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2018-09-29 18:29:15
实现二进制数字调制与解调信号的仿真是我的MATLAB课程设计的一部分,我参考了网上的一些资料,并加入了一些自己的想法,代码已在本地MATLAB编译通过且能正常运行。
2PSK——二进制相移键控
i=10;%基带信号码元数 j=5000; t=linspace(0,5,j);%0-5之间产生5000个点行矢量,即将[0,5]分成5000份 fc=5;%载波频率 fm=i/5;%码元速率 B=2*fm;%信号带宽 %产生基带信号 a=round(rand(1,i));%随机序列,基带信号 %figure(3);stem(a); st1=t; for n=1:10 if a(n)<1 for m=j/i*(n-1)+1:j/i*n st1(m)=0; end else for m=j/i*(n-1)+1:j/i*n st1(m)=1; end end end figure(1); subplot(411); plot(t,st1); title('基带信号st1'); axis([0,5,-1,2]); %基带信号求反 %由于PSK中的是双极性信号,因此对上面所求单极性信号取反来与之一起构成双极性码 st2=t; for k=1:j if st1(k)>=1 st2(k)=0; else st2(k)=1; end end subplot(412); plot(t,st2); title('基带信号反码st2'); axis([0,5,-1,2]); st3=st1-st2; subplot(413); plot(t,st3); title('双极性基带信号st3'); axis([0,5,-2,2]); %载波信号 s1=sin(2*pi*fc*t); subplot(414); plot(s1); title('载波信号s1'); %调制 e_psk=st3.*s1; figure(2); subplot(511); plot(t,e_psk); title('调制后波形e-2psk'); %加噪 noise=rand(1,j); psk=e_psk+noise;%加入噪声 subplot(512); plot(t,psk); title('加噪后波形'); %相干解调 psk=psk.*s1;%与载波相乘 subplot(513); plot(t,psk); title('与载波s1相乘后波形'); [f,af] = T2F(t,psk);%傅里叶变换 [t,psk] = lpf(f,af,B);%通过低通滤波器 subplot(514); plot(t,psk); title('低通滤波后波形'); %抽样判决 for m=0:i-1 if psk(1,m*500+250)<0 for j=m*500+1:(m+1)*500 psk(1,j)=0; end else for j=m*500+1:(m+1)*500 psk(1,j)=1; end end end subplot(515); plot(t,psk); axis([0,5,-1,2]); title('抽样判决后波形');
用到的函数
①T2F.m
function [f,sf]= T2F(t,st) %利用FFT计算信号的频谱并与信号的真实频谱的抽样比较。 %脚本文件T2F.m定义了函数T2F,计算信号的傅立叶变换。 %Input is the time and the signal vectors,the length of time must greater %than 2 %Output is the frequency and the signal spectrum dt = t(2)-t(1); T=t(end); df = 1/T; N = length(st); f=-N/2*df : df : N/2*df-df; sf = fft(st); sf = T/N*fftshift(sf);
②F2T.m
function [t,st]=F2T(f,sf) %脚本文件F2T.m定义了函数F2T,计算信号的反傅立叶变换。 %This function calculate the time signal using ifft function for the input df = f(2)-f(1); Fmx = ( f(end)-f(1) +df); dt = 1/Fmx; N = length(sf); T = dt*N; %t=-T/2:dt:T/2-dt; t = 0:dt:T-dt; sff = fftshift(sf); st = Fmx*ifft(sff);
③lpf.m
function [t,st]=lpf(f,sf,B) %This function filter an input data using a lowpass filter %Inputs: f: frequency samples % sf: input data spectrum samples % B: lowpass bandwidth with a rectangle lowpass %Outputs: t: time samples % st: output data time samples df = f(2)-f(1); T = 1/df; hf = zeros(1,length(f));%全零矩阵 bf = [-floor( B/df ): floor( B/df )] + floor( length(f)/2 ); hf(bf)=1; yf=hf.*sf; [t,st]=F2T(f,yf); st = real(st);
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% FSK2 MATLAB code for FSK2.fig
% FSK2, by itself, creates a new FSK2 or raises the existing
% singleton*.
%
% H = FSK2 returns the handle to a new FSK2 or the handle to
% the existing singleton*.
%
% FSK2(‘CALLBACK’,hObject,eventData,handles,…) calls the local
% function named CALLBACK in FSK2.M with the given input arguments.
