通信原理課程設(shè)計(jì)BPSK調(diào)制與解調(diào)

1、摘要 數(shù)字通信系統(tǒng)是當(dāng)代通信領(lǐng)域的主流，在社會(huì)生活各個(gè)方面占據(jù)重要地位。BPSK作為數(shù)字通信系統(tǒng)中的一種簡(jiǎn)單基礎(chǔ)的調(diào)制解調(diào)方法，抗干擾能力強(qiáng)，容易仿真實(shí)現(xiàn)。本文通過BPSK的仿真，希望學(xué)習(xí)到數(shù)字通信的基礎(chǔ)知識(shí)，為以后的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。本文介紹了數(shù)字化調(diào)制解調(diào)技術(shù)的現(xiàn)狀發(fā)展及其應(yīng)用，通信系統(tǒng)仿真軟件MATLAB中的一種可視化仿真工具Simulink；然后介紹了BPSK數(shù)字調(diào)制解調(diào)的理論基礎(chǔ)，包括數(shù)字帶通傳輸分類以及重點(diǎn)分析了BPSK數(shù)字調(diào)制和解調(diào)的原理。本文在深刻理解通信系統(tǒng)理論的基礎(chǔ)上，利用MATLAB強(qiáng)大的仿真功能,在Simulink仿真環(huán)境下設(shè)計(jì)了BPSK調(diào)制解調(diào)系統(tǒng)仿真模型，給出各路觀察波

2、形，證實(shí)了解調(diào)算法的可行性。 關(guān)鍵詞：BPSK；調(diào)制解調(diào)器；MATLAB ；蒙特卡洛分析；目錄一、課程設(shè)計(jì)目的及內(nèi)容31.1、課程設(shè)計(jì)的目的31.2課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容3二、BPSK仿真設(shè)計(jì)思路42.1 相移鍵控系統(tǒng)概述42.2數(shù)字帶通傳輸分類42.3 BPSK信號(hào)調(diào)制/解調(diào)原理42.3.1 BPSK信號(hào)調(diào)制原理42.3.2 BPSK 信號(hào)解調(diào)原理6三、Matlab軟件簡(jiǎn)介8四、BPSK調(diào)制解調(diào)的MATLAB仿真94.1 BPSK調(diào)制的數(shù)學(xué)模型94.2 BPSK解調(diào)的原理94.3 實(shí)驗(yàn)程序94.4 仿真波形圖：15五、 總體系能分析 19六、設(shè)計(jì)總結(jié)20七、參考文獻(xiàn)21致謝22一、課程設(shè)計(jì)目的及內(nèi)容

3、1.1、課程設(shè)計(jì)的目的通過本課程的學(xué)習(xí)我們不僅能加深理解和鞏固理論課上所學(xué)的有關(guān) PCM編碼和解碼的基本概念、基本理論和基本方法，而且能鍛煉我們分析問題和解決問題的能力；同時(shí)對(duì)我們進(jìn)行良好的獨(dú)立工作習(xí)慣和科學(xué)素質(zhì)的培養(yǎng)，為今后參加科學(xué)工作打下良好的基礎(chǔ)。本課程設(shè)計(jì)主要研究8PSK信號(hào)的調(diào)制解調(diào)原理性能分析。通過完成本課題的設(shè)計(jì)，擬達(dá)到以下目的：1學(xué)習(xí)如何利用計(jì)算機(jī)仿真方法和技術(shù)對(duì)通信系統(tǒng)的理論知識(shí)進(jìn)行驗(yàn)證，并學(xué)會(huì)搭建簡(jiǎn)單的系統(tǒng)模型；2掌握MATLAB7.0的基礎(chǔ)知識(shí)，熟悉MATLAB進(jìn)行通信系統(tǒng)仿真中各個(gè)常用模塊的使用方法；3通過系統(tǒng)仿真加深對(duì)通信課程理論知識(shí)的理解。通過該課題的設(shè)計(jì)與仿真，可

