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  • 二进制数字调制与解调
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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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    function varargout = FSK2(varargin)
    % 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});
    end

    if 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
    end

    plot(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(2
    pif2t);
    % 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=s1
    st1’);
    % subplot(412);
    % plot(t,F2);
    % title('F2=s2
    st2’);
    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,sf1,2
    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,m50+25)>st2(1,m50+25)
    for j=m*50+1:(m+1)50
    at(1,j)=1;
    end
    else
    for j=m
    50+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 = Fmx
    ifft(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);

    展开全文
  • 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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  • 二进制ASK调制过程及包络检波解调过程的原理及仿真实现方法
  • 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  2FSK——二进制频移键控 i=10;%基带信号码元数...

            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

           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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  • 完整代码已上传我的资源:[【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】](https://download.csdn.net/download/TIQCmatlab/52146972) **获取代码方式2:** 通过订阅紫极神光...
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