%
% FSK2(‘Property’,‘Value’,…) creates a new FSK2 or raises the
% existing singleton*. Starting from the left, property value pairs are
% applied to the GUI before FSK2_OpeningFcn gets called. An
% unrecognized property name or invalid value makes property application
% stop. All inputs are passed to FSK2_OpeningFcn via varargin.
%
% *See GUI Options on GUIDE’s Tools menu. Choose “GUI allows only one
% instance to run (singleton)”.
%
% See also: GUIDE, GUIDATA, GUIHANDLES% Edit the above text to modify the response to help FSK2
% Last Modified by GUIDE v2.5 15-Mar-2021 08:48:22
% Begin initialization code - DO NOT EDIT
gui_Singleton = 1;
gui_State = struct(‘gui_Name’, mfilename, …
‘gui_Singleton’, gui_Singleton, …
‘gui_OpeningFcn’, @FSK2_OpeningFcn, …
‘gui_OutputFcn’, @FSK2_OutputFcn, …
‘gui_LayoutFcn’, [] , …
‘gui_Callback’, []);
if nargin && ischar(varargin{1})
gui_State.gui_Callback = str2func(varargin{1});
endif nargout
[varargout{1:nargout}] = gui_mainfcn(gui_State, varargin{:});
else
gui_mainfcn(gui_State, varargin{:});
end
% End initialization code - DO NOT EDIT% — Executes just before FSK2 is made visible.
function FSK2_OpeningFcn(hObject, eventdata, handles, varargin)
% This function has no output args, see OutputFcn.
% hObject handle to figure
% eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB
% handles structure with handles and user data (see GUIDATA)
% varargin command line arguments to FSK2 (see VARARGIN)i=10;%基带信号码元数
j=500;
t=linspace(0,5,j);%0-5之间产生5000个点行矢量,即将[0,5]分成5000份
f1=10;%载波1频率
f2=5;%载波2频率
fs = j/5;
fm=i/5;%基带信号频率 码元数是10,而时域长度是5,也就是一个单位2个码元
a=round(rand(1,i));%产生随机序列%产生基带信号
st1=t;
for n=1:10
if a(n)<1
for m=j/i*(n-1)+1:j/in
st1(m)=0;
end
else
for m=j/i(n-1)+1:j/i*n
st1(m)=1;
end
end
endplot(handles.st1,t,st1,‘LineWidth’,1.5);
set(handles.st1,‘xtick’,[])
% title(‘基带信号st1’);
% axis([0,5,-1,2]);%基带信号求反
st2=t;
for n=1:j
if st1(n)==1
st2(n)=0;
else
st2(n)=1;
end
end
% subplot(412);
% plot(t,st2);
% title(‘基带信号反码st2’);
% axis([0,5,-1,2]);%载波信号
s1=cos(2pif1t);
s2=cos(2pif2t);
% plot(handles.s1,s1);
% title(‘载波信号s1’);
% plot(handles.s2,s2);
% title(‘载波信号s2’);%调制
F1=st1.s1;%加入载波1
F2=st2.s2;%加入载波2
% figure(2);
% subplot(411);
% plot(t,F1);
% title('F1=s1st1’);
% subplot(412);
% plot(t,F2);
% title('F2=s2st2’);
e_fsk=F1+F2;
% subplot(413);
plot(handles.e_fsk,t,e_fsk);
set(handles.e_fsk,‘xtick’,[])
% title(‘2FSK信号’);%键控法产生的信号在相邻码元之间相位不一定连续%加噪
nosie=rand(1,j);
fsk=e_fsk+nosie;
% subplot(414);
% plot(t,fsk);
% title(‘加噪声后信号’)%相干解调
st1=fsk.s1; %与载波1相乘
[f,sf1] = T2F(t,st1);%傅里叶变换
[t,st1] = lpf(f,sf1,2fm);%通过低通滤波器
% figure(3);
% subplot(311);
% plot(t,st1);
% title(‘加噪后的信号与s1相乘后波形’);
st2=fsk.s2;%与载波2相乘
[f,sf2] = T2F(t,st2);%通过低通滤波器
[t,st2] = lpf(f,sf2,2fm);