4、以提高學(xué)生綜合應(yīng)用所學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)的能力和計(jì)算機(jī)編程的能力，為今后的學(xué)習(xí)和工作積累經(jīng)驗(yàn)。1.2課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容根據(jù)題目要求，查閱相關(guān)資料，掌握數(shù)字帶通的 BPSK 調(diào)制解調(diào)的相關(guān)知識(shí)。學(xué)習(xí) MATLAB軟件，掌握 MATLAB各種函數(shù)的使用。在此基礎(chǔ)上，完成以下實(shí)驗(yàn)要求：1) 設(shè)計(jì)系統(tǒng)整體框圖及數(shù)學(xué)模型。2) 運(yùn)用 MATLAB進(jìn)行編程，實(shí)現(xiàn) BPSK 的調(diào)制解調(diào)過程的仿真。其中包括信源、BPSK信號(hào)的產(chǎn)生，信道噪聲的加入，BPSK信號(hào)的載波提取和相干解調(diào)。3) 系統(tǒng)性能的分析包括信號(hào)帶寬，波形對(duì)比以及誤碼率的計(jì)算。二、BPSK仿真設(shè)計(jì)思路2.1 相移鍵控系統(tǒng)概述相移鍵控是目前擴(kuò)頻系統(tǒng)中大量使用的調(diào)

5、制方式，也是和擴(kuò)頻技術(shù)結(jié)合最成熟的調(diào)制技術(shù)，原則上看是一種線性調(diào)制。從基帶變換到中頻以及射頻，中間的頻譜搬移和信號(hào)放大需要一個(gè)要求較高的線性信道，因而，設(shè)計(jì)要求較高。相移鍵控系統(tǒng)中，有待傳輸?shù)幕鶐?shù)字脈沖控制著載波相位的變化，從而形成振幅與頻率不變，而相位取離散值變化的已調(diào)波。2.2數(shù)字帶通傳輸分類數(shù)字信號(hào)的傳輸方式分為基帶傳輸和帶通傳輸，在實(shí)際應(yīng)用中，大多數(shù)信道具有帶通特性而不能直接傳輸基帶信號(hào)。為了使數(shù)字信號(hào)在帶通信道中傳輸，必須使用數(shù)字基帶信號(hào)對(duì)載波進(jìn)行調(diào)制，以使信號(hào)與信道的特性相匹配。這種用數(shù)字基帶信號(hào)控制載波，把數(shù)字基帶信號(hào)變換為數(shù)字帶通信號(hào)的過程稱為數(shù)字調(diào)制。數(shù)字帶通傳輸中一般利用

6、數(shù)字信號(hào)的離散取值特點(diǎn)通過開關(guān)鍵控載波，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)字調(diào)制，比如對(duì)載波的振幅、頻率和相位進(jìn)行鍵控可獲得振幅鍵控（ASK）、頻移鍵控（FSK）和相移鍵控（PSK）。這三種數(shù)字調(diào)制方式在抗干擾噪聲能力和信號(hào)頻譜利用率等方面，以相干PSK的性能最好，目前已在中、高速傳輸數(shù)據(jù)時(shí)得到廣泛的應(yīng)用。2.3 BPSK信號(hào)調(diào)制/解調(diào)原理2.3.1 BPSK信號(hào)調(diào)制原理二進(jìn)制相移鍵控 BPSK（Binary Phase Shift Keying）方式一般是鍵控的載波相位按基帶脈沖序列的規(guī)律而改變的數(shù)字調(diào)制方式，也就是說，二進(jìn)制的數(shù)字基帶信號(hào) 0 與 1 分別用相干調(diào)制的載波的 0 與相位的波形來表示。其表達(dá)式由公式

7、（1-1）給出： （1-1）其中為雙極性的二進(jìn)制數(shù)字序列，的取值為± 1，為二進(jìn)制的符號(hào)間隔，基帶的發(fā)送成形濾波器的沖激響應(yīng)，通常具有升余弦特性；是調(diào)制載波的頻率，是調(diào)制載波的初始相位。用 BPSK 調(diào)制方式時(shí)，因?yàn)榘l(fā)送端以某一個(gè)相位作為基準(zhǔn)，所以在接收端也一定有這樣一個(gè)固定的基準(zhǔn)相位作為參考。假如參考相位發(fā)生變化了，那么接收端恢復(fù)的信息也會(huì)出錯(cuò)，也就是存在“倒”現(xiàn)象。因此需要在接收端使用載波同步，才能夠正確恢復(fù)出基帶的信號(hào)。BPSK信號(hào)的調(diào)制原理框圖如圖2-1所示，典型波形如圖2-2所示。圖2-1 BPSK調(diào)制原理圖圖圖2-2 發(fā)送碼元為1 0 0 1 1的BPSK波形BPSK信號(hào)

