相移键控(PSK)和差分相移键控(DPSK)的仿真与设计

题目相移键控（PSK）和差分相移键控（DPSK）的仿真与设计

摘要

计算机仿真软件在通信系统工程设计中发挥着越来越重要的作用。利用MATLAB作为编程工具，设计了相移键控系统的模型，并且对模型的方针流程以及仿真结果都给出具体详实的分析，为实际系统的构建提供了很好的依据。数字调制是通信系统中最为重要的环节之一，数字调制技术的改进也是通信系统性能提高的重要途径。本文首先分析了数字调制系统的PSK和PSK的调制解调方法，然后，运用Matlab设计了这两种数字调制解调方法的仿真程序。通过仿真，分析了这两种调制解调过程中各环节时域和频域的波形，并考虑了信道噪声的影响。通过仿真更深刻地理解了数字调制解调系统基本原理。最后，对两种调制解调系统的性能进行了比较。

关键词2PSK 2DPSK Matlab 设计与仿真

1、设计内容、意义

1.1了解MATLAB

MATLAB是一种交互式的以矩阵为基础的系统计算平台,它用于科学和工程的计算与可视化。它的优点在于快速开发计算方法，而不在于计算速度。 MATLAB的基本数据单位是矩阵，它的指令表达式与数学、工程中常用的形式十分相似，雇佣MATLAB可以进行矩阵、控制设计、信号处理与通信、图像处理、信号检测等领域。目前，MATLAB集科学计算(computation) 、可视化(visualization)、编程(programming)于一身，并提供了丰富的Windows图形界面设计方法。MATLAB在美国已经作为大学工科学生必修的计算机语言之一，近年来，MATLAB语言已在我国推广使用，现在已应用于各学科研究部门和高等院校。

1.2设计内容

数字信号的传输可分为基带传输和带通传输，实际中的大多数的信道（如无线信道）因具有带通特性而不能直接传送基带信号，这是因为基带信号往往具有丰富的低频分量，为了使数字信号能在带通信道中传输，必须用数字基带信号对载波进行调制，以使信号与信道相匹配，这种用基带信号控制载波，把数字基带信号变换成数字带通信号的过程称为数字调制。

在接收端通过解调器把带通信号还原成数字基带信号的过程称为数字解调，而包括调制和解调的过程数字传输系统叫做数字带通传输系统。通过改变载波幅度、频率、相位，来传输数字基带信号，所以带通传输也叫做载波传输。利用数字信号的离散取值特点通过开关键控制载波，从而实现数字调制，此法通常称为键控法，根据键控的不同可分为振幅键控，频率键控和相位键控。

此次试验报告首先分析了数字调制系统的几种基本调制解调方法，然后，运用Matlab设计了两种数字调制解调方法的仿真程序，主要包括2PSK，2DPSK。通过仿真，分析了这两种调制解调过程中各环节时域和频域的波形，并考虑了信道噪声的影响。通过仿真更深刻地理解了数字调制解调系统基本原理。最后，对这两种调制解调系统的性能进行了比较。

1.3设计意义

由于传输失真、传输损耗以及保证带内特性的原因，基带信号不适合在各种信道上进行长距离传输。为了进行长途传输，必须对数字信号进行载波调制，将信号频谱搬移到高频处才能在信道中传输。因此，大部分现代通信系统都使用数字调制技术。另外，由于数字通信具有建网灵活，容易采用数字差错控制技术和数字加密，便于集成化，并能够进入综合业务

数字网（ISDN 网），所以通信系统都有由模拟方式向数字方式过渡的趋势。

因此，对数字通信系统的分析与研究越来越重要，数字调制作为数字通信

系统的重要部分之一，对它的研究也是有必要的。通过对调制系统的仿真，

我们可以更加直观的了解数字调制系统的性能及影响性能的因素，从而便

于改进系统，获得更佳的传输性能。

计算机仿真软件在通信系统工程设计中发挥着越来越重要的作用。利

用MATLAB 作为编程工具，设计相移键控系统的模型，并且对模型的方针流

程以及仿真结果都给出具体详实的分析，为实际系统的构建提供了很好的

依据。同时加深对所学的通信原理知识理解，培养专业素质；通过专业课

程设计掌握通信中常用的信号处理方法，能够分析简单通信系统的性能。

2、相关理论

2.1数字调制与解调的相关原理

在数字基带传输系统中，为了使数字基带信号能够在信道中传输，要求信

道应具有低通形式的传输特性。然而，在实际信道中，大多数信道具有带通传输特性，数字基带信号不能直接在这种带通传输特性的信道中传输。必须用数字基带信号对载波进行调制，产生各种已调数字信号。 数字调制与模拟调制原理是相同的，一般可以采用模拟调制的方法实现数字调制。但是，数字基带信号具有与模拟基带信号不同的特点，其取值是有限的离散状态。这样，可以用载波的某些离散状态来表示数字基带信号的离散状态。

2.2二进制相移键控(2PSK)

相移键控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。

在2PSK 中，通常用初始相位0和π分别表示二进制“１”和“0”。因此，2PSK 信号的时域表达式为

()n c PSK t A t e ?ω+=cos )(2 （2.2－1）

其中，n ?表示第n 个符号的绝对相位：

时发送时发送”“”“0１０n ???=π? （2.2－2）

因此，式（２.2－1）可以改写为

P P t A t A t e c c PSK -???-=1cos cos )(2概率为概率为ωω （2.2－3）

由于表示信号的两种码元的波形相同，极性相反，故2PSK 信号一般可以表述为一个双极性（bipolarity ）全占空（100% duty ratio ）矩形脉冲序列与一个正弦载波的相乘，即

t t s t e c PSK ωcos )()(2=

（2.2－4）

其中 ∑-=n s n nT t g a t s )

()( （2.2－5）

这里，g(t)是脉宽为s T 的单个矩形脉冲，而n a 的统计特性为

P P a n -???-=111概率为概率为 （2.2－6）

即发送二进制符号“０”时（n a 取＋１），)(2t e PSK 取０相位；发送二进制

符号“１”时（n a 取－１），)(2t e PSK 取π相位。这种以载波的不同相位直接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 信号的调制原理框图如图２－1所示。与2ASK 信号的产生方法相比较，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。

(a)模拟调制方法(b)键控法

图２－１2PSK信号的调制原理框图

2PSK信号的解调通常采用相干解调法，解调原理框图如图2－2所示。在相干解调中，如何得到与接收的2PSK信号同频同相的相干载波是个关键问题。

e2PSK (t)

图２－2 2PSK信号的解调原理框图

２.3 二进制差分相移键控(2DPSK)

在2PSK信号中，相位变化是以未调载波的相位作为参考基准的。由于它利用载波相位的绝对数值表示数字信息，所以又称为绝对相移。2PSK相干解调时，由于载波恢复中相位有０、π模糊性，导致解调过程出现“反向工作”现象，恢复出的数字信号“１”和“０”倒置，从而使2PSK难以实际应用。为了克服此缺点，提出了二进制差分相移键控（2DPSK）方式。

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，所以又称相对相移键控。假设??为当前码元与前一码元的载波相位差，可定义一种数字信息与??之间的关系为

”“”“0１０表示数字信息表示数字信息???=?π? （２.3－１）

于是可以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 信号相位: (0) π 0 0 π π π 0 π π

或 (π) 0 π π 0 0 0 π 0 0

数字信息与??之间的关系也可定义为

”0“”1“0表示数字信息表示数字信息???=?π?

