波的相 位作为基准的相位调制叫作绝对移相。以二进制调相为例，取码元为 1 时，调制后载波与未调载波同相；取码元 为0时，调制后载波与未调载波反相； 1 和0时调制后载波相位差 180。就模 拟调制法而言， 与产生 2ASK 信号的方法比较， 只是对 s(t)要求不同， 因此 BPSK 信号可以看作是双极性基带信号作用

8、下的 DSB 调幅信号。而就键控法来说，用 数字基带信号 s(t)控制开关电路，选择不同相位的载波输出，这时 s(t)为单极性 NRZ 或双极性 NRZ 脉冲序列信号均可。本设计分析 BPSK 调制和解调系统，并用 BPSK 软件仿真调制系统，最后建 立蒙特卡洛仿真模型， 统计系统误码率。 该题目概括了 MATLAB 技术、通 信系统原理 等课程的主要知识点， 通过该设计能够培养和提高学生综合设计能 力，为今后的学习和工作积累经验。2.2 任务及要求1、掌握 BPSK 调制的基本原理；2、分析 BPSK 系统，及其误码性能；3、利用 MATLAB 软件建立系统仿真平台；4、建立蒙特卡洛仿真模型

9、，统计系统误码率。三、设计方案与原理3.1 系统总体设计总体的系统设计方案如图 3.1.1 所示：图 3.1.1 系统方案图3.1.1通信系统模型 信道：信道就是信号的通道。通信系统一般模型如图 3.1.2 所示:图 3.1.2 通信系统一般模型就总体而言，信道应看作一个线性系统，满足线性叠加原理。信号在信道中传输，存在 衰耗和时延，信道中总是存在噪声，信号在实际信道中传输，将会产生失真，任何信道都有 一定的频率带宽，信道不可能传送功率无限大的信号。数字通信系统模型如图 3.1.3 所示:图 3.1.3 数字通信系统模型3.2 原理介绍3.2.1 调制的概念 调制（modulation）就是对

10、信号源的信息进行处理加到载波上，使其变为适合于信道传输的形式的过程，就是使载波随信号而改变的技术。一般来说，信号源的信息（也称为信源） 含有直流分量和频率较低的频率分量，称为基带信号。基带信号往往不能作为传输信号，因 此必须把基带信号转变为一个相对基带频率而言频率非常高的信号以适合于信道传输。这个 信号叫做已调信号，而基带信号叫做调制信号。调制是通过改变高频载波即消息的载体信号 的幅度、相位或者频率，使其随着基带信号幅度的变化而变化来实现的。而解调则是将基带 信号从载波中提取出来以便预定的接收者（也称为信宿）处理和理解的过程。3.2.2 调制的种类调制的种类很多，分类方法也不一致。按调制信号的

11、形式可分为模拟调制和数字调制。 用模拟信号调制称为模拟调制；用数据或数字信号调制称为数字调制。按被调信号的种类可 分为脉冲调制、正弦波调制和强度调制 （如对非相干光调制 ） 等。调制的载波分别是脉冲，正 弦波和光波等。正弦波调制有幅度调制、频率调制和相位调制三种基本方式，后两者合称为 角度调制。此外还有一些变异的调制，如单边带调幅、残留边带调幅等。脉冲调制也可以按 类似的方法分类。此外还有复合调制和多重调制等。不同的调制方式有不同的特点和性能。3.2.3 调制的作用调制在通信系统中有十分重要的作用。通过调制，不仅可以进行频谱搬移，把调制信号 的频谱搬移到所希望的位置上，从而将调制信号转换成适合

12、于传播的已调信号，而且它对系 统的传输有效性和传输的可靠性有着很大的影响， 调制方式往往决定了一个通信系统的性能。3.2.4 调制方式在通信中，我们常常采用的调制方式有以下几种：1、模拟调制：用连续变化的信号去调制一个高频正弦波，主要有：1）幅度调制（调幅 AM 、双边带 DSB、单边带 SSB、残留边带 VSB 以及独立边带 ISB）；2) 角度调制(调频 FM ，调相 PM)两种。因为相位的变化率就是频率，所以调相波和 调频波是密切相关的；2、数字调制：用数字基带信号控制载波，把数字基带信号变换为数字带通信号(已调信 号)的过称成为数字调制，主要有：1) 振幅键控 ASK ；2) 频率键控