8、的頻譜如圖2-3所示，可以計(jì)算頻譜效率，所謂頻譜效率是指信號(hào)傳輸速率與所占帶寬之比。在BPSK中，信號(hào)碼元為，故信號(hào)傳輸速率為，以頻譜的主瓣寬度為傳輸帶寬，忽略旁瓣的影響，則射頻帶寬為2/，頻譜效率為： （每赫） 即每赫茲帶寬傳輸0.5b/s。注意，這里是以射頻帶寬計(jì)算的，若以基帶帶寬來計(jì)算，那就是每赫茲1 b/s。圖2-3 BPSK的頻譜BPSK的調(diào)制器非常簡(jiǎn)單，只要把數(shù)字信號(hào)與載波相乘即可。不過這里數(shù)字信號(hào)的“0”要用“-1”來表示（在數(shù)字通信中，符號(hào)“1”用“+1”來表示，“0”則用“-1”來表示）。由圖2-3可見，BPSK波形與信息代碼之間的關(guān)系是“異變同不變”，即：若本碼元與前一碼元

9、相異，則本碼元內(nèi)BPSK信號(hào)的初相相對(duì)于前一碼元內(nèi)BPSK信號(hào)末相變化180°；否則不變。2.3.2 BPSK 信號(hào)解調(diào)原理因?yàn)锽PSK信號(hào)的幅度與基帶信號(hào)無關(guān)，故不能用包絡(luò)檢波法而只能用相干解調(diào)法解調(diào)BPSK信號(hào)，在相干解調(diào)過程中需要用到與接收的BPSK信號(hào)同頻同相的相干載波,相干接收機(jī)模型如圖2-4所示： 圖2-4 BPSK相干接收機(jī)模型具體的BPSK信號(hào)解調(diào)原理框圖如圖2-5所示。帶通濾波器相乘器 低通濾波器抽樣判決圖2-5 BPSK解調(diào)原理框圖如圖2-5給出了一種BPSK信號(hào)相干解調(diào)原理框圖，圖中經(jīng)過帶通濾波的信號(hào)在相乘器與本地載波相乘，在相干解調(diào)中，如何得到與接收的BPSK

10、信號(hào)同頻同相的相干載波是關(guān)鍵，然后用低通濾波器去除高頻分量，再進(jìn)行積分采樣判決，判決器是按極性進(jìn)行判決，得到最終的二進(jìn)制信息。假設(shè)相干載波的基準(zhǔn)相位于BPSK信號(hào)的調(diào)制載波的基準(zhǔn)相位一致。但是，由于在BPSK信號(hào)的載波恢復(fù)過程中存在º的相位迷糊（phase ambiguity），即恢復(fù)的本地載波與所需的相干載波可能同相，也可能反相，這種相位關(guān)系的不確定性將會(huì)造成解調(diào)出數(shù)字基帶信號(hào)與發(fā)送的數(shù)字基帶信號(hào)正好相反，即1變?yōu)?，0變?yōu)?，判決器輸出數(shù)字信號(hào)全部出錯(cuò)。這種現(xiàn)象稱為BPSK方式的倒現(xiàn)象。載波同步器從BPSK信號(hào)中提取的相干載波可能與接收信號(hào)的載波同相，也可能反相，稱此為相干載波的