由此示例可知，对于相同的基带数字信息序列，由于初始相位不同，2DPSK 信号的相位并不直接代表基带信号，而前后码元相对相位的差才唯一决定信息符号。

为了更直观地说明信号码元的相位关系，我们可以用矢量图来表述。按照（２.3－１）的定义关系，我们可以用如图２－3（a ）所示的矢量图来表示，图中，虚线矢量位置称为基准相位。在绝对相移中，它是未调制载波的相位；在相对相移中，它是前一码元的载波相位，当前码元的相位可能是0或π。但是按照这种定义，在某个长的码元序列中，信号波形的相位可能仍没有突跳出点，致使在接收端无法辨认信号码元的起止时刻。这样，2DPSK 方式虽然解决了载波相位不确定性问题，但是码元的定时问题仍没有解决。

为了解决定时问题，可以采用图２－３（b ）所示的相移方式。这时，当前的码元的相位相对于前一码元的相位改变±π/2。因此，在相邻码元之间必定有相位突跳。在接收端检测此相位突跳就能确定每个码元的起止时刻，即可提供码元定时信息。根据ITU-T 建议，图２-３（a ）所示的相移方式称为A 方式；图２-３（b ）所示的相移方式称为B 方式。由于后者的优点，目前被广泛采用。

2DPSK 信号的产生方法：先对二进制数字基带信号进行差分编码，即把表示数字信息的序列的绝对码变换成相对码（差分码），然后再根据相对码绝对调相，从而产生二进制差分相移键控信号。2DPSK 信号调制器原理框图如图２－4所示。

差分码可取传号差分码或空号差分码。其中，传号差分码的编码规则为

1-⊕=n n n b a b （2.3－2）

式中：⊕为模２加；1-

n b 为n b 的前一码元，最初的1-n b 可任意设定。

式（２.3－2）称为差分编码（码变换），即把绝对码变换为相对码；其逆过程称为差分译码（码反变换），即

1-⊕=n n n b b a （2.3－3）

2DPSK 信号的解调方法之一是相干解调（极性比较法）加码反变换法。其解调原理是：对2DPSK 信号进行相干解调，恢复出相对码，再经码反变换器变换为绝对码，从而恢复出发送的二进制数字信息。在解调过程中，由于载波相位模糊性的影响，使得解调图２－3 2DPSK 信号的矢量图

参考相位 参考相位

π/2

相位

-π/2

相位

(a) A 方式

(b) B 方式 图２－4 2DPSK 信号调制器原理框图

出的相对码也可能是“１”和“０”倒置，但经差分译码（码反变换）得到的绝对码不会发生任何倒置的现象，从而解决了载波相位模糊性带来的问题。2DPSK的相干解调器原理框图如图２－５所示。

e2DPSK (t)

图２－52DPSK相干解调器原理框图

2DPSK信号的另一种解调方法是差分相干解调（相位比较法），其原理框图如图２－6所示。用这种方法解调进不需要专门的相干载波，只需由收到的2DPSK信号延时一个码元间隔Ts，然后与2DPSK信号本身相乘。相乘器起着相位比较的作用，相乘结果反映了前后码元的相位差，经低通滤波后再抽样判决，即可直接恢复原始数字信息，故解调器中不需要码反变换器。

2DPSK系统是一种实用的数字调相系统，但其抗加性白噪声性能比2PSK的要差。

e2DPSK (t)

图２－62DPSK差分相干解调器原理框图

3、仿真结果与分析及仿真流程

3.1 2PSK调制和解调仿真结果与分析

2PSK调制采用图２－１（b）所示方法，当源信号为０时传送载波，当源信号为１时传送相移180度的载波，即产生2PSK信号。

2PSK解调采用如图２－２所示方法，将2PSK信号在频域上与载波相乘，再经过低通滤波，然后进行抽样判决得到解调信号。

2PSK调制和解调各环节仿真波形如下各图所示。

图3-1原信号波形及原信号波形频谱

其中源信号是随机产生的二进制码元，载波频为fc=256Hz，幅度为１的余弦波。

、

图3-2根升余弦滤波器单位冲击序列及根升余弦滤波器频谱

图3-3 2PSK解调信号SNR=0dB时及2PSK解调信号频谱SNR=0dB时

图3-4 2PSK加噪声调制信号SNR=0dB时及2PSK加噪声调制信号频谱SNR=0dB时

源信号经过2PSK调制后产生未加噪声调制信号，从频域上看是源信号中心频率经调制后搬移到了载波频率上。调制后信号的时间波形由两种相位不同的波形组成，而且

两种波形是反相的，即相位相差180度。 2PSK信号后经过加性高斯白噪声信道后得到

加噪声调制信号，设信噪比为SNR=0dB，各时间波形和频谱如图3-4所示。

图3-5 2PSK解调低通滤波后信号及2PSK解调滤波后信号频谱

图 3-6 a图为2PSK抽样判决后信号波形 b图为抽样判决后信号频谱，c图为原信号波形 d图为原信号频谱

解调时加噪声的2PSK信号与同步载波在频域相乘再经过低通滤波后，再经过抽样判决后恢复出原始数字信号，各时间波形和频谱如图3-6所示，抽样判决后信号时域波形和频谱与源信号相比是一致的，说明没有产生误码。

3.2 2DPSK调制和解调仿真

2DPSK调制采用如图２－４所示方法，先对源信号进行差分编码（码变换），再根据相对码绝对调相，从而产生二进制差分相移键控信号。

2DPSK解调采用如图２－５所示方法，对2DPSK信号进行相干解调，恢复出相对码，再经码反变换器变换为绝对码，从而恢复出发送的二进制数字信息。

2DPSK调制和解调各环节仿真波形如下各图所示。

图 3-72DPSK信号和2DPSK信号频谱

源信号是随机产生二进制码元，载波频为fc=256Hz，幅度为１的余弦波，源信号经过码变换（差分编码）产生码变换后信号，各时间波形和频谱如图3-8所示。

2DPSK加噪声调制信号SNR=0dB时及2DPSK加噪声调制信号频谱SNR=0dB时

图3-9 2DPSK解调信号SNR=0dB时及2DPSK解调信号频谱SNR=0dB时源信号经过2DPSK调制后产生调制波信号，从频域上看是源信号中心频率经调制后搬移到了载波频率上。调制后的信号时间波形由两种相位不同的波形组成，当源信号为

１时，2DPSK信号相位反转π，当源信号为０时，相位保持不变（１变０不变）。2DPSK

信号后经过加性高斯白噪声信道后得到加噪声调制信号，设信噪比为SNR=0dB，各时间

波形和频谱如图3-8所示。

图3-10

2DPSK解调低通滤波信号SNR=0dB时及2DPSK解调滤波信号频谱SNR=0dB时

图3-11 a图为 2DPSK抽样判决后信号波形SNR=0dB

b图为2DPSK抽样判决后信号频谱SNR=0dB

c图为原信号波形 d图为原信号频谱

解调时加有噪声的2DPSK信号与同步载波在频域相乘后经过低通滤波后，再经过抽样判决得到相对码，然后进行码反变换得到绝对码，从而恢复出原始数字信号，与源信号相比是一致的，说明没有产生误码，各时间波形和频谱如图3-11所示。

3.3 仿真流程

4、仿真中用到的MATLAB函数介绍

Randsrc： x1=randsrc(1,1000,[1,0;0.6,0.4]);%产生随机信源，信源符号1和0的概率分别为0.6，0.4

Symerr :