13、 FSK；3) 相位键控 PSK；3、脉冲调制：用脉冲序列作为载波，主要有：1) 脉冲幅度调制( PAM： Pulse Amplitude Modulation)；2) 脉宽调制( PDM ：Pulse Duration Modulation)；3) 脉位调制( PPM：Pulse Position Modulation)。3.3 BPSK 调制基本原理3.3.1 BPSK调制原理 数字带通传输中一般利用数字信号的离散取值特点通过开关键控载波，从而实现数字调 制，比如对载波的振幅、 频率和相位进行键控分别可以获得振幅键控 (ASK )、频移键控(FSK) 和相移键控( PSK)。BPSK(Bi

14、nary Phase Shift Keying) 是二进制相移键控，它是一种相位调制算法。相位调制 (调相)是频率调制(调频)的一种演变，载波的相位被调整用于把数字信息的比特编码到 每一词相位改变(相移)。 BPSK 中的“ PSK”表示使用移相键控方式，移相键控是调相的一 种形式，用于表达一系列离散的状态。 BPSK 具有以下特点：(1) 抗噪能力强；(2) 较高的频带利用率；(3) 抗加性高斯白噪声方面， BPSK 性能较好。 用二进制数字基带信号控制载频的相位实现调制称为相移键控PSK，即随着基带信号 0、1 的变化，载波的相位发生 0、 错误！未找到引用源。 的变化来传递数字信息，而振

15、幅和频率 保持不变。在 BPSK中，通常用初始相位 0和错误！未找到引用源。 分别表示二进制 1和 0 因此， 2PSK 信号的时域表达式为：e2PSK (t) Acos( ct n)(3-1)其中，错误！未找到引用源。 表示第 n 个符号的绝对相位：3-2)0， 发送“ 0”时, 发送“ 1”时因此，式( 2-2)可以改写为 :e2PSK (t)Acos ct,Acos ct,概率为 P概率为 1 P3-3)典型的波形如图 2.1.1所示。由于两种码元的波形相同，极性相反，故 BPSK 信号可以表 述为一个双极性全占空( 100 duty ratio)矩形脉冲序列与一个正弦载波的相乘 , 即

16、：e2PSK (t) st cos ct其中s(t)ang(t nTs)n3-4)3-5)这里， s(t)为双极性全占空 (非归零 ) 矩形脉冲序列， g(t)是脉宽为 Ts 的单个矩形脉冲，而 an的统计特性为：图 3.1.1 2PSK 信号的时间波形错误！未找到引用源。( 3-6)2PSK 信号的调制原理框图如图 2.1.2所示。这里的 s(t)信号是双极性的基带信号(b) 键控法图 3.1.2 2PSK 信号的调制原理框图3.3.2 BPSK 数字解调原理2PSK信号的解调通常采用相干解调法，由于 PSK 信号本身就是利用相位传递信息的， 所以在接收端必须利用信号的相位信息，采用相干解调

17、法来解调信号。解调器原理框图如图 3.3.2中（ a）所示。由于 2PSK 信号的相位和参考和参考相位的关系是固定的，所以相干解调 实际上就是将输入的 2PSK 信号与本地恢复的相干载波进行相位比较，根据相位相同或相反 形成二进制绝对码。图 3.3.2（b）中解调过程实质上是已调信号与本地载波进行极性比较的 过程，因此，这种调制方式又称为极性比较法。a） 解调器原理框图Tst（ b） 2PSK 各点时间波形 图 3.3.2 2PSK 信号的解调框图图中，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）。由于 PSK 信号的功率谱中无载波分量，所以必须采用相干解调的方式。

18、在相干解调中，如何得到 同频同相的本地载波是个关键问题。只有对 PSK 信号进行非线性变换，才能产生载波分量。2PSK 信号经过带通滤波器得到有用信号， 经相乘器与本地载波相乘再经过低通滤波器得到低 频信号 v（t） ，再经抽样判决得到基带信号。由最佳判决门限分析可知， 在发送“1符”号和发送 “0符”号概率相等时，最佳判决门限 b* = 0。此时，发 “1而”错判为 “0的”概率为错误！未找到引用源。（ 3-7）同理，发送 “0而”错判为 “1的”概率为错误！未找到引用源。（ 3-8）故 2PSK 信号相干解调时系统的总误码率为：错误！未找到引用源。（ 3-9）在大信噪比条件下，上式可近似为

19、：错误！未找到引用源。（3-10）采用 PSK 信号的相干解调器进行解调，如图 3.3.2 所示，图中，假设相干载波的基准相 位与 BPSK 信号的调制载波的基准相位一致（通常默认为 0相位）。但是，由于在 BPSK 信 号的载波恢复过程中存在着 180的相位模糊，即恢复的本地载波与所需的相干载波可能同 相，也可能反相，这种相位关系的不确定性将会造成解调出来的数字基带信号与发送的数字 基带信号正好相反，即“ 1”变为“ 0”，“0”变为 “1，”判决器输出数字信号全部出错。这种 现象称为 BPSK方式的“倒 错误！未找到引用源。 ”现象或“反相工作”。3.4 蒙特卡洛（ Monte Carlo

