网站设计师培训图片,怎么下载网站页面,网站空间怎么做,阿里巴巴法拍房官网文章目录 前言一、OOK1、表达式2、功率谱密度3、调制框图 二、2PSK1、表达式2、功率谱密度 三、2FSK1、表达式 四、MATLAB 仿真1、MATLAB 源码2、仿真及结果①、输入信号及频谱图②、2ASK 调制③、2PSK 调制④、2FSK 调制⑤、随机相位 2FSK 调制 五、资源自取 前言
数字频带信… 文章目录 前言一、OOK1、表达式2、功率谱密度3、调制框图 二、2PSK1、表达式2、功率谱密度 三、2FSK1、表达式 四、MATLAB 仿真1、MATLAB 源码2、仿真及结果①、输入信号及频谱图②、2ASK 调制③、2PSK 调制④、2FSK 调制⑤、随机相位 2FSK 调制 五、资源自取 前言
数字频带信号通常也称为数字调制信号其信号频谱通常是带通型的适合于在带通型信道中传输。数字调制是将基带数字信号变换成适合带通型信道传输的一种信号处理方式正如模拟通信中的一样可以通过对基带信号的频谱搬移来适应信道特性也到同样的目的可以采用频率调制、相位调制的方式来达到同样的目的。
本文将主要通过 Matlab 来学习二进制的调制解调方式包括 OOK、2PSK、2FSK并分析和仿真这些调制系统。 一、OOK
1、表达式
如果将二进制码元 “0” 对应信号 0“1” 对应信号 A c o s 2 π f c t Acos2\pi f_ct Acos2πfct则 OOK 信号可以写成如下表达式 s ( t ) ∑ n a n g ( t − n T s ) A c o s 2 π f c t s(t){\sum_na_ng(t-nT_s)}Acos2\pi f_ct s(t)n∑ang(t−nTs)Acos2πfct 其中 a n ∈ a_n\in an∈ {0,1} g ( t ) { 1 0 ≤ t ≤ T s 0 其他 g(t)\begin{cases} 1 0\le t \le T_s \\ 0 \text{其他} \end{cases} g(t){100≤t≤Ts其他
可以看到上式是数字基带信号 m ( t ) ∑ n a n g ( t − n T s ) m(t)\sum_na_ng(t-nT_s) m(t)∑nang(t−nTs) 经过 DSB 调制后形成的信号OOK 信号波形如下图所示
OOK 信号波形 2、功率谱密度
OOK 信号的功率谱密度为 P s ( f ) A 2 4 [ P m ( f − f c ) P m ( f f c ) ] P_s(f)\frac{A^2}{4}[P_m(f-f_c)P_m(ff_c)] Ps(f)4A2[Pm(f−fc)Pm(ffc)]
3、调制框图
OOK 的调制框图如下图所示
OOK 信号调制框图 二、2PSK
1、表达式
将二进制码元 “0” 对应相位为 π \pi π 的载波 − A c o s 2 π f c t -Acos2\pi f_ct −Acos2πfct“1” 对应相位为 0 的载波 A c o s 2 π f c t Acos2 \pi f_ct Acos2πfct则 2PSK 信号可以写成如下表达式 s ( t ) ∑ n a n g ( t − n T s ) A c o s 2 π f c t s(t){\sum_na_ng(t-nT_s)}Acos2\pi f_ct s(t)n∑ang(t−nTs)Acos2πfct 其中 a n ∈ a_n\in an∈ {1,-1} g ( t ) { 1 0 ≤ t ≤ T s 0 其他 g(t)\begin{cases} 1 0\le t \le T_s \\ 0 \text{其他} \end{cases} g(t){100≤t≤Ts其他
2PSK 信号波形如下图所示其实现框图与 OOK 相同只是输入是双极性的
2PSK 信号波形 2、功率谱密度
2PSK 信号的功率谱密度为 P s ( f ) A 2 4 [ P m ( f − f c ) P m ( f f c ) ] P_s(f)\frac{A^2}{4}[P_m(f-f_c)P_m(ff_c)] Ps(f)4A2[Pm(f−fc)Pm(ffc)]
三、2FSK
1、表达式
将二进制码元 “0” 对应载波 A c o s 2 π f 1 t Acos2 \pi f_1t Acos2πf1t“1” 对应载波 A c o s 2 π f 2 t Acos2\pi f_2t Acos2πf2t则形成 2FSK 信号可以写成如下表达式 s ( t ) ∑ n a n ‾ g ( t − n T s ) A c o s ( 2 π f 1 t φ n ) ∑ n a n g ( t − n T s ) A c o s ( 2 π f 1 t θ n ) s(t)\sum_n \overline{a_n}g(t-nT_s)Acos(2\pi f_1t\varphi_n)\sum_n a_ng(t-nT_s)Acos(2\pi f_1t\theta_n) s(t)n∑ang(t−nTs)Acos(2πf1tφn)n∑ang(t−nTs)Acos(2πf1tθn) 当 a n 1 a_n1 an1 时对应的传输信号频率为 f 2 f_2 f2当 a n 0 a_n0 an0 时对应的传输信号频率为 f 1 f_1 f1上式中 φ n \varphi_n φn、 θ n \theta_n θn 时两个频率波的初相。2FSK 也可以写成另外的形式如下 s ( t ) A c o s [ 2 π f c t 2 π h ∑ n − ∞ ∞ a n g ( t − n T s ) ] s(t)Acos[2\pi f_ct2\pi h\sum_{n-\infty}^{\infty}{a_n}g(t-nT_s)] s(t)Acos[2πfct2πhn−∞∑∞ang(t−nTs)] 其中 a n ∈ a_n\in an∈ {1,-1} f c ( f 1 f 2 ) / 2 f_c(f_1f_2)/2 fc(f1f2)/2 g ( t ) { 1 0 ≤ t ≤ T s 0 其他 g(t)\begin{cases} 1 0\le t \le T_s \\ 0 \text{其他} \end{cases} g(t){100≤t≤Ts其他 h ∣ f c − f 1 ∣ h|f_c-f_1| h∣fc−f1∣ 为频偏其波形如下图所示
