通信原理课程设计--数字通信系统的设计与实现

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1、 I 数字通信系统的设计与实现 摘要：本次设计的仿真软件采用的是 MATLAB 软件，选题为 2DPSK 数字频带通信系统的设计与建模。本课程 设计研究了数字频带传输的性能。围绕基本结构发送滤波器、调制器、信道、解调器、接收滤波器等部分进 行仿真。低通滤波器、高通滤波器分别采用的是 Rcosfir （平方根升余弦滤波器）和 fir2 有限长脉冲响应 数字滤波器。在分析数字频带传输基本原理的基础上，从理论分析其传输系统的基本性能，使用 MATLAB 中 M 语言完成 DPSK 的仿真，得出在加性高斯白噪声的信道下，传输比特错误率，得出关系曲线，并将比特错 误率与理论值相比较，分析其传输性能以及分

2、析误码率受什么影响。 关键词：matlab；2DPSK；fir2；Rcosfir II 目录 第 1 章 引言 . 1 1.1 背景 1 1.2 选题目的和意义 1 1.3 本课程设计的主要内容 1 第 2 章 2DPSK 数字频带通信系统的设计与建模 . 3 2.1 2DPSK 信号的原理 3 2.2 2DPSK 信号的调制原理 3 2.2.1 2DPSK 信号的模拟调制法 . 3 2.2.2 2DPSK 信号的键控法调制 . 4 2.3 2DPSK 信号的解调原理 . 4 2.3.1 2DPSK 信号的极性比较法解调 4 2.3.2 2DPSK 信号的相位比较法（差分相干解调） 5 2.4

3、 Matlab 的 m 语言程序流程图及仿真源程序代码 6 2.4.1 程序流程图如下： . 6 2.4.2 参数要求 . 7 2.4.2 仿真程序 . 7 2.4.3 仿真过程各点波形 . 12 第 3 章 结束语 18 参考文献 . 19 1 第 1 章 引言 1.1 背景 现代通信系统要求通信距离远、通信容量大、传输质量好。作为其关键技术之一的调制解调技术一直是 人们研究的一个重要方向。从最早的模拟调幅调频技术的日臻完善，到现在数字调制技术的广泛运用，使得 信息的传输更为有效和可靠。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(2DPSK)信

4、号。因为在调制过程中，2PSK 调制容易出反向工作问题，影响 2PSK 信号 长距离传输。为克服此缺点，并保持 2PSK 信号的优点，将 2PSK 体制改进为二进制差分相移键控体制。二进 制差分相移键控简称为二相相对调相，记作 2DPSK。它不是利用载波相位的绝对数值传送数字信息，而是用 前后码元的相对载波相位值传送数字信息。 所谓相对载波相位是指本码元初相与前一码元初相之差。 与 2PSK 的波形不同，2DPSK 波形的同一相位并不对应相同的数字信息符号，而前后码元的相对相位才唯一确定信息 符号。这说明解调 2DPSK 信号时，并不依赖于某一固定的载波相位参考值，只要前后码元的相对相位关系不

5、 破坏，则鉴别这个相位关系就可正确恢复数字信息。这就避免了 2PSK 方式中的“倒”现象发生由于相对移 相调制无“反问工作”问题，因此得到广泛的应用。单从波形上看，2DPSKK 与 2PSK 是无法分辩的。这说明， 一方面，只有已知移相键控方式是绝对的还是相对的，才能正确判定原信息；另一方面，相对移相信号可以 看作是把数字信息序列（绝对码）变换成相对码，然后再根据相对码进行绝对移相而形成。这就为 2DPSK 信 号的调制与解调指出了一种借助绝对移相途径实现的方法。 1.2 选题目的和意义 本次课程设计选择 2DPSK 数字频带通信系统的设计与建模的原因是采用 2DPSK 调制系统误码率低。 本

6、课程设计要针对数字频带传输的性能来进行研究， 在分析数字频带传输基本原理的基础上， 理论分析 其传输系统的基本性能。 通过使用 MATLAB 软件利用 M 程序得到比较符合实际情况的高斯噪声下 DPSK 传输的 误码率曲线，DPSK 信号经过带通后的波形和功率谱图，理论分析其传输性能。 1.3 本课程设计的主要内容 2DPSK 数字频带通信系统的设计与建模，分析题目，设计系统框图，设计仿真程序流程，编写程序代码， 调试，并完成设计报告。具体要求有以下五点。 （1）设计出规定的数字通信系统的结构，包括信源，调制，发送滤波器模块，信道，接受滤波器模块， 2 解调以及信宿； （2）根据通信原理，设计出各个模块的参数（例如码速率，滤波器的截止频率等） ； （3）用 Matlab 实现该数字通信系统； （4）观察仿真并进行波形分析； （5）系统的性能评价（分析误码率） 。 3 第 2 章 2DPSK 数字频带通信系统的设计与建模 2.1 2DPSK 信号的原理 2DPSK 是利用前后相邻码元的载波相对相位变化传递数字信息，又称相对相移键控。假设为当前码 元与前一码元的载波相位差（