% subplot(312);
% plot(t,st2);
% title(‘加噪后的信号与s2相乘后波形’);%抽样判决
for m=0:i-1
if st1(1,m50+25)>st2(1,m50+25)
for j=m*50+1:(m+1)50
at(1,j)=1;
end
else
for j=m50+1:(m+1)*50
at(1,j)=0;
end
end
end
% subplot(313);
plot(handles.at,t,at,‘LineWidth’,1.5);
set(handles.at,‘xtick’,[])
% axis([0,5,-1,2]);
% title(‘抽样判决后波形’)fft_st1=abs(fft(st1)/j);
fft_st1_1 = fft_st1(1:j/2+1);
fft_st1_1(2:end-1) = 2fft_st1_1(2:end-1);
f_x = fs(0:(j/2))/j;
plot(handles.axes10, f_x,fft_st1_1);
set(handles.axes10,‘ylim’,[0 0.5])fft_y=abs(fft(fsk)/j);
fft_y_1 = fft_y(1:j/2+1);
fft_y_1(2:end-1) = 2fft_y_1(2:end-1);
f_x = fs(0:(j/2))/j;
plot(handles.axes12, f_x,fft_y_1);fft_at=abs(fft(at)/j);
fft_at_1 = fft_at(1:j/2+1);
fft_at_1(2:end-1) = 2fft_at_1(2:end-1);
f_x = fs(0:(j/2))/j;
plot(handles.axes14, f_x,fft_at_1);
set(handles.axes14,‘ylim’,[0 0.5])% Choose default command line output for FSK2
handles.output = hObject;% Update handles structure
guidata(hObject, handles);% UIWAIT makes FSK2 wait for user response (see UIRESUME)
% uiwait(handles.figure1);% — Outputs from this function are returned to the command line.
function varargout = FSK2_OutputFcn(hObject, eventdata, handles)
% varargout cell array for returning output args (see VARARGOUT);
% hObject handle to figure
% eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB
% handles structure with handles and user data (see GUIDATA)% Get default command line output from handles structure
varargout{1} = handles.output;T2F
function [f,sf]= T2F(t,st)
%利用FFT计算信号的频谱并与信号的真实频谱的抽样比较。
%脚本文件T2F.m定义了函数T2F,计算信号的傅立叶变换。
%Input is the time and the signal vectors,the length of time must greater
%than 2
%Output is the frequency and the signal spectrum
dt = t(2)-t(1);
T=t(end);
df = 1/T;
N = length(st);
f=-N/2df : df : N/2df-df;
sf = fft(st);
sf = T/N*fftshift(sf);F2T
function [t,st]=F2T(f,sf)
%脚本文件F2T.m定义了函数F2T,计算信号的反傅立叶变换。
%This function calculate the time signal using ifft function for the input
df = f(2)-f(1);
Fmx = ( f(end)-f(1) +df);
dt = 1/Fmx;
N = length(sf);
T = dtN;
%t=-T/2:dt:T/2-dt;
t = 0:dt:T-dt;
sff = fftshift(sf);
st = Fmxifft(sff);LPF
function [t,st]=lpf(f,sf,B)
%This function filter an input data using a lowpass filter
%Inputs: f: frequency samples
% sf: input data spectrum samples
% B: lowpass bandwidth with a rectangle lowpass
%Outputs: t: time samples
% st: output data time samples
df = f(2)-f(1);
T = 1/df;
hf = zeros(1,length(f));%全零矩阵
bf = [-floor( B/df ): floor( B/df )] + floor( length(f)/2 );
hf(bf)=1;
yf=hf.*sf;
[t,st]=F2T(f,yf);
st = real(st); -
基于MATLAB的二进制数字调制与解调信号的仿真——2ASK
2018-09-29 18:28:40实现二进制数字调制与解调信号的仿真是我的MATLAB课程设计的一部分,我参考了网上的一些资料,并加入了一些自己的想法,代码已在本地MATLAB编译通过且能正常运行 2ASK——二进制振幅键控 i=10;%10个码元 j=...实现二进制数字调制与解调信号的仿真是我的MATLAB课程设计的一部分,我参考了网上的一些资料,并加入了一些自己的想法,代码已在本地MATLAB编译通过且能正常运行
