m无线通信的调制解调过程的matlab仿真,包括ASK,FSK,PSK

简介: m无线通信的调制解调过程的matlab仿真,包括ASK,FSK,PSK

1.算法概述

  传输模拟信号时一样,传输数字信号时也有三种基本的调制方式:幅移键控(ASK)、频移键控(FSK)和相移键控(PSK)。它们分别对应于用载波(正弦波)的幅度、频率和相位来传递数字基带信号,可以看成是模拟线性调制和角度调制的特殊情况。

   理论上,数字调制与模拟调制在本质上没有什么不同,它们都是属正弦波调制。但是,数字调制是调制信号为数字型的正弦波调制,而模拟调制则是调制信号为连续型的正弦波调制。

   在数字通信的三种调制方式(ASK、FSK、PSK)中, 就频带利用率和抗噪声性能(或功率利用率)两个方面来看,一般而言,都是PSK系统最佳。所以PSK在 中、高速数据传输中得到了广泛的应用。

ASK: 幅度键控可以通过乘法器和开关电路来实现。载波在数字信号1或0的控制下通或断,在信号为1的状态载波接通,此时传输信道上有载波出现;在信号为0的状态下,载波被关断,此时传输信道上无载波传送。那么在接收端我们就可以根据载波的有无还原出数字信号的1和0。

2-ASK信号功率谱密度的特点如下:
(1)由连续谱和离散谱两部分构成;连续谱由传号的波形g(t)经线性调制后决定,离散谱由载波分量决定;
(2)已调信号的带宽是基带脉冲波形带宽的二倍。

FSK:频移键控是利用两个不同频率f1和f2的振荡源来代表信号1和0,用数字信号的1和0去控制两个独立的振荡源交替输出。对二进制的频移键控调制方式,其有效带宽为B=2xF+2Fb,xF是二进制基带信号的带宽也是FSK信号的最大频偏,由于数字信号的带宽即Fb值大,所以二进制频移键控的信号带宽B较大,频带利用率小。

2-FSK功率谱密度的特点如下:

(1) 2FSK信号的功率谱由连续谱和离散谱两部分构成,离散谱出现在f1和f2位置;

(2) 功率谱密度中的连续谱部分一般出现双峰。若两个载频之差|f1 -f2|≤fs,则出现单峰。

PSK:在相移键控中,载波相位受数字基带信号的控制,如在二进制基带信号中为0时,载波相位为0或π,为1时载波相位为π或0。载波相位和基带信号有一一对应的关系,从而达到调制的目的。

2-PSK信号的功率密度有如下特点:

(1) 由连续谱与离散谱两部分组成;

(2) 带宽是绝对脉冲序列的二倍;

(3) 与2ASK功率谱的区别是当P=1/2时,2PSK无离散谱,而2ASK存在离散谱。

2.仿真效果预览
matlab2022a仿真

1.png
2.png
3.png

3.MATLAB部分代码预览

clear;
close all;
warning off;
addpath(genpath(pwd));
 
 
M = 2; 
t = 0:0.001:0.999; 
m = floor(M*rand(10, 1)');
%m= m(ceil(10*t+0.01));
e=m(ceil(10*t+0.01)).*cos(2*pi*125*t); %ask调制
h=plot(t,m(ceil(10*t+0.01))+2,'b',t,e,'r');
set(h,'linewidth',2);
axis([0, 1, -1.2, 3.5]);
xlabel('2ASK调制信号') ;
grid;
clc;
clear;
close all;
warning off;
addpath(genpath(pwd));
M = 2; 
t = 0:0.001:0.999; 
m = floor(M*rand(10, 1)');
df = 50;
g = 2*m(ceil(10*t+0.01))-1;      %生成基带信号
s = cos(2*pi*(25+g*df).*t);      %2FSK调制信号
h=plot(t, m(ceil(10*t+0.01))+2,'b',t, s,'r');
set(h,'linewidth',2);
axis([0, 1, -1.2, 3.5]);
xlabel('2FSK调制信号')
grid;
 
01_013_m
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