2psk解调程序matlab

时间: 2023-11-10 17:07:29 浏览: 97

2PSK的matlab仿真

clear all; close all; clc; max=10 g=zeros(1,max); g=randint(1,max);%长度为max的随机二进制序列 cp=[];mod1=[];f=2*2*pi;t=0:2*pi/199:2*pi; for n=1:length(g); if g(n)==0; A=zeros(1,200);%每个值200个点 else g(n)==1; A=ones(1,200); end cp=[cp A]; %s(t),码元宽度200 c=cos(f*t);%载波信号 mod1=[mod1 c];%与s(t)等长的载波信号,变为矩阵形式 end figure(1);subplot(4,2,1);plot(cp);grid on; axis([0 200*length(g) -2 2]);title('二进制信号序列'); cm=[];mod=[]; for n=1:length(g); if g(n)==0; B=ones(1,200);%每个值200个点 c=cos(f*t); %载波信号 else g(n)==1; B=ones(1,200); c=cos(f*t+pi); %载波信号 end cm=[cm B]; %s(t),码元宽度200 mod=[mod c]; %与s(t)等长的载波信号 end tiaoz=cm.*mod;%e(t)调制 figure(1);subplot(4,2,2);plot(tiaoz);grid on; axis([0 200*length(g) -2 2]);title('2PSK调制信号'); figure(2);subplot(4,2,1);plot(abs(fft(cp))); axis([0 200*length(g) 0 400]);title('原始信号频谱'); figure(2);subplot(4,2,2);plot(abs(fft(tiaoz))); axis([0 200*length(g) 0 400]);title('2PSK信号频谱'); %带有高斯白噪声的信道 tz=awgn(tiaoz,10);%信号tiaoz中加入白噪声，信噪比为10 figure(1);subplot(4,2,3);plot(tz);grid on axis([0 200*length(g) -2 2]);title('通过高斯白噪声信道后的信号'); figure(2);subplot(4,2,3);plot(abs(fft(tz))); axis([0 200*length(g) 0 400]);title('加入白噪声的2PSK信号频谱'); jiet=2*mod1.*tz;%同步解调 figure(1);subplot(4,2,4);plot(jiet);grid on axis([0 200*length(g) -2 2]);title('相乘后信号波形') figure(2);subplot(4,2,4);plot(abs(fft(jiet))); axis([0 200*length(g) 0 400]);title('相乘后信号频谱'); %低通滤波器 fp=500;fs=700;rp=3;rs=20;fn=11025; ws=fs/(fn/2); wp=fp/(fn/2);%计算归一化角频率 [n,wn]=buttord(wp,ws,rp,rs);%计算阶数和截止频率 [b,a]=butter(n,wn);%计算H(z） figure(4);freqz(b,a,1000,11025);subplot(2,1,1); axis([0 4000 -100 3 ]) title('LPF幅频相频图'); jt=filter(b,a,jiet); figure(1);subplot(4,2,5);plot(jt);grid on axis([0 200*length(g) -2 2]);title('经低通滤波器后信号波形') figure(2);subplot(4,2,5);plot(abs(fft(jt))); axis([0 200*length(g) 0 400]);title('经低通滤波器后信号频谱'); %抽样判决 for m=1:200*length(g); if jt(m)<0; jt(m)=1; else jt(m)>=0; jt(m)=0; end end figure(1);subplot(4,2,6);plot(jt);grid on axis([0 200*length(g) -2 2]);title('经抽样判决后信号s^(t)波形') figure(2);subplot(4,2,6);plot(abs(fft(jt))); axis([0 200*length(g) 0 400]);title('经抽样判决后信号频谱'); ### 2PSK的MATLAB仿真知识点解析 #### 一、引言本文将详细介绍一个基于MATLAB的2PSK（二相移键控）调制解调系统的实现过程。通过对给定MATLAB代码的分析，我们将深入了解2PSK的工作原理、调制解调过程以及在加性高斯白噪声信道中的传输效果。 #### 二、2PSK系统的基本概念 2PSK是一种数字调制技术，它利用载波相位的变化来表示数字信息。