20、）仿真的简介随机模拟方法，也称为 Monte Carlo 方法，是一种基于“随机数”的计算方法。这一方 法源于美国在第一次世界大战进行的研制原子弹的“曼哈顿计划”。该计划的主持人之一、 数学家冯诺伊曼用驰名世界的赌城摩纳哥的 Monte Carlo 来命名这种方法，为它蒙上了 一层神秘色彩。冯诺伊曼是公理化方法和计算机体系的领袖人物， Monte Carlo 方法也是 他的功劳。事实上， Monte Carlo方法的基本思想很早以前就被人们所发现和利用。早在 17 世纪， 人们就知道用事件发生的“频率”来决定事件的“概率”。 18 世纪下半叶的法国学者 Buffon 提出用投点试验的方法来确定

21、圆周率 错误！未找到引用源。 的值。这个著名的 Buffon 试验是 Monte Carlo 方法的最早的尝试！历史上曾有几位学者相继做过这样的试验。不过他们的试验是费时费力的，同时精度不 够高，实施起来也很困难。然而，随着计算机技术的飞速发展，人们不需要具体实施这些试 验，而只要在计算机上进行大量的、快速的模拟试验就可以了。 Monte Carlo 方法是现代计 算技术的最为杰出的成果之一，它在工程领域的作用是不可比拟的。蒙特卡洛模拟是一种通过设定随机过程，反复生成时间序列，计算参数估计量和统计 量，进而研究其分布特征的方法。具体的，当系统中各个单元的可靠性特征量已知，但系统 的可靠性过于复

22、杂，难以建立可靠性预计的精确数学模型或模型太复杂而不便应用时，可用 随机模拟法近似计算出系统可靠性的预计值；随着模拟次数的增多，其预计精度也逐渐增 高。由于涉及到时间序列的反复生成，蒙特卡洛模拟法是以高容量和高速度的计算机为前提 条件的，因此只是在近些年才得到广泛推广。四、仿真结果及分析 整个发送与接收过程仿真了实际中的通信过程，系统将一段信息变换为一串二进制字 符，再加载矩形窗进行脉冲成形，生成原始的数字基带信号，为了发送信息，通过 BPSK 调 制成数字带通信号发射，发射信号进入模拟的 AWGN 信道，被接收机所接收， BPSK 解调采 用的是相干解调，故需要进行载波恢复，恢复载波的频率，

23、用已恢复的载波对接收信号进行 相乘，再对其进行抽样判决，恢复最原始的二进制字符，再进行解码恢复原始的信息内容。 本次课设使用 MATLAB 进行 BPSK 通信过程仿真，要求不仅能将原始信息转换成二进 制字符信息，解调后也能很好的恢复成原来的信息，过程中对信号观察不仅需要从时域上进 行观察分析， 也需要再频域上进行观察分析， 以分析通过 AWGN 信道对信号的影响。 对于输 入的文本信息，如果要进行调制发送，必然而且也可以将其转换成由 0与1二进制字符，这 个过程是信源编码过程。算法原理：对于输入的文本信息，在 MATLAB 中有对于的 ASCII 编码， MATLAB 会自动的任意一 行文档

24、表示为一列 ASCII 码。再将十进制的 ASCII 码转换为二进制的的字符。对于数字形式的信息，必须转化成模拟形式，也就是脉冲成形过程，它将数字形式的每 个字符转换成合适的模拟脉冲，经过传输后，接受端可以从接受到的信号中恢复出原来的二 进制字符。本次课设采用矩形窗加载，即为矩形脉冲。算法原理框图如 4.1 所示：信息 二进制信息 脉冲成行 基带信号图 4.1 算法原理框图4.1 各部分仿真结果4.1.1 BPSK信号调制的实现 num=10; %码元个数 tnum=200;%码元长度 N=num*tnum;%10 个码元整体长度 a=randint(1,num,2); %产生 1 行 num

25、 列的矩阵，矩阵内 0 和 1 随机出现 fc=0.5; %载波频率为 0.5 t=0:0.05:9.99;%t从 0到9.99，间隔为 0.05 s=;c=;for i=1:num %i 从 1 到 10 循环if(a(i)=0)A=zeros(1,tnum); %i=0 时，产生一个码元长度为 tnum(200)的 0 码元10elseA=ones(1,tnum); %i=1 时，产生一个码元长度为 tnum(200)的 1 码元 ends=s A; %s 为随机基带信号 cs=sin(2*pi*fc*t);c=c cs; %c 为载波信号end%采用模拟调制方法得到调制信号s_NRZ=;

