基于MATLAB的BPSK调制仿真及性能分析.doc

******************实践教学*******************兰州理工大学计算机与通信学院2015年春季学期通信系统仿真训练课程设计题目：基于MATLAB的BPSK调制仿真及性能分析专业班级：姓名：学号：指导教师：成绩：摘要BPSK是在21世纪的现阶段数字通信系统是现代通信系统的主流在社会生活各个方面占据重要地位调制与解调是一个不可或缺的环节它大大提高了信号的传输性能和安全性。BPSK作为数字通信系统中的一种简单、基础的调制解调方法抗干扰能力强容易仿真实现。在了解并掌握了BPSK调制与解调原理后学习MATLAB仿真软件的使用方法。本次课程设计为基于MATLAB的BPSK调制仿真。本次课设着重介绍了算法的实现并采用MATLAB程序仿真测试了BPSK过程中单极性不归零编码、脉冲成形、PSK调制、信号通过AWGN信道、载波恢复、解调、解码等过程。关键词：BPSK、调制解调、MATLAB仿真、数字通信系统目录前言3一、BPSK原理41.1MPSK的介绍41.1.1MPSK的介绍41.2BPSK简介51.2.1BPSK的概念及分类51.3BPSK信号的产生51.4BPSK调制51.4.1调制的概念51.4.2调制的种类61.4.3调制的作用61.4.4调制方式61.4.5BPSK的调制原理71.5BPSK的解调81.6高斯噪声81.6.1高斯白噪声8二、设计思路9三、设计仿真及分析103.1设计仿真103.2结果总体分析13总结14参考文献15致谢16前言数字通信系统使用的最基本的就是PSK实际上由于交调的存在大都使用PSK由于电波主要在自由空间传播信道参数比较稳定信道的主要干扰是高斯白噪声因而可视为恒参信道。理论分析指出在恒参信道中采用PSK的误码率最低更有效地利用卫星频带在接收机噪声的作用下PSK的误码率最低。因而在实际中得到广泛的应用。特别是高数数据传输中FSK是一种很重演的调制方式。因此本课程设计尝试对PSK中常用的BPSK的调制技术进行通信系统仿真训练的设计实践。本次课程设计为基于MATLAB的BPSK调制仿真及性能分析。本次课设着重介绍了算法的实现并采用MATLAB程序仿真测试了BPSK过程中单极性不归零编码、脉冲成形、PSK调制、信号通过AWGN信道、载波恢复、解调、解码等过程。本设计要求采用Matlab实现对BPSK通信系统的蒙特卡罗仿真并且绘制相关的图形此题比较难做涉及到的方面很多对BPSK及蒙特卡罗仿算法很不了解查阅了很多资料然而涉及的有较少但查资料当中学到了很多不知道的东西加深了对PSK的了解。以二进制调相为例取码元为"1"时调制后载波与未调载波同相；取码元为"0"时调制后载波与未调载波反相；"1"和"0"时调制后载波相位差180°。就模拟调制法而言与产生2ASK信号的方法比较只是对s(t)要求不同因此BPSK信号可以看作是双极性基带信号作用下的DSB调幅信号。而就键控法来说用数字基带信号s(t)控制开关电路选择不同相位的载波输出这时s(t)为单极性NRZ或双极性NRZ脉冲序列信号均可。本设计分析BPSK调制和解调系统并用BPSK软件仿真调制系统最后建立蒙特卡洛仿真模型统计系统误码率。该题目概括了《MATLAB技术》、《通信系统原理》等课程的主要知识点通过该设计能够培养和提高学生综合设计能力为今后的学习和工作积累经验。一、BPSK原理1.1MPSK的介绍1.1.1MPSK的介绍MPSK即多进制相移键控又称为多相制。这种键控方式是多进制键控的主要方式。在M进制的相移键控信号用M个相位不同的载波分别代表M个不同的符号。如果载波有2n个相位它可以代表n位二进制码元的的不同组合的码组。多进制相移键控也分为多进制绝对相移键控和多进制相对相移键控。在MPSK信号中载波相位有M种可能取值θn=2πn/M(n=12…M-1)。因此MPSK信号可表示为S(t)=cos(ω0t+θn)=cos(ω0t+2πn/M)⑴若载波频率是基带信号速率的整数倍则上式可改写为S(t)=∑g(t-nTs)cos(ω0t+θn)=cosω0tΣcosθng(t-nTs)-sinω0tΣsinθng(t-nT)⑵式中g(t)是高度为1、宽度为Ts的门函数；Ts为M