基于simulink的數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)的仿真分析

劉艷

摘 要 基于simulink平臺，對信號進(jìn)行調(diào)制。本文運用simulink實現(xiàn)2ASK、2FSK、2PSK的調(diào)制過程，并對數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試仿真，并實現(xiàn)波形分析。從結(jié)果分析，2ASK、2FSK、2PSK三種方式調(diào)制模塊都能很好的實現(xiàn)其調(diào)制效果。

關(guān)鍵詞 2ASK 2FSK 2PSK simulink

中圖分類號：TP391.9 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

0引言

隨著數(shù)字調(diào)制技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)在實際應(yīng)用的數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)多數(shù)是通過改進(jìn)了的。與模擬通信系統(tǒng)相比較而言，數(shù)字通信系統(tǒng)具有較多優(yōu)點，如抗干擾能力強，便于加密，方便實現(xiàn)集成化。因此，數(shù)字通信系統(tǒng)應(yīng)用得更為廣泛，同時對通信技術(shù)的要求也越來越高。在實際的信道中，數(shù)字基帶信號不適合直接進(jìn)行傳送，需要對數(shù)字基帶信號進(jìn)行調(diào)制。因此，對數(shù)字基帶信號進(jìn)行調(diào)制，產(chǎn)生已調(diào)數(shù)字信號。數(shù)字調(diào)制的原理與模擬調(diào)制的原理是相同的，因此，可以采用模擬調(diào)制的方法來實現(xiàn)數(shù)字調(diào)制。不過由于數(shù)字基帶信號的特點與模擬基帶信號不同，因此其取值是有限的、離散的。基本的三種數(shù)字調(diào)制方式有振幅鍵控（ASK）、移頻鍵控（FSK）和移相鍵控（PSK或DPSK）。作為理論發(fā)展最成熟的調(diào)制方式，ASK，F(xiàn)SK，PSK等的研究仍然具有很重大的意義，因此，本文主要選擇了這三種調(diào)制方式做仿真研究。

1二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)的原理

1.1二進(jìn)制振幅鍵控（2ASK）原理

二進(jìn)制振幅鍵控是利用載波變化來傳遞數(shù)字信息的，而其頻率和初始相位保持不變。在2ASK中，載波的幅度有兩種變化，分別對應(yīng)于二進(jìn)制信息“0”和“1”。其表達(dá)式為：

（1）

1.2二進(jìn)制移頻鍵控（2FSK）原理

頻移鍵控是利用載波的頻率變化來傳遞數(shù)字信息。二進(jìn)制頻移鍵控，是指載波的頻率隨二進(jìn)制基帶信號的變化，在兩個頻率點f1和f2之間變化。表達(dá)式如下：

（2）

1.3二進(jìn)制相移鍵控（2PSK）原理

相移鍵控是利用載波的相位變化來傳遞數(shù)字信息。在2PSK中通常用初始相位0和%i分別表示二進(jìn)制“0”和“1”。這種以載波的不同相位直接去表示相應(yīng)二進(jìn)制數(shù)字信號的調(diào)制方式，稱為二進(jìn)制絕對相移方式。

因此，2PSK信號的時域表達(dá)式為

（3）

2二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)的仿真

仿真一：2ASK信號調(diào)制的模型方框圖由sinwave信號源、方波信號源、相乘器等模塊組成，如圖1所示。設(shè)置好各模塊的參數(shù)后，進(jìn)行系統(tǒng)仿真，通過示波器顯示的各點波形圖如圖2所示。

由上圖可知，信息源和載波信號相乘之后就產(chǎn)生了受幅度控制的2ASK信號。

仿真二：2FSK信號調(diào)制的模型方框圖由兩個sinwave信號源、方波信號源、相乘器、加法器等模塊組成。設(shè)置好各模塊的參數(shù)后，進(jìn)行系統(tǒng)仿真，通過示波器顯示的各點波形圖如圖3所示。

由圖3可以看出經(jīng)過兩個載波的調(diào)制，2FSK信號有明顯的頻率上的差別。

仿真三：2PSK信號調(diào)制的模型方框圖由兩個反相的sinwave信號源、方波信號源等模塊組成。設(shè)置好各模塊的參數(shù)后，進(jìn)行系統(tǒng)仿真，通過示波器顯示的各點波形圖如圖4所示。

由圖4可以看出經(jīng)過調(diào)制后，2PSK信號有明顯的相位差。

3結(jié)語

本論文主要基于Simulink的仿真，對數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)的進(jìn)行仿真設(shè)計。通過Simulink仿真2ASK，2FSK，2PSK的數(shù)字調(diào)制方式，將仿真結(jié)果與成熟的理論進(jìn)行比較，從而驗證仿真的合理性。