具体来说，两个不同的相位分别代表二进制数字“0”和“1”。这种调制方式具有较高的抗噪声性能，在无线通信领域得到了广泛应用。 #### 三、MATLAB代码解析 ##### 1. 随机二进制序列生成 - **代码片段**：`g=randint(1,max);` - **知识点说明**： - 使用`randint`函数生成一个长度为`max`的随机二进制序列`g`。 - 这个序列用于后续的2PSK调制。 ##### 2. 原始信号的生成 - **代码片段**： ```matlab for n=1:length(g); if g(n)==0; A=zeros(1,200);%每个值200个点 else g(n)==1; A=ones(1,200); end cp=[cp A]; %s(t),码元宽度200 c=cos(f*t);%载波信号 mod1=[mod1 c];%与s(t)等长的载波信号,变为矩阵形式 end ``` - **知识点说明**： - 根据`g`序列中的每一位生成对应的信号幅度，0对应于零幅值，1对应于单位幅值。 - 生成的信号幅度序列`cp`表示了未调制的二进制信号序列。 - 生成载波信号`c`，频率为`f`，周期为`2*pi`，采样点数为200。 ##### 3. 2PSK调制信号的生成 - **代码片段**： ```matlab for n=1:length(g); if g(n)==0; B=ones(1,200);%每个值200个点 c=cos(f*t); %载波信号 else g(n)==1; B=ones(1,200); c=cos(f*t+pi); %载波信号 end cm=[cm B]; %s(t),码元宽度200 mod=[mod c]; %与s(t)等长的载波信号 end tiaoz=cm.*mod;%e(t)调制 ``` - **知识点说明**： - 根据二进制序列`g`中的每一位，选择载波信号的相位，0对应相位为0，1对应相位为π。 - 调制信号`tiaoz`通过将信号幅度`cm`与相位调制后的载波信号`mod`相乘得到。 ##### 4. 信号频谱分析 - **代码片段**： ```matlab figure(2);subplot(4,2,1);plot(abs(fft(cp))); axis([0 200*length(g) 0 400]);title('原始信号频谱'); figure(2);subplot(4,2,2);plot(abs(fft(tiaoz))); axis([0 200*length(g) 0 400]);title('2PSK信号频谱'); ``` - **知识点说明**： - 使用`fft`函数计算信号的傅里叶变换，并绘制信号的频谱图。 - 对比原始信号与调制后信号的频谱，可以观察到调制对信号频谱的影响。 ##### 5. 加入高斯白噪声 - **代码片段**： ```matlab tz=awgn(tiaoz,10);%信号tiaoz中加入白噪声，信噪比为10 ``` - **知识点说明**： - 使用`awgn`函数向调制信号`tiaoz`中加入高斯白噪声，设置信噪比为10dB。 - 分析加入噪声后的信号特性。 ##### 6. 同步解调 - **代码片段**： ```matlab jiet=2*mod1.*tz;%同步解调 ``` - **知识点说明**： - 通过将接收到的已加噪声的2PSK信号`tz`与原始载波信号`mod1`相乘，实现同步解调。 ##### 7. 低通滤波 - **代码片段**： ```matlab [n,wn]=buttord(wp,ws,rp,rs);%计算阶数和截止频率 [b,a]=butter(n,wn);%计算H(z） jt=filter(b,a,jiet); ``` - **知识点说明**： - 设计一个巴特沃斯低通滤波器，用于滤除解调信号中的高频噪声。 - 通过`filter`函数对解调信号进行滤波处理。 ##### 8. 抽样判决 - **代码片段**： ```matlab for m=1:200*length(g); if jt(m)<0; jt(m)=1; else jt(m)>=0; jt(m)=0; end end ``` - **知识点说明**： - 对滤波后的信号进行抽样判决，根据信号幅度判断接收的比特是0还是1。 #### 四、结论本文通过MATLAB实现了2PSK调制解调系统，并对其工作原理进行了详细解析。从生成随机二进制序列到最终的抽样判决，每个步骤都至关重要。通过本项目的学习，不仅可以深入了解2PSK的工作机制，还能掌握MATLAB在通信系统设计中的应用技巧。

根据引用中的要求，编写2PSK调制和解调的matlab程序，需要进行以下步骤： 1. 生成数字信号序列，可以使用rand函数随机产生一组元素为10的数字序列。 2. 对数字信号进行2PSK调制，生成调制信号波形。 3. 将调制信号通过加噪信道，加入高斯白噪声。 4. 对加噪后的调制信号进行相干解调，需要进行带通滤波、乘以余弦信号、低通滤波、抽样判决和码反变换等步骤。 5. 比较解调后的波形和原始信号波形，可以使用subplot函数将两个波形画在同一张图上进行比较。下面是一个简单的2PSK解调程序的matlab代码示例： ``` % 生成数字信号序列 data = randi([0 1],

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