26、for i=1:num %i 从 1 到 num(10)循环 if(a(i)=0)A=ones(1,tnum); %i=0 时，产生一个码元长度为 tnum(200)的 1 码元 elseA=-1*ones(1,tnum); %i 非 0 时，产生一个码元长度为 tnum(200)的-1 码元 ends_NRZ=s_NRZ,A; %s_NRZ 为双极性非归零码ende=s_NRZ.*c; %e为 BPSK调制信号 figure(1); %图 1subplot(3,2,1); %图 1分为 32部分的第一部分 plot(s); %作 s(基带信号)的波形图 grid on;axis(0 N -2

27、 2); %横轴长度为 0到N，纵轴范围为 -2 到+2 xlabel(基带信号 s(t); %x 轴的注释 ylabel(基带信号幅值 ); %y 轴的注释 subplot(323);plot(c);grid on;axis(0 N -2 2);xlabel(BPSK 载波信号 );ylabel(BPSK 载波信号幅值 ); %作c(BPSK 载波信号)的波形图 subplot(325);plot(e);grid on;axis(0 N -2 2);xlabel(BPSK 调制信号 );11ylabel(BPSK调制信号幅值 ); %作e(BPSK 调制信号)的波形图 %信号的频谱Fs=20

28、0; %采样频率n=length(s); %基带信号长度f=0:Fs/n:Fs-Fs/n-Fs/2; %修正频率 f 的范围 S=fft(s); %基带信号 s 的快速傅里叶变换 E=fft(e); %基带信号 e 的快速傅里叶变换 C=fft(c); %基带信号 c 的快速傅里叶变换 subplot(322);plot(f,abs(fftshift(S); %基带信号的频谱 title( 基带信号频谱 );xlabel(f/hz);ylabel(S(w); grid on; subplot(324);plot(f,abs(fftshift(C); %载波信号的频谱 title( 载波信号频谱

29、 );xlabel(f/hz);ylabel(C(w); grid on; subplot(326);plot(f,abs(fftshift(E); %调制信号的频谱 title( 调制信号频谱 );xlabel(f/hz);ylabel(E(w); grid on;调制后的具体图如图 4.1.1 所示：基 带 信 号 s(t)20-20 500 1000 1500 2000 BPSK 载 波 信 号20-20 500 1000 1500 2000BPSK 调 制 信 号基带信号频谱图 4.1.1 基带信号、载波信号和调制信号时域及频域波形图124.1.2加噪及经带通滤波后的信号%加高斯噪声

30、am=0.7; %输入信号经信道后振幅由 1 衰减为 0.7SNR=5; %输入信噪比 snr=10(SNR/10);N0=(am*am)/2/snr; %计算噪声功率N0_db=10*log10(N0); % 将噪声功率转换为 dBW ni=wgn(1,N,N0_db); % 产生 1 行 N 列的高斯噪声 yi=e+ni; %BSK 已调信号中加入白噪声，输入信噪比为 SNR figure(2);subplot(2,1,1);plot(yi);grid on; xlabel(加入高斯白噪声的已调信号 yi(t);%带通滤波器b1,a1 = BUTTER(3,2*pi*0.0001,2*pi

31、*0.01); % 计算带通滤波器的 H(z)系数 y=filter(b1,a1,yi); %对信号 yi 进行滤波，得到信号 y figure(2);subplot(2,1,2);plot(y);grid on; xlabel(经带通滤波器后信号 );0-1200400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 加 入 高 斯 白 噪 声 的 已 调 信 号 yi(t)-2经带通滤波器后信号图 4.1.2 加入白噪声及带通滤波后的波形134.1.3与恢复载波相乘后的信号%与恢复载波相乘x1=2*c.*y;figure(3);subplot(2,1,1);pl

32、ot(x1);grid on;xlabel(与恢复载波相乘后的信号 x1(t);%低通滤波器b2,a2=butter(2,0.005); %计算 H(z)系数 ，频率为 (1/200) x=filter(b2,a2,x1); %对信号 x1 滤波，得到信号 x figure(3);subplot(2,1,2);plot(x);grid on;axis(0 N -2 2);xlabel(经低通滤波器后信号波形 )与 恢 复 载 波 相 乘 后 的 信 号 x1(t)经低通滤波器后信号波形图 4.1.3 恢复载波相乘及低通滤波后的波形4.1.4抽样判决及消除延迟由于存在 “倒 ”现象，故以 0 为