[wnum(1,SNR+11),pe(1,SNR+11)]=symerr(x1(1:length(R_X)),R

_X);%计算误码率

Xor : b(n+1)=xor(x1(n),b(n)); %差分码编码规则b(n+1)是x1(n)与b(n)相异或

O_a=[];O_a(1)=xor(R_X(1),1);%码反变换

Rcosfir: Num=rcosfir(Alfa,N_Filter,Rate,Tc,'sqrt');%根升余弦滤波器单位冲激序列

Filter : x=filter(Num,[1],c); %滤波

Awgn : y=awgn(x,snr); %向功率为0dB的信号x添加高斯白噪声，输出信号y的信噪比SNR为参数snr (单位dB)。如果信号

x为复信号，该函数添加复高斯白噪声。

R_Y=awgn(y,SNR,'measured');%加上高斯白噪声

5、误码率与信噪比的关系结果分析与仿真系统参数设计

5.1 分析结果——误码率与信噪比的关系

图5-1 误码率与信噪比的关系

由结果图可知随信噪比增加误码率降低。PSK比DPSK抗噪性能好，但由于2PSK系统存在“反向工作”问题，而2DPSK系统不存在“反向工作”问题，因此在实际应用中，真正作为传输用的数字调相信号几乎都是DPSK信号。2PSK信号的带宽、频带利用率和2DPSK信号的相同。

5.2仿真参数设计

抽样速率 fs=256Hz

载波速率 fc=64Hz

码元速率 sigv=16B

码元周期 Tc=1/sigv;

升余弦滤波器参数 Alfa=0.22

采用了符号1和0概率分别是0.6，0.4的随机信源，并且信噪比分别设置在

-10dB—10dB变化范围内

附录、相移键控（PSK）和差分相移键控（DPSK）的程序设计

function pskvsdpsk

clc;clear all;close all

wnum=zeros(2,21); %用于存储不同信噪比不同调制方式下的错误符号个

数

pe=zeros(2,21); %存储误码率

i=-1;

for SNR=-10:10 %信噪比变化范围

x1=randsrc(1,1000,[1,0;0.6,0.4]);%产生随机信源，信源符号1和0的概率分别为0.6，0.4

if SNR==0

i=0;

figure,subplot(211),plot(x1),title('原信号波形')

subplot(212),plot(abs(fftshift(x1))),title('原信号波形频谱')

else

i=-1;

end

NSig=length(x1);%码元个数

%------------------------------------------------------------------- %基于2PSK的调制与解调

for n=1:NSig %2PSK信号产生

if x1(n)==1

Sig(n)=1;%2PSK信号

else

Sig(n)=-1;

end

end

R_X=runup(Sig,SNR,i);%调用子函数，完成调制与解调，返回解调信号

%判决

for n=1:length(R_X)

if R_X(n)>0

R_X(n)=1;

else

R_X(n)=0;

end

end

if SNR==0

figure,subplot(411),plot(R_X),title('2PSK抽样判决后信号波形,SNR=0')

axis([0,100,-0.5,1.5])

subplot(412),plot(abs(fft(R_X))),title('2PSK抽样判决后信号频谱,SNR=0')

axis([0,100,-inf,inf])

subplot(413),plot(x1),title('原信号波形')

axis([0,100,-0.5,1.5])

subplot(414),plot(abs(fft(x1))),title('原信号频谱')

axis([0,100,-inf,inf])

else

i=-1;

end

[wnum(1,SNR+11),pe(1,SNR+11)]=symerr(x1(1:length(R_X)),R_X);%计算误码率

即时通讯系统的设计与实现

哈尔滨师范大学 学年论文 题目即时通讯系统的设计与实现 学生崔振伟 指导教师张飚 年级2010级 专业电子信息科学与技术 系别光电工程系 学院物理与电子工程学院 哈尔滨师范大学 2013年5月

论文提要 目前信息的准确、快速、安全的传递在社会中越来越重要。无论是国与国之间，企业与企业之间还是企业内部这间的信息交流都要变得非常重要。规模较大的企业，都会建立一套软，硬件结合的通信系统，从而保证企业信息能够及时，准确、安全地传递到目的地。 本系统为企业内部即时通讯系统，是鉴与员工之间所处地点不同，员工之间交流的重要性的情况下，针对公司不适合让员工连接外网的实际情况下设计构思出来的，该系统设计完成后可用于企业员工之间的即时通讯工作，同时本系统具有很强的可扩展性，加以适当扩充，可以适用于各个不同的公司。

即时通讯系统的设计与实现 崔振伟 摘要：伴随着社会进入信息化时代，信息的准确、快速、安全的传递在社会中越来越重要。无论是国与国之间，企业与企业之间还是企业内部这间的信息交流都要变得非常重要。建立一套软，硬件结合的通信系统，从而保证企业信息能够及时，准确、安全地传递到目的地，能有效的解决员工之通讯交流障碍的问题，并防止员工跟外部联系。 因此为了适应企业的这一需求，特开发了适应企业局部通信的局域网即时通讯系统。论文介绍了在Microsoft可视化集成开发环境Visual studio 2008下开发一个基于对话框的局域网即时通讯系统的整个过程，系统采用基于对话框的MFC应用程序框架开发前台的操作界面，采用多线程和网络技术来实现成员这间的互联。实现了局域网内用户信息的采集与显示，最小化托盘，文字聊天，语音聊天，窗口抖动，字体设置，保存聊天记录的功能。在开发过程中，严格按照软件工程的整个流程进行。经过可行性分析，需求分析，概要设计，详细设计，编码，单元测试，集成测试等阶段，最终开发出了可以在单机上运行的试用版局域网即时通讯系统。本系统的界面友好，操作简单方便加以适当的扩充完善就可正式的投入使用。 关键词：软件工程网络通信线程 一、即时通讯的意义与背景 随着二十世纪八十年代到九十年代PC机的普及与深入，互联网的到来，解决PC机之间即时通讯的需求越来越强烈，一些通讯软件也应运而生，具有代表性的如下：QQ：由深圳市腾讯计算机系统有限公司1999年2月开发的一款基于Internet的即时通信（IM）软件。由1999年的2人到现在已经发展到上亿用户了，在线人数超过一亿。是目前使用最广泛的聊天软件之一。 MSN：由微软开发的1999年7月开发的即时通讯工具，4大顶级个人即时通讯工具之一。 Google Talk：是由Google 开发的的即时通讯方式，简称Gtalk。并宣称该软件“可以让你与朋友随时随地，在世界的任何一个角落自由的通话，发送即时讯息。并于2008年7月发布了iPhone版的Google Talk和2011年4月在Android版本的Google Talk上启动语音和视频聊天功能。 AIM：是美国在线推出的即时通讯软件类似于MSN，等，在泛北美地区拥有最广泛用户数量（2009.07数据），超过排名第二和第三的Yahoo Messenger和MSN。支持iPhone，Android，iPad，MAC，Windows等平台。 国内的还有新浪UC，YY，百度hi，Lava快信等，国际上的Yahoo！Messenger等。这些软件有一个集中的特点是基于互联网并且需要服务器的支持。其工作方式如下：登陆即时通讯服务器，获取一个自动建立的以前的即时通讯对象列表，获取自已的在线状态，当好友列表的某个用户在任何时候登录上线并且想跟你进行联系时，即时系统会发一个消息提示你，然后你就可以与目标对象建立一个聊天对话通道进行各种消息如文字、语音、窗口等来

