内容发布更新时间 : 2024/11/20 0:42:58星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

基于MATLAB的调制解调与信道编译码仿真

摘要:随着信息时代的步伐，通信技术得到了全面的发展，信息技术已成为了21世纪最强大的国际化动力。在通信技术中，信息的调制、解调和误码纠错都占有重要的地位。MATLAB作为一款功能强大的数学工具软件，在通信领域中得到了很广泛的应用。本文基于MATLAB对信号进行模拟仿真设计，实现对二进制相移键控、循环码的纠错仿真、BPSK的调制解调等进行仿真设计。 关键字：MATLAB、调制解调、2PSK、BPSK、重复码。

一 、二进制和四进制相移键控调制仿真设计

1.1 二进制相移键控（2PSK）原理

相移键控是利用载波的相位变化来传递数字信息的，而振幅和频率保持不变。在2PSK中常用0和π分别表示二进制“0”和“1”，2PSK的信号时域表达式为:

e2p（skt）=Acos(wct??n)

?n表示为第n个符号的绝对相位，因此上式可改写为:

Acoswct概率为P e2psk （t）={-Acoswct 概率为1-P 由于表示信号的两种码形完全相同，极性相反，故2PSK信号一般表示一个双极性全占空矩形脉冲序列与一个正弦载波相乘。

e2psk(t)=s(t)coswct

其中：

s(t)=?ang(t-nTs);

这里，g(t)为脉宽Ts的单个矩形脉冲；an的统计特征为 an=

概率为 概率为

e2psk(t)取0相位；即发送二进制“0”时（an??1），发送二进制符号“1”时（an??1），ep2)(kts取π相位。这种以载波的不同相位直接法去表示相应二进制数字信号的调

制方式，称为二进制绝对相移方式。

2PSK信号时间波形

2PSK信号的调制原理如下图所示，与2ASK的产生方法相比，只是对s(t)的要求不同，在2ASK中s(t)是单极性的，而在2PSK中s(t)是双极性的基带信号。

双极性不归零S(t)码型变换乘 法 器e2psk(t)coswct

（a） 模拟调制方法

开关电路coswct0e2PSKπs(t)180°移相

（b）

键控法

2PSK信号的解调通常采用相干解调法，解调原理如下原理框图所示，在相干解调中，如何得到与接受的2PSK信号同频同相的相干载是关键问题，后续进一步介绍。

e2psk(t)带通滤波器a相乘器c低通滤波器d抽样判决器定时脉冲ccoswctb2PSK信号的调解原理框图

1.2 二进制差分相移键控

2PSK相干调解时，由于载波恢复中相位有0、π模糊性，导致调解过程出现”反相工作”现象，恢复出的信号“1”和“0”倒置，从而使2PSK难以实际应用。二进制差分相移键控（2DPSK）能够克服次缺点。

2DPSK是利用前后码元的载波相位变化传递数字信息，假设 为当前码元与前一码元的载波相位差，定义为一种数字信息与 之间的关系为

表示数字信息“ ” 表示数字信息“ ”

与是可将一组二进制数字信息与其对应的2DPSK信号的载波相位关系示例如下：

二进制数字信息： 1 1 0 1 0 0 1 1 0 2DPSK信号或相位：（0）π 0 0 π π π 0 π π 或 ：（π）0 π π 0 0 0 π 0 0