33、基准进行判决，大于 0，判为 0；小于 0，判为 1，抽样判 决后会产生延迟，故认为对解调信号进行时移，以减小甚至消除延迟，便于与基带信号进行14比较，计算实际误码率%抽样判决x=fun_panjue(x);%调用函数，进行抽样判决 figure(4);subplot(2,1,1);plot(x);grid on; xlabel(加噪后解调信号 x(t);axis(0 N -2 2);%消除延迟 x=fun_yanc(x); %调用函数，进行消除延迟 figure(4);subplot(2,1,2);plot(x);grid on; xlabel(加噪后去掉延迟的解调信号 x(t); axis

34、(0 N -2 2);子程序一：抽样判决function w=fun_panjue(w)N=length(w);if w(100)0w(1:100)=0;elsew(1:100)=1;endfor i=101:Nif w(i)0;w(i)=0;elsew(i)=1;endend子函数二：消除延迟function m=fun_yanc(m)N=length(m);leng=0;if m(1)=0for i=1:N15 if m(i)=1leng=i; break;endendelsefor i=1:Nif m(i)=0 leng=i; break;endendend leng1=leng-(fl

35、oor(leng/200)*200; for i=1:(N-leng1) m(i)=m(i+leng1);endfor i=(N-leng1):Nm(i)=m(N-200+10);end图 4.1.4 加噪后解调信号及加噪后去掉延迟的解调信号波形4.1.5计算误码率%误码率计算16Err1=length(find(x=s) %计算解调信号中错误码元个数 Pe_test1=Err1/N %计算实际误码率Pe1=(1/2)*erfc(sqrt(snr) %计算系统理论误码率% 理论误码率曲线Pe=;for SNR=1:10am=0.7; %输入信号经信道后振幅由 1 衰减为 0.7E=am*am/

36、2; snr=10(SNR/10);N0=(am*am)/(2*snr);no=N0/(2*200); %计算噪声功率N0_db=10*log10(N0);% 将噪声功率转换为 dBW ni=wgn(1,N,N0_db);% 产生 1行 N列的高斯噪声 yi=e+ni; %BSK 已调信号中加入白噪声，输入信噪比为 SNR y=filter(b1,a1,yi);% 对 yi 进行滤波 (带通滤波器 )，得到信号 y x1=2*c.*y; %与恢复载波相乘 xx=filter(b2,a2,x1); % 经低通滤波器滤波 xx=fun_panjue(xx);%抽样判决 xx=fun_yanc(xx

37、); % 消除延迟 snr=10(SNR/10);Pe=Pe,(1/2)*erfc(sqrt(snr); %计算理论误码率endPe;figure;SNR=1:10;semilogy(SNR,Pe,b-);hold on %以 log10(Pe)为纵坐标画图 grid on17-1图 4.1.5 误码率曲线4.2 仿真结果分析经以上仿真可知： 基带信号经过调制系统，使基带信号的功率谱搬到较高的载波频率上。且相移键控是用 二进制数字信号控制载波的两个相位，这两个相位通常相隔 180 度，二进制经过调制系统后 生成 PSK 信号，信道内的 PSK 信号经过带通滤波器过滤出有用信号，经过相乘器和载波

38、信 号相乘，所得信号通过低通滤波器得到低频信号，再经抽样判决得到基带信号，通过比较原 始的基带信号和所得的信号，我们可以发现并无太大的失真，仿真比较成功。信源信号是低频信号，能量主要集中在低频部分。调制之后信号变为双边带信号，加入 噪声之后会干扰原信号。经过带通滤波处理之后的信号是双边带信号，带通滤波增加了信号 的信噪比。通过低通滤波器后得到低频信息。信道噪声对系统性能的主要影响是在接收信号 中引入了比特差错，在二进制系统中 ,比特差错率表现为将符号 1 误认为 0,或将符号 0 误认为 符号 1。很明显比特差错的频率越高 ,接收机的输出信号与原始信息之间的差异就越大。在存 在信道噪声的情况下 ,可以用平均符号差错概率来衡量二进制信息传输的逼真度。平均符号差 错概率的定义为接收机输出的重构符号与所传输的二进制不相同的平均概率。在原始二进制 波形中的所有比特均具有相同重要性的条件下 ,平均符号差错概率又称为误比特率 (BER)。但 是 ,在重构原始消息信号的模拟波形时 ,不同的符号差错可能需要区别对待。18设计总结通过本次设计，让我在除了课本的知识之外的知识有了更好的理解，对 BPSK 调制解调 的工作原理有