11、相位模糊現(xiàn)象。如果收到的信號(hào)與載波信號(hào)同相，則相乘為正值，積分采樣后必為一大于0的值，即可判決為“1”。如果收到的信號(hào)與參考信號(hào)相反，則相乘之后必為負(fù)值，積分采樣后判決為“0”，因此解調(diào)完成。具體波形如圖2-6所示。圖2-6 BPSK解調(diào)信號(hào)示意圖三、MATLAB簡(jiǎn)介 MATLAB軟件是美國(guó)Math works公司的產(chǎn)品，MATLAB是英文MATRIXLABORAT -ORY(矩陣實(shí)驗(yàn)室)的縮寫。MATLAB軟件系列產(chǎn)品是一套高效強(qiáng)大的工程技術(shù)數(shù)值運(yùn)算和系統(tǒng)仿真軟件，廣泛應(yīng)用于當(dāng)今的航空航天、汽車制造、半導(dǎo)體制造、電子通信、醫(yī)學(xué)研究、財(cái)經(jīng)研究和高等教育等領(lǐng)域，被譽(yù)為“巨人肩膀上的工具”。研發(fā)人

12、員借助MATLAB軟件能迅速測(cè)試設(shè)想構(gòu)想，綜合評(píng)測(cè)系統(tǒng)性能，快速設(shè)計(jì)更好方案來確保更高技術(shù)要求。同時(shí)MATLAB也是國(guó)家教委重點(diǎn)提倡的一種計(jì)算工具。 MATLAB主要由C語言編寫而成，采用LAPACK 為底層支持軟件包。 MATLAB的編程非常簡(jiǎn)單，它有著比其他任何計(jì)算機(jī)高級(jí)語言更高的編程效率、更好的代碼可讀性和移植性，以致被譽(yù)為“第四代”計(jì)算機(jī)語言，MATLAB是所有MATHWORKS公司產(chǎn)品的數(shù)值分析和圖形基礎(chǔ)環(huán)境。此外MATLAB 還擁有強(qiáng)大的2D和3D甚至動(dòng)態(tài)圖形的繪制功能，這樣用戶可以更直觀、更迅速的進(jìn)行多種算法的比較，從中找出最好的方案。 從通信系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)、濾波器設(shè)計(jì)、信號(hào)處理

13、、小波分析、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)到控制系統(tǒng)、模糊控制等方面來看，MATLAB提供了大量的面向?qū)I(yè)領(lǐng)域的工具箱。通過工具箱，以往需要復(fù)雜編程的算法開發(fā)任務(wù)往往只需一個(gè)函數(shù)就能實(shí)現(xiàn)，而且工具箱是開放的可擴(kuò)展集，用戶可以查看或修改其中的算法，甚至開發(fā)自己的算法。目前， MATLAB已經(jīng)廣泛地應(yīng)用于工程設(shè)計(jì)的各個(gè)領(lǐng)域，如電子、通信等領(lǐng)域；它已成為國(guó)際上最流行的計(jì)算機(jī)仿真軟件設(shè)計(jì)工具?，F(xiàn)在的MATLAB不再僅僅是一個(gè)矩陣實(shí)驗(yàn)室，而是一種實(shí)用的、功能強(qiáng)大的、不斷更新的高級(jí)計(jì)算機(jī)編程語言?，F(xiàn)在從電子通信、自動(dòng)控制圖形分析處理到航天工業(yè)、汽車工業(yè)，甚至是財(cái)務(wù)工程。MATLAB都憑借其強(qiáng)大的功能獲得了極大的用武之地。廣大學(xué)

14、生可以使用MATLAB來幫助進(jìn)行信號(hào)處理、通信原理、線性系統(tǒng)、自動(dòng)控制等課程的學(xué)習(xí)；科研工作者可以使用MATLAB進(jìn)行理論研究和算法開發(fā)；工程師可以使用MATLAB進(jìn)行系統(tǒng)級(jí)的設(shè)計(jì)與仿真。四、BPSK調(diào)制解調(diào)的MATLAB仿真4.1 BPSK調(diào)制的數(shù)學(xué)模型由于BPSK的兩種碼元的波形相同，極性相反，故BPSK信號(hào)可以表述為一個(gè)雙極性全占空矩形脈沖序列與一個(gè)正弦載波的相乘： 其中，即s(t)為雙極性全占空(非歸零)矩形脈沖序列。4.2 BPSK解調(diào)的原理由于PSK信號(hào)本身就是利用相位傳遞信息的，所以在接收端必須利用信號(hào)的相位信息采用相干解調(diào)法來解調(diào)信號(hào)。4.3 實(shí)驗(yàn)程序clear allclos

