通訊原理中2fsk與2psk調製解調系統模擬

%部分程式碼參考網路

clear all

clc

s=menu('選擇方式','2fsk','2psk')

switch s

case 1,scolor='2fsk'

n=8

N=100

a=randint(1,n)

bita=[]

for i=1:length(a)

if a(i)==0

bit1=zeros(1,N)

else

bit1=ones(1,N)

end

bita=[bita,bit1]

end

figure(1)

subplot(3,1,1)

plot(bita)

title('基帶訊號')

grid on

axis([0,N*length(a),-2.5,2.5])

bitrate=1000%每個碼元中取樣點的寬度間隔為0.001秒

fc=1000

t=linspace(0,1/bitrate,N)

tz=[]

c1=sin(2*pi*fc*t)%表示1

c2=sin(2*pi*2*fc*t)%表示0

for i=1:length(a)

if a(i)==1%a中元素為1時

tz=[tz,c1]

else

tz=[tz,c2]

end

subplot(3,1,2)

plot(tz)

title('2fsk已調訊號')

grid on

%加噪

signal=awgn(tz,20,'measured')

%解調

%帶通濾波

fs=5000%根據香濃取樣定理知道取樣頻率fs>2fc

[b1,a1]=ellip(4,0.1,40,[999.9,1000.1]*2/fs)%橢圓濾波器

[b2,a2]=ellip(4,0.1,40,[1999.9,2000.1]*2/fs)

sa=filter(b1,a1,signal)%用設計的濾波器進行濾波

sb=filter(b2,a2,signal)

figure(2)

subplot(6,1,1)

plot(sa)

title('解調過程')

grid on

subplot(6,1,2)

plot(sb)

grid on

%相乘器

ssa=[]

ssb=[]

for i=1:n

ssa=[ssa,c1]

ssb=[ssb,c2]

end

ssaa=sa.*ssa

ssbb=sb.*ssb

subplot(6,1,3)

plot(ssaa)

subplot(6,1,4)

plot(ssbb)

%低通濾波

fs=5000

[b11,a11]=ellip(4,0.1,30,[40]*2/fs)

[b22,a22]=ellip(4,0.1,30,[40]*2/fs)

sfa=filter(b11,a11,ssaa)

sfb=filter(b22,a22,ssbb)

subplot(6,1,5)

plot(sfa)

subplot(616)

plot(sfb,'r')

%抽樣判決

s2a=[]

s2b=[]

L=fc/bitrate*N

i1=L/2

i2=L

bitb=[]

while(i1<=length(sfa))

s2a=[s2a,sfa(i1)>=0]

i1=i1+L

end

while(i2<=length(sfb))

s2b=[s2b,sfb(i2)<=0]

i2=i2+L

end

for i=1:n

if s2a(i)>s2b(i)

bit1=zeros(1,N)

else

bit1=ones(1,N)

end

bitb=[bitb,bit1]

end

figure(1)

subplot(3,1,3)

plot(bitb)

axis([0,N*length(a),-2.5,2.5])

grid on

title('解調後的訊號')

case 2,scolor='2psk'

clear all

clc

num=10; %碼元個數

tnum=200;%碼元長度

N=num*tnum;%10個碼元整體長度

a=randint(1,num,2); %產生1行num列的矩陣，矩陣內0和1隨機出現

fc=0.5; %載波頻率為0.5

t=0:0.05:9.99;%t從0到9.99，間隔為0.05

s=[];c=[];

for i=1:num %i從1到10迴圈

if(a(i)==0)

A=zeros(1,tnum); %i=0時，產生一個碼元長度為tnum（200）的0碼元

else

A=ones(1,tnum); %i=1時，產生一個碼元長度為tnum（200）的1碼元

end

s=[s A]; %s為隨機基帶訊號

cs=sin(2*pi*fc*t);

c=[c cs]; %c為載波訊號

end

%採用模擬調製方法得到調製訊號

s_NRZ=[];

for i=1:num %i從1到num（10）迴圈

if(a(i)==0)

A=ones(1,tnum); %i=0時，產生一個碼元長度為tnum（200）的1碼元

else

A=-1*ones(1,tnum); %i非0時，產生一個碼元長度為tnum（200）的-1碼元

end

s_NRZ=[s_NRZ,A]; %s_NRZ為雙極性非歸零碼

end

e=s_NRZ.*c; %e為BPSK調製訊號

figure(1);

subplot(411);

plot(s); %作s（基帶訊號）的波形圖

grid on;

axis([0 N -2 2]); %橫軸長度為0到N，縱軸範圍為-2到+2

xlabel('基帶訊號s(t)');

ylabel('基帶訊號幅值');

subplot(412);plot(c);grid on;

axis([0 N -2 2]);

xlabel('2PSK載波訊號');

ylabel('2PSK載波訊號幅值'); %作c（BPSK載波訊號）的波形圖

subplot(413);plot(e);grid on;

axis([0 N -2 2]);

xlabel('2PSK調製訊號');

ylabel('2PSK調製訊號幅值'); %作e（BPSK調製訊號）的波形圖

%加高斯噪聲

yi=awgn(e,20,'measured')

figure(2);

subplot(2,1,1);

plot(yi);

grid on;

xlabel('加入高斯白噪聲的已調訊號yi(t)');

%帶通濾波器

[b1,a1]=butter(3,[2*pi*0.0001,2*pi*0.01]); %計算帶通濾波器的H(z)係數

y=filter(b1,a1,yi); %對訊號yi進行濾波，得到訊號y

figure(2);

subplot(2,1,2);plot(y);grid on;

xlabel('經帶通濾波器後訊號');

%與恢復載波相乘

x1=2*c.*y

figure(2);

subplot(2,1,1);

plot(x1);

grid on;

xlabel('與恢復載波相乘後的訊號x1(t)');

%低通濾波器

[b2,a2]=butter(2,0.005); %計算H(z)係數，頻率為(1/200)

x=filter(b2,a2,x1); %對訊號x1濾波，得到訊號x

subplot(2,1,2);

plot(x)

grid on;

axis([0 N -2 2]);

xlabel('經低通濾波器後訊號波形')

%抽樣判決

V=length(x);

if x(200)>0

x(1:200)=1;

else

x(1:200)=0;

end

for i=201:199:V

if x(i)>0;

x(i-199:i)=1

else

x(i-199:i)=0;

end

figure(1);

subplot(4,1,4)

plot(x);grid on;

xlabel('解調訊號x(t)');

axis([0 N -2 2]);

end

通訊原理中2fsk與2psk調製解調系統模擬

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