2ASK——二进制振幅键控
i=10;%10个码元 j=5000; t=linspace(0,5,j);%0-5之间产生5000个点行矢量,即将[0,5]分成5000份 fc=10;%载波频率 fm=i/5;%码元速率 %产生基带信号 x=(rand(1,i));%rand函数产生在0-1之间随机数,共1-10个 %figure(2)l;plot(x); a=round(x);%随机序列,round取最接近小数的整数 %>0.5的值就为1,<0.5的值就为0 %figure(3);stem(a);%火柴梗状图 st=t; for n=1:10 if a(n)<1 disp(j/i*(n-1)) for m=j/i*(n-1)+1:j/i*n %a(1)是1的话,就将0-1赋值为1 st(m)=0; end else for m=j/i*(n-1)+1:j/i*n st(m)=1; end end end figure(1); subplot(421); plot(t,st); axis([0,5,-1,2]); title('基带信号st'); %载波 s1=cos(2*pi*fc*t); subplot(422); plot(s1); title('载波信号s1'); %调制 e_2ask=st.*s1;%st是基带信号,s1是载波 subplot(423); plot(t,e_2ask); title('已调信号'); noise =rand(1,j); e_2ask=e_2ask+noise;%加入噪声 subplot(424); plot(t,e_2ask); title('加入噪声的信号'); %相干解调 at=e_2ask.*cos(2*pi*fc*t);%这里用的cos必须和载波s1完全同步 %subplot(428);plot(t,at); at=at-mean(at);%因为是单极性波形,还有直流分量,应去掉 subplot(425); plot(t,at); title('与载波相乘后信号'); [f,af] = T2F(t,at);%通过低通滤波器 [t,at] = lpf(f,af,2*fm); subplot(426); plot(t,at); title('相干解调后波形'); %抽样判决 for m=0:i-1 %i=10 i是码元个数 if (at(1,m*500+250)+0.5)<0.5%500是1个码元的长度,+250就是正好每次都定位到每个码元中部 for j=m*500+1:(m+1)*500%如果判决这位码元的值<0.5,那么这个码元判为0 at(1,j)=0; end else for j=m*500+1:(m+1)*500 at(1,j)=1;%否则判为1 end end end subplot(427); plot(t,at); axis([0,5,-1,2]); title('抽样判决后波形')
用到的函数
①T2F.m
function [f,sf]= T2F(t,st) %利用FFT计算信号的频谱并与信号的真实频谱的抽样比较。 %脚本文件T2F.m定义了函数T2F,计算信号的傅立叶变换。 %Input is the time and the signal vectors,the length of time must greater %than 2 %Output is the frequency and the signal spectrum dt = t(2)-t(1); T=t(end); df = 1/T; N = length(st); f=-N/2*df : df : N/2*df-df; sf = fft(st); sf = T/N*fftshift(sf);
②F2T.m
function [t,st]=F2T(f,sf) %脚本文件F2T.m定义了函数F2T,计算信号的反傅立叶变换。 %This function calculate the time signal using ifft function for the input df = f(2)-f(1); Fmx = ( f(end)-f(1) +df); dt = 1/Fmx; N = length(sf); T = dt*N; %t=-T/2:dt:T/2-dt; t = 0:dt:T-dt; sff = fftshift(sf); st = Fmx*ifft(sff);
③lpf.m
function [t,st]=lpf(f,sf,B) %This function filter an input data using a lowpass filter %Inputs: f: frequency samples % sf: input data spectrum samples % B: lowpass bandwidth with a rectangle lowpass %Outputs: t: time samples % st: output data time samples df = f(2)-f(1); T = 1/df; hf = zeros(1,length(f));%全零矩阵 bf = [-floor( B/df ): floor( B/df )] + floor( length(f)/2 ); hf(bf)=1; yf=hf.*sf; [t,st]=F2T(f,yf); st = real(st);
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2FSK——二进制频移键控