15、e allclcnum=10; %碼元個(gè)數(shù)tnum=200;%碼元長(zhǎng)度N=num*tnum;%10個(gè)碼元整體長(zhǎng)度a=randint(1,num,2); %產(chǎn)生1行num列的矩陣，矩陣內(nèi)0和1隨機(jī)出現(xiàn)fc=0.5; %載波頻率為0.5t=0:0.05:9.99;%t從0到9.99，間隔為0.05s=;c=;for i=1:num %i從1到10循環(huán) if(a(i)=0) A=zeros(1,tnum); %i=0時(shí)，產(chǎn)生一個(gè)碼元長(zhǎng)度為tnum（200）的0碼元 else A=ones(1,tnum); %i=1時(shí)，產(chǎn)生一個(gè)碼元長(zhǎng)度為tnum（200）的1碼元 end s=s A; %s為隨機(jī)基帶

16、信號(hào) cs=sin(2*pi*fc*t); c=c cs; %c為載波信號(hào)end%采用模擬調(diào)制方法得到調(diào)制信號(hào)s_NRZ=;for i=1:num %i從1到num（10）循環(huán) if(a(i)=0) A=ones(1,tnum); %i=0時(shí)，產(chǎn)生一個(gè)碼元長(zhǎng)度為tnum（200）的1碼元 else A=-1*ones(1,tnum); %i非0時(shí)，產(chǎn)生一個(gè)碼元長(zhǎng)度為tnum（200）的-1碼元 end s_NRZ=s_NRZ,A; %s_NRZ為雙極性非歸零碼ende=s_NRZ.*c; %e為BPSK調(diào)制信號(hào)figure(1); %圖1subplot(3,2,1); %圖1分為3×

17、2部分的第一部分plot(s); %作s（基帶信號(hào)）的波形圖grid on;axis(0 N -2 2); %橫軸長(zhǎng)度為0到N，縱軸范圍為-2到+2xlabel('基帶信號(hào)s(t)'); %x軸的注釋ylabel('基帶信號(hào)幅值'); %y軸的注釋subplot(323);plot(c);grid on;axis(0 N -2 2);xlabel('BPSK載波信號(hào)');ylabel('BPSK載波信號(hào)幅值'); %作c（BPSK載波信號(hào)）的波形圖subplot(325);plot(e);grid on;axis(0 N -2 2

18、);xlabel('BPSK調(diào)制信號(hào)');ylabel('BPSK調(diào)制信號(hào)幅值'); %作e（BPSK調(diào)制信號(hào)）的波形圖%信號(hào)的頻譜Fs=200; %采樣頻率n=length(s); %基帶信號(hào)長(zhǎng)度f=0:Fs/n:Fs-Fs/n-Fs/2; %修正頻率f的范圍S=fft(s); %基帶信號(hào)s的快速傅里葉變換E=fft(e); %基帶信號(hào)e的快速傅里葉變換C=fft(c); %基帶信號(hào)c的快速傅里葉變換subplot(322);plot(f,abs(fftshift(S); %基帶信號(hào)的頻譜title('基帶信號(hào)頻譜');xlabel('

19、f/hz');ylabel('S(w)'); grid on;subplot(324);plot(f,abs(fftshift(C); %載波信號(hào)的頻譜title('載波信號(hào)頻譜');xlabel('f/hz');ylabel('C(w)'); grid on;subplot(326);plot(f,abs(fftshift(E); %調(diào)制信號(hào)的頻譜title('調(diào)制信號(hào)頻譜');xlabel('f/hz');ylabel('E(w)'); grid on;%加高斯噪聲am=

20、0.7; %輸入信號(hào)經(jīng)信道后振幅由1衰減為0.7SNR=5; %輸入信噪比snr=10(SNR/10);N0=(am*am)/2/snr; %計(jì)算噪聲功率N0_db=10*log10(N0); %將噪聲功率轉(zhuǎn)換為dBWni=wgn(1,N,N0_db); % 產(chǎn)生1行N列的高斯噪聲yi=e+ni; %BSK已調(diào)信號(hào)中加入白噪聲，輸入信噪比為SNRfigure(2);subplot(2,1,1);plot(yi);grid on;xlabel('加入高斯白噪聲的已調(diào)信號(hào)yi(t)');%帶通濾波器b1,a1 = butter(3,2*pi*0.0001,2*pi*0.01); %