ASKFSKPSK的调制与解调

2ASK的调制与解调 一、实验目的 1．加深理解2ASK调制与解调原理。 2．学会运用SystemView仿真软件搭建2ASK调制与解调仿真电路。 3．通过仿真结果观察2ASK的波形及其功率谱密度。 二、仿真环境 Windows98/2000/XP SystemView5.0 三、2ASK调制解调原理方框图 1．2ASK调制原理 图1 2ASK键控产生 图2 2ASK相乘法产生 2．2ASK解调原理 图3 2ASK相干解调

四、2ASK调制解调仿真电路

1．仿真参数设置 1）信号源参数设置：基带信号码元速率设为101==T R B 波特，2ASK 信号中心载频设为 Hz f s 20=。(说明：中心载频 s f 设得较低，目的主要是为了降低仿真时系统的抽样 率，加快仿真时间。) 2）系统抽样率设置：为得到准确的仿真结果，通常仿真系统的抽样率应大于等于10倍的载频。本次仿真取10 s f ，即200Hz 3）系统时间设置：通常设系统Start time=0。为能够清晰观察每个码元波形及2ASK 信号的功率谱密度，在仿真时对系统Stop time 必须进行两次设置，第一次设置一般取系统Stop time=6T~8T ，这时可以清楚地观察到每个码元波形；第二次设置一般取系统Stop time=1000T~5000T ，这时可以清楚地观察到2ASK 信号的功率谱密度。 2．2ASK 信号调制与解调的仿真电路图 图4 2ASK 信号调制与相干解调仿真电路 图5 2ASK 信号调制与包络检波仿真电路 五、仿真结果参考

S y s te mV iew 00 500.e -3500.e -3 1 1 1.51.5 2 2 500.e -3 1 1.5 2 m T i m e i n S e c o n d s 调制信号波 图6 输入信号波形 S y s te mV iew 00 500.e -3500.e -3 1 1 1.51.5 2 2 -2 -1.5 -1 -500.e -3 500.e -3 1 1.5 2 m T i m e i n S e c o n d s 已调信号波形 图7 2ASK 信号波形 S y s te mV iew 00 500.e -3500.e -3 1 1 1.51.5 2 2 -1 -500.e -3 500.e -3 1 A m T i m e i n S e c on d s 解调输出波形 图8 解调输出波形 图9 已调信号的频谱（载频为50Hz ） 六、自行搭建调试仿真电路，完成设计任务 2FSK 调制与解调 一、实验目的 1. 掌握2FSK 调制与解调原理； 2. 掌握仿真软件Systemview 的使用方法； 3. 完成对2FSK 调制与解调仿真电路设计，观察2FSK 波形及其功率谱密度。

根据matlab的相移键控系统仿真

江西农业大学 通信原理课程设计报告 课题名称基于Matlab的相移键控仿真设计 班级信工1301 学号 20133332 姓名权俊男 2O16 年 6 月

基于Matlab的2PSK,2DPSK仿真 摘要：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技术 一直是研究的一个重要方向。本设计主要叙述了数字信号的调制方式，介绍了2PSK数字调制方式的 基本原理，功率谱密度，并运用MATLAB软件对数字调制方式2PSK进行了编程仿真实现，在MATLAB平 台上建立2PSK和2DPSK调制技术的仿真模型。进一步学习了MATLAB编程软件，将MATLAB与通信系统 中数字调制知识联系起来，为以后在通信领域学习和研究打下了基础在计算机上，运用MATLAB软件 来实现对数字信号调制技术的仿真。 关键词：数字调制与解调；MATLAB；2PSK；2DPSK；

第1章绪论 1.1 调制方式 数字通信系统, 按调制方式可以分为基带传输和带通传输。数字基带信号的功率一般处于从零开始到某一频率（如0～6M）低频段，因而在很多实际的通信（如无线信道）中就不能直接进行传输，需要借助载波调制进行频谱搬移，将数字基带信号变换成适合信道传输的数字频带信号进行传输，这种传输方式，称为数字信号的频带传输或调制传输、载波传输。所谓调制，是用基带信号对载波波形的某参量进行控制，使该参量随基带信号的规律变化从而携带消息。对数字信号进行调制可以便于信号的传输；实现信道复用；改变信号占据的带宽；改善系统的性能。 数字基带通信系统中四种基本的调制方式分别称为振幅键控（ASK，Amplitude-Shift keying）、移频键控（ FSK，Frequency-Shift keying）、移相键控(PSK，Phase-Shift keying )和差分移相键（DPSK，Different Phase-Shift keying）。本次课程设计对PSK,DPSK这两种调制方式进行了仿真。 1.2 设计要求 1.2.1 设计内容 用MATLAB完成对2PSK、2DPSK的调制与解调仿真电路设计，并对仿真结果进行分析，可编写程序，也可硬件设计框图 1.2.2 设计参数（参数可以自行设置） 1、传输基带数字信号（15位）码元周期T=0.01S 2、载波频率：15KHz 1.2.3 设计仪器 计算机和MATLAB软件

通信系统综合设计报告——光照强度监测系统设计

目录 第一章概述 (2) 第一节课题背景与意义 (2) 第二节课题设计要求与指标 (2) 第二章系统方案选择与确定 (3) 第一节硬件系统方案选择 (3) 一、光照采集模块方案选择 (3) 二、无线传输模块方案选择 (3) 三、 LCD显示模块方案选择 (4) 四、 MCU模块方案选择 (4) 第二节软件系统方案选择 (4) 第三章系统硬件设计与实现 (6) 第一节采集端硬件设计 (6) 一、光照采集模块设计 (7) 二、ATmega16L最小系统模块设计 (8) 三、无线传输模块设计 (9) 第二节终端硬件设计 (10) 一、LCD显示模块设计 (11) 二、变压电路设计 (12) 第四章系统软件设计与实现 (13) 第一节程序整体设计 (13) 第二节光照采集与AD转换程序设计 (13) 第三节无线传输程序设计 (14) 第四节LCD显示程序设计 (16) 第五节程序下载 (17) 第四章测试结果及讨论 (18) 第一节LCD显示测试 (18) 第二节光照采集与显示测试 (19) 心得体会 (21) 参考文献 (22) 附录 (23) 一、器件清单 (23) 二、工具清单 (23) 三、实物图 (24) 四、程序代码 (24)

第一章概述 第一节课题背景与意义 在现代农业和工业领域，经常需要对一些环境参数进行监测，以做出相应处理，确保设备和系统运行在最佳状态。随着科技的发展，对环境参数监测系统的要求也越来越高；因此基于传感器、单片机和无线通信芯片设计出一种无线环境参数监测系统十分的重要。 光照强度是一个重要的环境参数，在工业和农业领域有着重要的应用，本课程设计介绍一种可以应用在许多领域的无线光照强度监测系统，实现对环境中的光照强度进行实时采集处理、无线传输与显示的功能。 本文的主要研究工作集中在光照强度监测系统的设计上，通过C语言编程对单片机进行控制，使单片机控制光照采集传感器、无线通信芯片和LCD，实现系统功能。在本课题的基础上可以设计完成一个高速、方便、稳定的环境数据监测采集和传输系统，可以广泛应用于现代农业和工业领域。 第二节课题设计要求与指标 本系统以环境光照强度为研究对象，应满足的要求与指标为： 1、监测点光照强度测量精确，精度大于0.1lux； 2、将监测点的参数数据以无线方式发送至汇节点，并LCD显示，要求分立元件实现的无线传输距离大于20cm，无线传输模块实现的传输距离大于1km； 3、无线传输设备具有较强的抗干扰能力； 4、设备具有较高的实时性； 5、设备功耗功耗较低。