2FSK 波形 2FSK 信号可以看成是两个不同载波的 OOK 信号的叠加 s ( t ) s 1 ( t ) c o s ( ω t ϕ 1 ) s 2 ( t ) c o s ( ω t ϕ 2 ) s(t)s_1(t)cos(\omega t\phi_1)s_2(t)cos(\omega_t\phi_2) s(t)s1(t)cos(ωtϕ1)s2(t)cos(ωtϕ2) 当这两项不相关时如载波之间频率差足够大它的功率谱密度为 P s 1 4 [ P s 1 ( f f 1 ) P s 1 ( f − f 1 ) ] 1 4 [ P s 2 ( f f 1 ) P s 1 ( f − f 2 ) ] P_s\frac{1}{4}[P_{s1}(ff_1)P_{s1}(f-f_1)]\frac{1}{4}[P_{s2}(ff_1)P_{s1}(f-f_2)] Ps41[Ps1(ff1)Ps1(f−f1)]41[Ps2(ff1)Ps1(f−f2)]
四、MATLAB 仿真
以下代码使用 MATLAB 产生独立等概的二进制信源并完成了下面三个功能
画出 OOK 信号波形及其功率谱画出 2PSK 信号波形及其功率谱画出 2FSK 信号波形及其功率谱设 ∣ f 1 − f 2 ∣ 1 T s |f_1-f_2|\frac{1}{T_s} ∣f1−f2∣Ts1。
1、MATLAB 源码
% 2ASK,2PSK
clear all;
close all;A 1;
fc 2; % 2Hz;
N_sample 8;
N 500; % 码元数
Ts 1; % 1 baud/sdt Ts/fc/N_sample; % 波形采样间隔
t 0 : dt : N*Ts-dt;
T dt * length(t);
Lt length(t);% 产生二进制信源
d sign(randn(1, N));
dd sigexpand((d1)/2, fc*N_sample);
gt ones(1, fc*N_sample); % NRZ 波形figure(1)
subplot(221); % 输入 NRZ 信号波形(单极性
d_NRZ conv(dd, gt);
plot(t, d_NRZ(1:length(t)));
axis([0 10 0 1.2]); xlabel(t/s); ylabel(输入信号);subplot(222); % 输入 NRZ 频谱
[f, d_NRZf] T2F(t, d_NRZ(1:length(t)));
plot(f, 10*log10(abs(d_NRZf).^2/T));
axis([-2 2 -50 10]); xlabel(f/Hz); ylabel(输入信号功率谱密度(dB/Hz));%2ASK信号
ht A*cos(2*pi*fc*t);
s_2ask d_NRZ(1:Lt).*ht;subplot(223)
plot(t,s_2ask);
axis([0 10 -1.2 1.2]); xlabel(t/s); ylabel(2ASK);[f, s_2askf]T2F(t, s_2ask );
subplot(224)
plot(f, 10*log10(abs(s_2askf).^2/T));
axis([-fc-4 fc4 -50 10]); xlabel(f/Hz); ylabel(2ASK功率谱密度(dB/Hz));figure(2)
%2PSK信号
d_2psk 2*d_NRZ-1;
s_2psk d_2psk(1:Lt).*ht;
subplot(221)
plot(t,s_2psk);
axis([0 10 -1.2 1.2]); xlabel(t/s); ylabel(2PSK);subplot(222)
[f, s_2pskf] T2F(t, s_2psk);
plot( f, 10*log10(abs(s_2pskf).^2/T) );
axis([-fc-4 fc4 -50 10]); xlabel(f/Hz); ylabel(2PSK功率谱密度(dB/Hz));% 2FSK
% s_2fsk Acos(2*pi*fc*t int(2*d_NRZ-1) );sd_2fsk 2*d_NRZ-1;s_2fsk A*cos(2*pi*fc*t 2*pi*sd_2fsk(1:length(t)).*t );
subplot(223)
plot(t, s_2fsk);
axis([0 10 -1.2 1.2]);xlabel(t/s); ylabel(2FSK)
subplot(224)
[f, s_2fskf] T2F(t, s_2fsk);
plot(f, 10*log10(abs(s_2fskf).^2/T));
axis([-fc-4 fc4 -50 10]); xlabel(f/Hz); ylabel(2FSK功率谱密度(dB/Hz));% 随机相位 2FSK
fai 2*pi*rand(1, N);
fai_2fsk sigexpand(fai, fc*N_sample);
fai_2fsk conv(fai_2fsk, gt);
s_2fskd A*cos(2*pi*fc*t 2*pi*sd_2fsk(1:length(t)).*t fai_2fsk(1:length(t)) );
figure(3)
subplot(211);
plot(t, s_2fskd);
axis([0 10 -1.2 1.2]); xlabel(t/s); ylabel(随机相位 2FSK);
[f, s_2fskdf] T2F(t, s_2fskd);
subplot(212);
plot(f, 10*log10(abs(s_2fskdf).^2/T));
axis([-fc-4 fc4 -50 10]); xlabel(f/Hz); ylabel(随机相位 2FSK 功率谱密度(dB/Hz));2、仿真及结果
①、输入信号及频谱图 ②、2ASK 调制 ③、2PSK 调制 ④、2FSK 调制 ⑤、随机相位 2FSK 调制 五、资源自取
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