i=10;%基带信号码元数 j=5000; t=linspace(0,5,j);%0-5之间产生5000个点行矢量,即将[0,5]分成5000份 f1=10;%载波1频率 f2=5;%载波2频率 fm=i/5;%基带信号频率 码元数是10,而时域长度是5,也就是一个单位2个码元 a=round(rand(1,i));%产生随机序列 %产生基带信号 st1=t; for n=1:10 if a(n)<1 for m=j/i*(n-1)+1:j/i*n st1(m)=0; end else for m=j/i*(n-1)+1:j/i*n st1(m)=1; end end end figure(1); subplot(411); plot(t,st1); title('基带信号st1'); axis([0,5,-1,2]); %基带信号求反 st2=t; for n=1:j if st1(n)==1 st2(n)=0; else st2(n)=1; end end subplot(412); plot(t,st2); title('基带信号反码st2'); axis([0,5,-1,2]); %载波信号 s1=cos(2*pi*f1*t); s2=cos(2*pi*f2*t); subplot(413),plot(s1); title('载波信号s1'); subplot(414),plot(s2); title('载波信号s2'); %调制 F1=st1.*s1;%加入载波1 F2=st2.*s2;%加入载波2 figure(2); subplot(411); plot(t,F1); title('F1=s1*st1'); subplot(412); plot(t,F2); title('F2=s2*st2'); e_fsk=F1+F2; subplot(413); plot(t,e_fsk); title('2FSK信号');%键控法产生的信号在相邻码元之间相位不一定连续 %加噪 nosie=rand(1,j); fsk=e_fsk+nosie; subplot(414); plot(t,fsk); title('加噪声后信号') %相干解调 st1=fsk.*s1; %与载波1相乘 [f,sf1] = T2F(t,st1);%傅里叶变换 [t,st1] = lpf(f,sf1,2*fm);%通过低通滤波器 figure(3); subplot(311); plot(t,st1); title('加噪后的信号与s1相乘后波形'); st2=fsk.*s2;%与载波2相乘 [f,sf2] = T2F(t,st2);%通过低通滤波器 [t,st2] = lpf(f,sf2,2*fm); subplot(312); plot(t,st2); title('加噪后的信号与s2相乘后波形'); %抽样判决 for m=0:i-1 if st1(1,m*500+250)>st2(1,m*500+250) for j=m*500+1:(m+1)*500 at(1,j)=1; end else for j=m*500+1:(m+1)*500 at(1,j)=0; end end end subplot(313); plot(t,at); axis([0,5,-1,2]); title('抽样判决后波形')
用到的函数
①T2F.m
function [f,sf]= T2F(t,st) %利用FFT计算信号的频谱并与信号的真实频谱的抽样比较。 %脚本文件T2F.m定义了函数T2F,计算信号的傅立叶变换。 %Input is the time and the signal vectors,the length of time must greater %than 2 %Output is the frequency and the signal spectrum dt = t(2)-t(1); T=t(end); df = 1/T; N = length(st); f=-N/2*df : df : N/2*df-df; sf = fft(st); sf = T/N*fftshift(sf);
②F2T.m
function [t,st]=F2T(f,sf) %脚本文件F2T.m定义了函数F2T,计算信号的反傅立叶变换。 %This function calculate the time signal using ifft function for the input df = f(2)-f(1); Fmx = ( f(end)-f(1) +df); dt = 1/Fmx; N = length(sf); T = dt*N; %t=-T/2:dt:T/2-dt; t = 0:dt:T-dt; sff = fftshift(sf); st = Fmx*ifft(sff);
③lpf.m
function [t,st]=lpf(f,sf,B) %This function filter an input data using a lowpass filter %Inputs: f: frequency samples % sf: input data spectrum samples % B: lowpass bandwidth with a rectangle lowpass %Outputs: t: time samples % st: output data time samples df = f(2)-f(1); T = 1/df; hf = zeros(1,length(f));%全零矩阵 bf = [-floor( B/df ): floor( B/df )] + floor( length(f)/2 ); hf(bf)=1; yf=hf.*sf; [t,st]=F2T(f,yf); st = real(st);
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基于MATLAB的二进制数字调制与解调信号的仿真——2DPSK
2018-09-29 18:29:30实现二进制数字调制与解调信号的仿真是我的MATLAB课程设计的一部分,我参考了网上的一些资料,并加入了一些自己的想法,代码已在本地MATLAB编译通过且能正常运行 2DPSK——二进制差分相移键控 i=10; j=5000; t... -
【信号处理】基于二进制数字振幅调制与解调(2APK)matlab源码.md
2021-09-13 18:41:50【信号处理】基于二进制数字振幅调制与解调(2APK)matlab源码 -
【数字信号调制】基于matlab二进制数字振幅调制与解调(2ASK)【含Matlab源码 996期】.zip
2021-11-29 22:52:46完整代码,可直接运行 -
基于FPGA的二进制振幅键控(ASK)调制器与解调器设计.rar
2019-10-31 12:08:07本资源是基于fpga平台实现由串口接收到数据进行ask调制以后在发送给pc端,其中实现了fifo的设计,rom的设计以及ask调制