即时通讯系统的设计与实现毕业设计论文

毕业论文声明 本人郑重声明： 1．此毕业论文是本人在指导教师指导下独立进行研究取得的成果。除了特别加以标注地方外，本文不包含他人或其它机构已经发表或撰写过的研究成果。对本文研究做出重要贡献的个人与集体均已在文中作了明确标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 2．本人完全了解学校、学院有关保留、使用学位论文的规定，同意学校与学院保留并向国家有关部门或机构送交此论文的复印件和电子版，允许此文被查阅和借阅。本人授权大学学院可以将此文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本文。 3．若在大学学院毕业论文审查小组复审中，发现本文有抄袭，一切后果均由本人承担，与毕业论文指导老师无关。 4.本人所呈交的毕业论文，是在指导老师的指导下独立进行研究所取得的成果。论文中凡引用他人已经发布或未发表的成果、数据、观点等，均已明确注明出处。论文中已经注明引用的内容外，不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究成果做出重要贡献的个人和集体，均已在论文中已明确的方式标明。 学位论文作者（签名）： 年月

关于毕业论文使用授权的声明 本人在指导老师的指导下所完成的论文及相关的资料（包括图纸、实验记录、原始数据、实物照片、图片、录音带、设计手稿等），知识产权归属华北电力大学。本人完全了解大学有关保存，使用毕业论文的规定。同意学校保存或向国家有关部门或机构送交论文的纸质版或电子版，允许论文被查阅或借阅。本人授权大学可以将本毕业论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用任何复制手段保存或编汇本毕业论文。如果发表相关成果，一定征得指导教师同意，且第一署名单位为大学。本人毕业后使用毕业论文或与该论文直接相关的学术论文或成果时，第一署名单位仍然为大学。本人完全了解大学关于收集、保存、使用学位论文的规定，同意如下各项内容：按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版本；学校有权保存学位论文的印刷本和电子版，并采用影印、缩印、扫描、数字化或其它手段保存或汇编本学位论文；学校有权提供目录检索以及提供本学位论文全文或者部分的阅览服务；学校有权按有关规定向国家有关部门或者机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入学校有关数据 库和收录到《中国学位论文全文数据库》进行信息服务。在不以赢利为目的的前提下，学校可以适当复制论文的部分或全部内容用于学术活动。 论文作者签名：日期： 指导教师签名：日期：

PSK(DPSK)调制与解调

实验题目——PSK（DPSK）调制与解调 一、实验目的 1、掌握绝对码、相对码的概念以及它们之间的变换关系和变换方法。 2、掌握产生PSK(DPSK)信号的方法。 3、掌握PSK(DPSK)信号的频谱特性。 二、实验内容 1、观察绝对码和相对码的波形。 2、观察PSK(DPSK)信号波形。 3、观察PSK(DPSK)信号频谱。 4、观察PSK(DPSK)相干解调器各点波形。 三、实验仪器 1、信号源模块 2、数字调制模块 3、数字解调模块 4、20M双踪示波器 5、导线若干 四、实验原理 1、2PSK(2DPSK)调制原理 2PSK信号是用载波相位的变化表征被传输信息状态的，通常规定0相位载波和π相位载波分别代表传1和传0，其时域波形示意图如图所示。 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，在这种绝对移相的方式中，由于发送端是以某一个相位作为基准的，因而在接收系统也必须有这样一个固定基准相位作参考。如果这个参考相位发生变化，则恢复的数字信息就会与发送的数字信息完全相反，从而造成错误的恢复。这种现象常称为2PSK的“倒π”现象，因此，实际中一般

不采用2PSK 方式，而采用差分移相（2DPSK ）方式。 2DPSK 方式即是利用前后相邻码元的相对载波相位值去表示数字信息的一种方式。如图为对同一组二进制信号调制后的2PSK 与2DPSK 波形。 0 0 0 1 0 1 1 1 0 0 0 1 1 1 0 0 1数字信息（绝对码）PSK 波形 DPSK 波形 相对码 从图中可以看出，2DPSK 信号波形与2PSK 的不同。2DPSK 波形的同一相位并不对应相同的数字信息符号，而前后码元相对相位的差才唯一决定信息符号。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破坏，则鉴别这个关系就可以正确恢复数字信息，这就避免了2PSK 方式中的“倒π”现象发生。同时我们也可以看到，单纯从波形上看，2PSK 与2DPSK 信号是无法分辨的。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成是把数字信息序列（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。 2DPSK 的调制原理与2FSK 的调制原理类似，也是用二进制基带信号作为模拟开关的控制信号轮流选通不同相位的载波，完成2DPSK 调制，其调制的基带信号和载波信号分别从“PSK 基带输入”和“PSK 载波输入”输入，差分变换的时钟信号从“PSK-BS 输入”点输入，其原理框图如图所示： 2DPSK 调制原理框图 2、2PSK （2DPSK ）解调原理

通信系统规划设计

附件2 第一部分：通信系统设计方案 一、系统概述 通信网络是一切信息传送的载体，它的设计好坏将直接影响到南海区一期智能交通管理系统的整体建设是否成功。因此，根据南海区智能交通系统一期建设特点，需要考虑采用当前先进的技术，建立整个系统的通信网络，以保证系统高速、稳定、安全的运行。 目前，通信网络可以选择有线和无线两种。其中，无线通信又分为很多种，主要有超短波和微波，微波的传输受自然环境影响较大，如：山体、建筑物的遮拦，对微波都有影响。 考虑到信息化技术的需要，在佛山市公安局南海分局交通警察大队指挥中心与下面17个中队的分中心及关键节点之间建立一条信息高速公路，将对南海区交通管理的信息化、智能化建设起到促进作用，不仅可以解决目前实时传送图像、实时控制信号等的问题，而且还可以提高整个南海区公安交通管理部门的办公自动化和辅助决策水平。为此，建议在大队指挥中心、中队队部及重要道口等关键节点之间采用光纤传输。 平时可以用光纤通道作为主通信通道，传送数据、图像信息（实时图像）。同时，在未来建设中，可考虑采用无线网络作为备份网络，在光纤网出现故障时，作为数据、图像信息的备用通道。 此次建设的无线系统主要是为移动警务系统服务，并有部分用作交通流信息检测系统。 二、系统设计原则 （一）网络的先进性 在本方案的设计中，在不降低整个系统性能的基础上，尽可能地利用现有设备和通讯线路，降低网络建设的投资成本，组建先进、可靠、具有升级潜力的业务和办公自动化综合应用网络。 总的指导思想是，以高水准、最优化的系统集成方案及一流的网络技术和设备，将南海区交通管理的通信网络建成一个性能先进的、安全的、可靠的、高效的智能化计算机网络系统。整个网络系统除具有技术先进性、安全可靠性、功能可扩展性及操作方便性之外，还需结合南海区智能交通系统规划与建设的实际情况，使整个网络系统具有合理的性能价格比。