21、計(jì)算帶通濾波器的H(z)系數(shù)y=filter(b1,a1,yi); %對(duì)信號(hào)yi進(jìn)行濾波，得到信號(hào)yfigure(2);subplot(2,1,2);plot(y);grid on;xlabel('經(jīng)帶通濾波器后信號(hào)');%與恢復(fù)載波相乘x1=2*c.*y;figure(3);subplot(2,1,1);plot(x1);grid onxlabel('與恢復(fù)載波相乘后的信號(hào)x1(t)');%低通濾波器b2,a2=butter(2,0.005); %計(jì)算H(z)系數(shù) ，頻率為(1/200)x=filter(b2,a2,x1); %對(duì)信號(hào)x1濾波，得到信號(hào)xfig

22、ure(3);subplot(2,1,2);plot(x);grid onaxis(0 N -2 2);xlabel('經(jīng)低通濾波器后信號(hào)波形')%抽樣判決x=fun_panjue(x);%調(diào)用函數(shù)，進(jìn)行抽樣判決figure(4);subplot(2,1,1);plot(x);grid on;xlabel('加噪后解調(diào)信號(hào)x(t)');axis(0 N -2 2);%消除延遲x=fun_yanc(x); %調(diào)用函數(shù)，進(jìn)行消除延遲figure(4);subplot(2,1,2);plot(x);grid on;xlabel('加噪后去掉延遲的解調(diào)信號(hào)x(t

23、)');axis(0 N -2 2);%誤碼率計(jì)算Err1=length(find(x=s) %計(jì)算解調(diào)信號(hào)中錯(cuò)誤碼元個(gè)數(shù)Pe_test1=Err1/N %計(jì)算實(shí)際誤碼率Pe1=(1/2)*erfc(sqrt(snr) %計(jì)算系統(tǒng)理論誤碼率% 理論誤碼率曲線Pe=;for SNR=1:10 am=0.7; %輸入信號(hào)經(jīng)信道后振幅由1衰減為0.7 E=am*am/2; snr=10(SNR/10); N0=(am*am)/(2*snr); no=N0/(2*200); %計(jì)算噪聲功率 N0_db=10*log10(N0);%將噪聲功率轉(zhuǎn)換為dBW ni=wgn(1,N,N0_db);%

24、產(chǎn)生1行N列的高斯噪聲 yi=e+ni; %BSK已調(diào)信號(hào)中加入白噪聲，輸入信噪比為SNR y=filter(b1,a1,yi);%對(duì)yi進(jìn)行濾波(帶通濾波器)，得到信號(hào)y x1=2*c.*y; %與恢復(fù)載波相乘 xx=filter(b2,a2,x1); %經(jīng)低通濾波器濾波 xx=fun_panjue(xx);%抽樣判決 xx=fun_yanc(xx); %消除延遲 snr=10(SNR/10); Pe=Pe,(1/2)*erfc(sqrt(snr); %計(jì)算理論誤碼率endPe;figure;SNR=1:10;semilogy(SNR,Pe,'b-');hold on %以l

25、og10(Pe)為縱坐標(biāo)畫圖grid on子程序一：抽樣判決（由于存在“倒pi”現(xiàn)象，故以0為基準(zhǔn)進(jìn)行判決，大于0，判為0；小于0，判為1）function w=fun_panjue(w)N=length(w);if w(100)>0 w(1:100)=0;else w(1:100)=1;endfor i=101:N if w(i)>0; w(i)=0; else w(i)=1; endend子函數(shù)二：消除延遲（由于抽樣判決后會(huì)產(chǎn)生延遲，故認(rèn)為對(duì)解調(diào)信號(hào)進(jìn)行時(shí)移，以減小甚至消除延遲，便于與基帶信號(hào)進(jìn)行比較，計(jì)算實(shí)際誤碼率）function m=fun_yanc(m)N=length

