实验三 数字调制解调实验2ASK--2FSK思路(GZHU)

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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了实验三 数字调制解调实验2ASK--2FSK思路(GZHU)相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

思路:

针对2ASK调制使用相干解调法:对整个过程进行分析
相比实验二:数字基带传输实验(GZHU) 这里只是增加了调制和解调两个部分,同时对于2ASK 这里选择的码型是单极性不归零码型;剩下的部分跟实验二是一样的;调制方法:包络法和模拟相乘法进行调制和相干解调;

在这里插入图片描述

内容

采用Matlab对数字调制解调系统进行搭建并仿真,基本参数设置如下:
 1. 信源为长度N=1000的随机“0”、“1”序列,发送端符号速率RB=1000Baud;
 2. 基带数字信号根据具体调制方式采用合适的基带编码;
 3. 发送端的发送滤波器采用平方根升余弦滤波器,采样频率fs=16000Hz,滚降系数α=0.25,延迟delay=5;
 4. 信道为awgn信道,信噪比snr=-5dB、5dB;
 5. 接收端的低通滤波器采用平方根升余弦滤波器进行匹配滤波;
请实验仿真并给出以下信息:、

  1. 2ASK
    载波频率fc=4000Hz
    (1) 发送端采用平方根升余弦脉冲成型后的时域和频域波形;
    (2) 发送端进行2ASK调制后的时域和频域波形;%
    (3) 接收端进行2ASK相干解调后的时域和频域波形;
    (4) 接收端进行匹配滤波的时域和频域波形;
    (5) 发送端输入信号和接收判决器输出的信号波形对比图;
    (6) 误码率;
    (7) 分析接收端抽样判决阈值的选取对误码率的影响。
    简单实验使用单极性不归零码型;

第一个实验部分:2ASK (二进制幅度调制)

代码:跟实验二不同的是信号在输入信道前进行调制,输出信道后进行解调,剩下的都是跟实验二一样!

2ASK

fc = 4000;                  % 载波频率

% f_up = 2000                 % 上分支载波频率
% f_down = 4000               % 下分支载波频率

x_len = length(x_shaped);     % 发送信号长度

ln = 0:x_len - 1;

t = ln/fs;                    % 时间t 2ASK调制

cari_x = cos(2*pi*fc*t);    % 载波
m_x_c = x_shaped .* cari_x;  % 模拟相乘法进行调制

信道

m_x_c_n = awgn(m_x_c, snr, 'measured', 'db');     % 添加高斯白噪声
1
相干解调
x_c_n = m_x_c_n .* cari_x;                          % 与同频率相乘 .* 
1
脉冲成型
res = conv(x_c_n, h_sqrt);            % 接收端脉冲成型,滤波器还是使用平方根升余弦
1

接收端同步抽样

% 抽样同步
SynPosi = delay * oversamp * 2 + 1;                 % 两个时延*过采样率
SymPosi = SynPosi + (0:oversamp:(N-1) * oversamp);  % 采样点

res_signl = res(SymPosi);                           % 接收端采样信号

判决
for i = 1:N
    if res_signl(i) > 0.5
        res_match(i) = 1;
        
    elseif res_signl(i) <= 0.5
        res_match(i) = 0;
        
    end
end

计算误码率

for i = 1:N
    if res_match(i) ~= s_nrz(i)
        c_error = c_error 
符号解释


fc : 载波频率
cari_x : 载波
m_x_c : 调制后信号
m_x_c_n : 调制后信号在信道上添加高斯白噪声
x_c_n : 接收端解调后信号
res : 经过卷积后的接收端信号,此时已经是低频信号
res_signl : 经过抽样判决后的信号
res_match: 接收通过判决匹配信号
c_error : 错误码元个数
elv : 误码率

思考问题

  1. 基带信号有码间串扰,那么调制信道是否有码间串扰?

    有,只要是带限信道就会产生码间串扰

  2. 怎么避免码间串扰呢?在这里插入图片描述

组成 一起就能避免码间串扰!

  1. 码型的选择?

单极性不归零码

  1. 为什么不选择双极性?

因为如果选择双极性码型的时候,表示0或者1的正弦波的幅度的绝对值是相等;而单极性表示0或者1的时候表示1是正弦波,表示0是0;

  1. 载波的时候为什么使用 .*(点乘),而不使用(乘);

这是因为载波的是将基带信号搬移到载波频谱上,所以是将每个基带信号与载波对应元素进行相乘,而乘法是矩阵乘法,也就是mxn维度*nxm维度点乘是nxm维度*nxm维度

在这里插入图片描述
6. 接受端解调

解调方法:相干解调和包络解调(以下是相干解调)
在这里插入图片描述
就是将经过载波的信号通过相乘器(与载波信号(同频同相)进行相乘),进行简单的频谱搬移,之后通过低通滤波器将高频成分过滤,得到的就是基带信号的低频成分;

  1. 抽样判决的阈值的选择

选择0.5,因为使用的是单极性码元

第二个实验部分:2FSK (二进制频率调制)

思路:

在这里插入图片描述

  • 2FSK = 2ASK + 2ASK

在这里插入图片描述

第三个实验部分:2PSK (二进制相位调制)

参考文献:
[1] 基于MATLAB仿真的模拟乘法器AM波分析
[2]讲解傅里叶变换的知乎

以上是关于实验三 数字调制解调实验2ASK--2FSK思路(GZHU)的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章

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