网络通信系统的设计与实现论文

网络通信软件的设计与实现

摘要 本论文是关于一个通信软件的设计与实现. 首先介绍了该课题的来源和意义, 以及课题中作者使用的原理技术, 包括客户/服务器模式(C/S)结构原理, TCP/IP协议的体系结构等。然后详细分析了系统的整体设计,包括系统的功能介绍、实现思想, 系统的需求分析, 系统通信协议的设计，各个模块的体系结构，并采用UML技术，绘制整体程序结构图、流程图、类图、用例图等。接下来是介绍了各个子模块的功能、实现思想及它们的流程图、类图、消息流框图等。最后是系统的分析及优缺点及系统的总结和展望。 终端通过实际的通信链路和服务器建立TCP连接。而服务器端是接受并验证客户端连接，动态管理在线用户名单。 关键字：C/S结构；TCP/IP协议；UML技术；网络编程

ABSTRACT The paper is about the design and realization of correspondence software. In the First this paper introduced topic origin and the topic significance, As well as the principle and the technology that the author adopts in the paper , Including customer/Server (C/S) structure principle, TCP/IP protocol system structure and so on. Then author analyzes that the overall design, Including system function introduction, realization way, demand analysis, communication agreement design, system structure of each module. And adopting the UML technology,the author draws the overall procedure structure drawing, the flow chart, class drawing, and message flow chart and so on. Finally the paper introduced that the systematic analysis 、the excellence and the disadvantage of the system ，the summary and the forecast of the system. The terminal establishes the TCP communications through the actual correspondence link with the server. At the same time the server accepts and validates the connection of the client, dynamically manages the name list of the on－line users. Key words: the C/S Structure; the TCP/IP Protocol;the UML Technology; Network Programming

2PSK调制与解调系统的仿真(1)

科类理工科编号（学号） 本科生毕业论文（设计） ＰＳＫ调制与解调系统的仿真 The simulation of PSK modulation and demodulation system 秦安东 指导教师：赵红伟（讲师） 云南农业大学昆明黑龙潭650201 学院：基础与信息工程学院 专业：电子信息工程年级： 论文（设计）提交日期：答辩日期： 答辩委员会主任： 云南农业大学 年月

目录 摘要 ................................................................................................................ 错误！未定义书签。ABSTRACT.. (5) 1.前言 (5) 2.设计原理 (5) 2.1 2PSK信号的调制与解调 (5) 2.1.1 2PSK信号的调制原理 (5) 2.1.2 2PSK信号的解调原理 (7) 2.2 4PSK信号的调制与解调 (5) 2.2.1 4PSK信号的调制原理 (5) 2.2.2 4PSK信号的解调原理 (7) 2.3 8PSK信号的调制与解调 (5) 2.3.1 8PSK信号的调制原理 (5) 2.3.2 8PSK信号的解调原理 (7) 3仿真结果 (8) 4.1 2PSK信号的仿真结果如下图所示......................................... 错误！未定义书签。 4.2 4PSK信号的仿真结果如下图所示 (7) 4.3 8PSK信号的仿真结果如下图所示......................................... 错误！未定义书签。 5.心得体会 (9) 参考文献 (10) 致谢··················································································································错误！未定义书签。 附录··················································································································错误！未定义书签。

相移键控(PSK)和差分相移键控(DPSK)的仿真与设计

题目相移键控（PSK）和差分相移键控（DPSK）的仿真与设计 摘要 计算机仿真软件在通信系统工程设计中发挥着越来越重要的作用。利用MATLAB作为编程工具，设计了相移键控系统的模型，并且对模型的方针流程以及仿真结果都给出具体详实的分析，为实际系统的构建提供了很好的依据。数字调制是通信系统中最为重要的环节之一，数字调制技术的改进也是通信系统性能提高的重要途径。本文首先分析了数字调制系统的PSK和PSK的调制解调方法，然后，运用Matlab设计了这两种数字调制解调方法的仿真程序。通过仿真，分析了这两种调制解调过程中各环节时域和频域的波形，并考虑了信道噪声的影响。通过仿真更深刻地理解了数字调制解调系统基本原理。最后，对两种调制解调系统的性能进行了比较。 关键词2PSK 2DPSK Matlab 设计与仿真

1、设计内容、意义 1.1了解MATLAB MATLAB是一种交互式的以矩阵为基础的系统计算平台,它用于科学和工程的计算与可视化。它的优点在于快速开发计算方法，而不在于计算速度。 MATLAB的基本数据单位是矩阵，它的指令表达式与数学、工程中常用的形式十分相似，雇佣MATLAB可以进行矩阵、控制设计、信号处理与通信、图像处理、信号检测等领域。目前，MATLAB集科学计算(computation) 、可视化(visualization)、编程(programming)于一身，并提供了丰富的Windows图形界面设计方法。MATLAB在美国已经作为大学工科学生必修的计算机语言之一，近年来，MATLAB语言已在我国推广使用，现在已应用于各学科研究部门和高等院校。 1.2设计内容 数字信号的传输可分为基带传输和带通传输，实际中的大多数的信道（如无线信道）因具有带通特性而不能直接传送基带信号，这是因为基带信号往往具有丰富的低频分量，为了使数字信号能在带通信道中传输，必须用数字基带信号对载波进行调制，以使信号与信道相匹配，这种用基带信号控制载波，把数字基带信号变换成数字带通信号的过程称为数字调制。 在接收端通过解调器把带通信号还原成数字基带信号的过程称为数字解调，而包括调制和解调的过程数字传输系统叫做数字带通传输系统。通过改变载波幅度、频率、相位，来传输数字基带信号，所以带通传输也叫做载波传输。利用数字信号的离散取值特点通过开关键控制载波，从而实现数字调制，此法通常称为键控法，根据键控的不同可分为振幅键控，频率键控和相位键控。 此次试验报告首先分析了数字调制系统的几种基本调制解调方法，然后，运用Matlab设计了两种数字调制解调方法的仿真程序，主要包括2PSK，2DPSK。通过仿真，分析了这两种调制解调过程中各环节时域和频域的波形，并考虑了信道噪声的影响。通过仿真更深刻地理解了数字调制解调系统基本原理。最后，对这两种调制解调系统的性能进行了比较。 1.3设计意义 由于传输失真、传输损耗以及保证带内特性的原因，基带信号不适合在各种信道上进行长距离传输。为了进行长途传输，必须对数字信号进行载波调制，将信号频谱搬移到高频处才能在信道中传输。因此，大部分现代通信系统都使用数字调制技术。另外，由于数字通信具有建网灵活，容易采用数字差错控制技术和数字加密，便于集成化，并能够进入综合业务

基于tcp协议通信系统的设计与实现

基于TCP协议通信系统的设计与实现 杨秀森 （贵州师范大学机电学院电气工程及其自动化学号：0914********） 摘要：通信协议（communications protocol）是指双方实体完成通信或服务所必须遵循的规则和约定。协议定义了数据单元使用的格式，信息单元应该包含的信息与含义，连接方式，信息发送和接收的时序，从而确保网络中数据顺利地传送到确定的地方。通信的底层通信是通过SOCKET套接字接口实现的。当前的主流UNIX系统和微软的WINDOWS系统都在内核提供了对SOCKET字接口的支持。使用这个统一的接口，可以编写一个可移植的TCP通信程序。 本文设计并实现了基于局域网内的简单即时通信系统，系统采用C/S模式，底层通信通过SOCKET套接字接口实现，服务器负责客户端的登录验证，好友信息的保存和心跳报文的发送。客户端采用P2P方式实现消息传递，并能实现文件的传输。本文首先讨论了同步套接字，异步套接字，多线程并发执行任务等；然后阐述了客户端、服务器如何使用XML序列化的消息进行通信。 关键词：TCP协议；通信协议系统；套接字；文件传输；C/S模式； The System Design and Implementation of Based on TCP Protocol Communication Yang Xiu Sen (Guizhou Normal University Institute of mechanical and electrical engineering and its automation number: 0914********) Abstract: Communication protocol ( communications protocol ) refers to both entities to complete communication or service must follow the rules and conventions. The protocol defines a data unit format, information unit should contain information and meaning, connection mode, information transmission and reception timing, thereby ensuring that the network data smoothly transmitted to determine places. Communication communication is through the SOCKET socket interface implementation. The current mainstream UNIX system and Microsoft WINDOWS system in the kernel provides to SOCKET interface support. Using the unified interface, can be prepared in a transplantable TCP communication program. This paper designed and implemented based on a simple LAN instant communication system, the system adopts C/S model, the underlying communication through the SOCKET socket interface