26、(m);leng=0;if m(1)=0 for i=1:N if m(i)=1 leng=i; break; end endelse for i=1:N if m(i)=0 leng=i; break; end endendleng1=leng-(floor(leng/200)*200;for i=1:(N-leng1) m(i)=m(i+leng1);endfor i=(N-leng1):N m(i)=m(N-200+10);end4.4仿真波形圖：圖7 基帶信號(hào)、載波信號(hào)和調(diào)制信號(hào)時(shí)域及頻域波形圖圖8 加入白噪聲及帶通濾波后的波形圖9 圖10圖11 誤碼率曲線Err1 = 1910Pe_

27、test1 = 0.9550Pe1 = 0.00605、 總體系能分析 信道噪聲對(duì)系統(tǒng)性能的主要影響是在接收信號(hào)中引入了比特差錯(cuò)。在二進(jìn)制系統(tǒng)中,比特差錯(cuò)率表現(xiàn)為將符號(hào)1誤認(rèn)為0,或?qū)⒎?hào)0誤認(rèn)為符號(hào)1。很明顯比特差錯(cuò)的頻率越高,接收機(jī)的輸出信號(hào)與原始信息之間的差異就越大。在存在信道噪聲的情況下,可以用平均符號(hào)差錯(cuò)概率來衡量二進(jìn)制信息傳輸?shù)谋普娑?。平均符?hào)差錯(cuò)概率的定義為,接收機(jī)輸出的重構(gòu)符號(hào)與所傳輸?shù)亩M(jìn)制不相同的平均概率。在原始二進(jìn)制波形中的所有比特均具有相同重要性的條件下,平均符號(hào)差錯(cuò)概率又稱為誤比特率(BER)。但是,在重構(gòu)原始消息信號(hào)的模擬波形時(shí),不同的符號(hào)差錯(cuò)可能需要區(qū)別對(duì)待。例如

28、碼字(表示消息信號(hào)的量化抽樣值) 中重要的比特發(fā)生的錯(cuò)誤要比不重要的比特發(fā)生的錯(cuò)誤有害得多。六、設(shè)計(jì)總結(jié)   BPSK，把模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)值的轉(zhuǎn)換方式之一，利用偏離相位的復(fù)數(shù)波浪組合來表現(xiàn)信息鍵控移相方式。BPSK使用了基準(zhǔn)的正弦波和相位反轉(zhuǎn)的波浪，使一方為0，另一方為1，從而可以同時(shí)傳送接受2值得信息。由于最單純的鍵控移相方式雖抗噪較強(qiáng)但傳送效率差，所以常常使用利用4個(gè)相位的QPSK和利用8個(gè)相位的8PSK。 總體來說這次實(shí)驗(yàn)的原理比較困難，但是轉(zhuǎn)換為編程還是費(fèi)了不少時(shí)間和精力的，特別是里邊的一些算法，在C語言中要通過若干行代碼才能實(shí)現(xiàn)，在MATLAB中一個(gè)函數(shù)就實(shí)現(xiàn)了，我為此還

29、請(qǐng)教了同學(xué)，MATLAB的真的是又實(shí)用又方便，具有巨大的魅力，以后還要努力學(xué)習(xí)，爭(zhēng)取連考試過了，然后再好好學(xué)習(xí)MATLAB，爭(zhēng)取在MATLAB上取得一些成績(jī)。 通信原理是通信專業(yè)的一門主干技術(shù)基礎(chǔ)課，通過該門課程的學(xué)習(xí)，使我們掌握確定信號(hào)調(diào)制解調(diào)原理的特性，信號(hào)的傳輸?shù)奶匦?，確定信號(hào)的發(fā)送與接收的基本方法以及某些典型系統(tǒng)引出的一些重要的基本概念。 本設(shè)計(jì)要求采用Matlab實(shí)現(xiàn)對(duì)8PSK通信系統(tǒng)的蒙特卡羅仿真并且繪制相關(guān)的圖形，此題比較難做涉及到的方面很多，對(duì)8PSK及蒙特卡羅仿算法很不了解查閱了很多資料然而涉及的有較少，但查資料當(dāng)中學(xué)到了很多不知道的東西，加深了對(duì)PSK的了解。 在本次課程設(shè)計(jì)我們很好的利用了MATLAB對(duì)實(shí)際通信過程進(jìn)行模