二进制差分相移键控2DPSK解调课程设计

目录 一、二进制差分相移键控（2DPSK）基本原理 (1) 1.1 2DPSK信号基本原理 (1) 1.2 2DPSK信号的解调原理 (2) 二、2DPSK解调总体设计思路 (4) 三、2DPSK解调系统的设计 (6) 3．1带通滤波器 (6) 3．2本地载波与2DPSK信号相乘 (7) 3．3低通滤波电路 (8) 3．4 抽样判决器 (9) 3．4．1 抽样判决的比较器 (9) 3．4．2样值的抽取 (10) 3．5 逆码变换 (11) 四、2DPSK解调总图 (13) 五、课程设计心得 (14)

二进制差分相移键控2DPSK 解调课程设计 一、二进制差分相移键控（2DPSK ）基本原理 1.1 2DPSK 信号基本原理 传输系统中要保证信息的有效传输就必须要有较高的传输速率和很低的误码率！为了后的较低的误码率，就得让传输的信号又较低的误码率。在传输信号中，2PSK 信号和2ASK 及2FSK 信号相比，具有较好的误码率性能，但是，在2PSK 信号传输系统中存在相位不确定性，并将造成接收码元“0”和“1”的颠倒，产生误码。为了保证2PSK 的优点，又不会产生误码，将2PSK 体制改进为二进制差分相移键控（2DPSK ），及相对相移键控。 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Φ表示本码元初相与前一码元初相之差，并规定：Φ＝0表示0码，Φ＝π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1所示。 图1 2DPSK 信号 在这种绝对移相方式中，发送端是采用某一个相位作为基准，所以在系统接收端也必须采用相同的基准相位。如果基准相位发生变化，则在接收端回复的信号将与发送的数字信息完全相反。所以在实际过程中一般不采用绝对移相方式，而采用相对移相方式。 信号 DPSK 2基带信号

PSK调制和解调的基本原理回顾

目录 1.实验要求及开发环境 (3) 2. 二、课程设计软件说明 (7) 三、基本原理 (2) 3.1调制方式简介 (2) 3.2OQPSK的含义 (3) 3.3同相正交环法（科斯塔斯环） (5) 四、实验框图原理说明 (12) 4.1实验总框图介绍 (12) 4.2五个子部分的介绍 (7) 4.2.1串并转换 (7) 4.2.2载波调制 (9) 4.2.3 科斯塔斯环解调 (15) 4.2.4 抽样判决 (17) 4.2.5 并串转换 (17) 五、实验结论 (18) 六、调试报告 (19) 6.1频率调制器F M参数设置 (19) 6.2低通滤波器参数设置 (19) 6.3脉冲串的参数设置 (20) 七、实验心得 (21) 八、参考文献 (22)

一、实验要求及开发环境 实验要求：1. 数字相关器子系统 2. 仿真结果分析 实验目的：1.了解PSK直序扩频通信系统的基本原理 2.掌握Systemview的使用 开发环境：PC机开发软件：Systemview Systemview简介 Systemview是一个用于现代工程与科学系统设计及仿的动态系统分析平台。从滤波器设计、信号处理、完整通信系统的设计与仿真。直到一般系统的数学模型建立等各个领域，systemview在友好且功能齐全的窗口环境下，为用户提供了一个精密的嵌入式分析工具。 利用systemview，可以构造各种复杂的模拟、数字、数模混合系统和各种多速率系统．可用于各种线性或非线性控制系统的设计和仿真。其特色是，利用它可以从各种不同角度、以不同方式，拉要求设计多种滤波器，并可自动完成滤波器的各种指标一如幅频待件(波特图)、传递函数、根轨迹图等之间的转换。它还

《通信系统地综合设计与实践》计划清单

《通信系统的综合设计与实践》课程的要求 1、课程目的 本课程旨在加深、扩展通信原理所学知识，培养学生的实践动手能力，通过综合运用所学的《信号与系统》、《通信原理》、《数字信号处理》、《通信电路》等相关专业基础知识，运用通信仿真工具完成一个完整的通信子系统设计、仿真的全过程，要求学生掌握应用通信基本理论设计通信系统、计算通信系统的基本性能指标，并通过实验模型验证其设计的正确性等综合设计实验能力。以加深对课堂所学知识的理解，加强实践操作技能，及时解决理论与实际相脱节的问题，为后续进一步学习专业知识以及为毕业后从事专业相关工作奠定坚实的实践基础。 2、课程要求 通过系统仿真进一步深化对通信原理等相关课程知识的学习。本课程类似于国外同类课程中的project。具体设计题目包括数字基带传输、数字调制、连续信号的数字化、信道容量计算、汉明码的编译码、循环码的编译码、卷积码的编译码、正交编码、伪随机序列发生器、扩频通信与CDMA、多径瑞利信道模拟、分集性能等等。并能对仿真实验结果进行比对分析。学生还可以根据自己的兴趣，围绕通信原理课程知识自由选题，鼓励学生在教师指导下自主申报设计容，经过指导教师认可进行设计。 3、独立完成容 ①熟练掌握matlab仿真工具的使用；

②运用上述工具完成一个通信子系统的仿真原理设计。要求针对某一通信系统或其子系统，分析其基本的工作原理（简单叙述），设计仿真目的意义（重要），仿真过程（重点叙述）和仿真方法（重点叙述），对仿真结果的预计（重要）和仿真结果意义（重要）。 ③编制仿真程序并进行仿真。仿真程序要求说明程序运行环境，给出流程图，说明设计思路，叙述设计过程中遇到的困难与解决的方法，给出设计心得与体会。 ④对仿真结果进行分析。仿真结果分析要求使用准确的数字结果来描述仿真的通信系统某一原理或现象。不得用模糊的描述语言或简单定性的描述。仿真结果应该结合仿真原理设计的仿真意义和仿真结果意义进行分析，应该得出有意义并有说服力的结果。 4、实施过程及考核 ①每人一题，自选一个设计题目。每个题目分为通信系统仿真原理设计、仿真软件编程和仿真结果分析三个任务。所选的题目和仿真目的不能重复，对于重复的题目要求改选。重复的题目不能进入评审阶段。 ②第一周任务是选题和仿真原理设计。选题一天，仿真原理设计二天，仿真原理评审一天，未能通过评审的应该重新选题。 ③第二周任务是仿真程序设计和仿真结果分析，时间是二天。第三天对通信系统仿真报告评审，未能通过应该修正仿真程序和仿真结果，并进行二次评审。 ④第五天总结所有同学的综合实践成绩。

应急通信系统的设计与实现

应急通信系统的设计与实现 摘要：应急通信系统在突发事件发生时发挥着越来越重要的作用，本文就Windows Mobile操作系统的智能手机和无线局域网构建小范围内的应急通信系统来进行研究，作为总体应急通信框架中的一个有效补充。 关键词：应急通信系统；Windows Mobile；智能手机 一、前言 近年来，自然灾害是频繁的发生，其中最为我们熟悉的汶川、青海玉树地震，台风、洪水、泥石流等自然灾害。自然灾害的发生，给人们的生活带来诸多的不便，同时也会使有线和无线通信系统受到严重的破坏，使政府救灾工作不能很快的开展，应急通信系统在抗击自然灾害方面具有举足轻重的地位。本文本文就Windows Mobile操作系统的智能手机和无线局域网构建小范围内的应急通信系统来进行研究，就是希望能在危难的时候，老百姓能及时求救，使自然灾害过后的损失尽可能的降到最低。 二、现阶段应急通信的概况 应急通信是指在出现自然的或人为的突发性紧急情况时，综合利用各种通信资源，保障救援、紧急救助和必要通信所需的通信手段和方法，是一种具有暂时 性的特殊通信机制。从总体技术层面划分，应急通信主要分为有线和无线两种方式。有线应急通信也就是一般的国内、国际电话网，互联网等。其中有线公众电信网在在自然灾害应急通信中应用的最广，并且通过综合通信终端设备可以方便地实现中央救灾指挥中心与各地救灾指挥中心的联系。但有线应急通信的缺点是受到地理条件的限制且抗毁能力差，一旦被摧毁，通信立刻被阻断且很难恢复。无线应急通信以电磁波传输信息。短波通信在早期的无线应急通信中应用的很广泛，在20世纪40年代后，超短波、微波通信业务得到迅猛发展，特别是卫星通信的出现使得通信业务发展的步伐更加快了。无线通信具有抗毁能力强、机动灵活、组网方便的优点，在应急通信系统中具有很重要的地位。 我国是一个国土面积非常大的国家，各种灾害事件出现概率是很高的，而在现实中，突发公共事件在国内出现的高频率的确令人感到震惊，同时也让我们体会到了，加大对应急通信技术及装备研究的迫切性和必要性。2008年5月，我国四川汶川发生大地震，加之恶劣天气，通信阻塞，人民生命财产遭到重大的损失。震后，8个县城的对外通信完全中断，给救援工作带来很大的难度，通信这条救援生命线受到了严峻的挑战。通信行业提供了大量设备进行保障，并且派出了很多的人员进行救援，都因道路中断等原因效果难以很快的显现出来，给救援工作带来了很多的不便，中国移动四川全省有三台交换机全阻。受余震等综合因素影响，13日零时左右为基站中断高峰，共有4457个基站退服，主要集中在四川、甘肃、陕西三省。据中国移动集团公司统计，因通信联络急剧增多，四川当地长途话务量已上升到日常的10倍以上，手机接通率下降到日常平均值的一半

基于MATLAB的二进制数字系统的调制(包括2ask,2fsk,2psk,2dpsk)

课程设计(论文)说明书 题目：二进制数字调制系统 的实现 院（系）：信息与通信学院 专业：通信工程

摘要 MATLAB 是美国MathWorks公司出品的商业数学软件，用于算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境，主要包括MATLAB和SIMULINK两大部分。 论文中介绍了《通信原理》课程中数字频带传输系统的工作原理，并用MATLAB 软件编写M文件实现产生数字基带信号及对其进行四种方式的调制、解调的系统仿真。关键词：数字频带传输系统；MATLAB软件；数字调制

目录 引言 (1) 1 MATLAB简介 (1) 2 二进制数字调制系统的原理及实现 (2) 2.1 二进制振幅键控 (2) 2.1.1ASK调制原理 (2) 2.1.2ASK解调原理 (3) 2.1.3仿真结果及分析 (4) 2.2 二进制移频键控 (4) 2.2.1FSK调制原理 (5) 2.2.2FSK解调原理 (6) 2.2.3仿真结果及分析 (6) 2.3 二进制相移键控 (8) 2.3.1PSK调制原理 (8) 2.3.2PSK解调原理 (9) 2.3.3仿真结果及分析 (9) 2.4 二进制差分相移键控 (10) 2.4.1DPSK调制原理 (11) 2.4.2DPSK解调原理 (11) 2.4.3仿真结果及分析 (12) 3 心得体会 (13) 谢辞 (15) 参考文献 (16) 附录 (17)

引言 通信就是克服距离上的障碍，从一地向另一地传递和交换消息。消息有模拟消息（如语音、图像等）以及数字消息（如数据、文字等）之分。所有消息必须在转换成电信号（通常简称为信号）后才能在通信系统中传输。相应的信号可分为模拟信号和数字信号，模拟信号的自变量可以是连续的或离散的，但幅度是连续的，如电话机、电视摄像机输出的信号就是模拟信号。数字信号的自变量可以是连续的或离散的，但幅度是离散的，如电船传机、计算机等各种数字终端设备输出的信号就是数字信号。 通信系统可分为数字通信系统和模拟通信系统。数字通信系统是利用数字信号来传递消息的通信系统。数字通信系统较模拟通信系统而言，具有抗干扰能力强、便于加密、易于实现集成化、便于与计算机连接等优点。因而，数字通信更能适应对通信技术的越来越高的要求。近二十年来，数字通信发展十分迅速，在整个通信领域中所占比重日益增长，在大多数通信系统中已代替模拟通信，成为当代通信系统的主流。 本文利用MATLAB软件来仿真二进制数字调制系统，包括2ASK，2FSK，2PSK，2DPSK调制、解调过程。 1 MATLAB简介 美国Mathworks公司于1967年推出了矩阵实验室“Matrix Laboratory”（缩写为Matlab）这就是Matlab最早的雏形。开发的最早的目的是帮助学校的老师和学生更好的授课和学习。Matlab是一种解释性执行语言，具有强大的计算、仿真、绘图等功能。Simulink是MATLAB中的一种可视化仿真工具，也是目前在动态系统的建模和仿真等方面应用最广泛的工具之一。确切的说，Simulink是一个用来对动态系统进行建模、仿真和分析的软件包，它支持线性和非线性系统，连续、离散时间模型，或者是两者的混合。系统还可以使多种采样频率的系统，而且系统可以是多进程的。在Simulink环境中，它为用户提供了方框图进行建模的图形接口，采用这种结构画模型图就如同用手在纸上画模型一样自如、方便，故用户只需进行简单的点击和拖动就能完成建模，并可直接进行系统的仿真，快速的得到仿真结果。但是Simulink不能脱离MATLAB而独立工作。 Matlab将高性能的数值计算和可视化集成在一起，并提供了大量的内置函数，从而被广泛地应用于科学计算、控制系统、信息处理等领域的分析、仿真和设计工作，而且利用Matlab产品的开放式结构，可以非常容易地对Matlab的功能进行扩充，从而在不断深化对问题认识的同时，不断完善Matlab产品以提高产品自身的竞争能力。 利用M语言还开发了相应的Matlab专业工具箱函数供用户直接使用。这些工具箱应用的算法是开放的可扩展的，用户不仅可以查看其中的算法，还可以针对一些算法进行修改，甚至允许开发自己的算法扩充工具箱的功能。目前Matlab产品的工具箱有四十多个，分别涵盖了数据获取、科学计算、控制系统设计与分析、数字信号处理、数字图像处理、金融财务分析以及生物遗传工程等专业领域。