ASKFSKPSK调制解调的对比及仿真

通信系统综合设计与实践 题目ASK、FSK、PSK调制解调的对比仿真 院（系）名称信息工程学院通信系 专业名称通信工程 学生姓名 李晓 学生学号 11031 1103 110 指导教师2013年 5 月 17 日摘要数字调制解调技术的发展不断更新，如今在现实中应用的数字调制系统大部分都是经过改进的，性能较好的系统，但是，作为理论发展最成熟的调制解调方式，对ASK，FSK，PSK的研究仍然具有非常大的意义，而且这样可以更容易将其仿真结果与成熟的理论进行比较，从而验证仿真的合理性。因此，我们选择了这几种调制解调方式进行对比仿真研究。本次课程实训设计运用了MATLAB实现了2ASK,2FSK,2PSK调制解调过程的仿真，在调制解调过程中观察了各个环节时域和频域的波形，还对比了这三种调制方式的频谱特点与误码率情况，并结合这几种调制方法的调制原理，跟踪分析了频谱与误码率对调制性能的影响，以及仿真结果与预测结果的对比，从而得出此次仿真的可靠性，最终可以对比以上因素，在不同的场合中选择出信号传输的最佳调制解调方式。目录1.序言31.1工具介绍41.2程序设计目的与意义41.3数字带通传输系统52.数字调制技术原理52.1二进制振幅键控（2ASK）原理62.2二进制频移键控（2FSK）原理82.3二进制相移键控（2PSK）原理113.数字调制系统的模拟133.1预测结果143.2仿真预测结果的意义144.数字调制系统的仿真154.1二进制振幅（2ASK）调制解调154.1.1设计流程154.1.2设计思路154.1.3代码清单154.1.4运行结果184.2二进制频移（2FSK）调制解调194.2.1设计流程194.2.2设计思路194.2.3代码清单194.2.4运行结果224.3二进制相移（2PSK）调制解调284.3.1设计流程284.3.2设计思路284.3.3代码清单284.3.4运行结果304.4误码率324.4.1设计思路324.4.2代码清单324.4.3运行结果335.总结356.心得体会367.参考文献361.序言数字调制技术的发展日新月异现如今信息技术不断的推陈出新，信息的传输及通信起着支撑作用。而对于信息的传输，数字通信已经成为重要的手段。因此，数字信号的调制就显得非常重要。数字调制是通信系统中最为重要的环节之一，而实现数字调制需要的方法就需要用键控法来实现，比如可以对载波的振幅、频率和相位进行键控。1.1工具介绍仿真工具：Matlab7.1软件介绍：matlab语言是一种官方应用于工程计算及数值分析领域的新型高级语言，自1984年美国MathWords公司推向市场以来，经历二十多年的发展和竞争，现已成为国际公认的最优秀的工程应用开发软件。Matlab功能强大、简单易学、编程效率高，深受广大科技工作者的欢迎。Matlab软件系列产品是一套功能强大的数值运算和系统仿真软件，被誉为“巨人肩膀上的工具”。借助matlab，能够迅速提测试设计构想，综合评测系统的性能。1.2程序设计目的与意义选择该程序设计的目的是为了通过对幅移键控(ASK)、频移键控(FSK)和相移键控(PSK)调制解调进行仿真，加大对他们的认识并对其特点（误码率、抗噪声性能等）进行分析，熟练了解他们各自具备的特点，在信号传输中选择最佳的调制解调方法。因为通信的最终目的是在一定的距离内传递信息。虽然基带数字信号可以在传输距离相对较近的情况下直接传送，但如果要远距离传输时，特别是在无线或光纤信道上传输时，则必须经过调制将信号频谱搬移到高频处才能在信道中传输。为了使数字信号在有限带宽的高频信道中传输，必须对数字信号进行载波调制。如同传输模拟信号时一样，传输数字信号时也有三种基本的调制方式：幅移键控(ASK)、频移键控(FSK)和相移键控(PSK)。它们分别对应于用载波（正弦波）的幅度、频率和相位来传递数字基带信号，可以看成是模拟线性调制和角度调制的特殊情况。可见幅移键控(ASK)、频移键控(FSK)和相移键控(PSK)调制解调的重要性，我们只有充分了解其特点，才能在现实生活中选择最佳的调制解调方法。1.3数字带通传输系统数字信号的传输方式分为基带传输和带通传输。然而，在实际应用中，大多数信道具有带通特性而不能直接传输基带信号，这是因为数字基带信号往往具有丰富的低频分量。为了使数字信号在带通信道中传输，必须使用数字基带信号对载波进行调制，以使信号与信道的特性相匹配。这种用数字基带信号控制载波，把数字基带信号变换为数字带通信号的过程称为数字调制。在接收端通过解调器把带通信号还原成数字基带信号的过程称为数字解调。通常把包括调制和解调过程的数字传输系统叫做数字带通传输系统。由于是借助于正线载波的幅度、频率和相位来传递数字基带信号的，所以带通传输也叫载波传输。2.数字调制技术原理2.1二进制振幅键控（2ASK）原理2ASK二进制振幅键控。振幅键控是利用载波变化来传递数字信息的，而其频率和初始相位保持不变。在2ASK中，载波的幅度有两种变化态度，分别对应二进制信息“0”和“1”。一种常用的就是通-断键控（OOK），其表达式为：以概率P发送“1”时 0 以概率1-P发送“0”时典型波形如图2-1所示。可见，载波在二进制基带信号s（t）控制下通-断变化，所以这种键控又称为通-断键控。在OOK中，某一种符号（“0” 或“1” ）用没有电压来表示。2ASK信号的一般表达式为：其中式中： 为马原持续时间；g(t)为持续时间为 的基带脉冲波形。为简便起见，通常假设g(t)是高度为1、宽度等于 的矩形脉冲； 是第n个符号的点评取值。若去1 概率为P0 概率为1-P则相应的2ASK信号就是OOK信号。图2-1 2ASK信号时间波型2ASK信号的产生方法通常有两种：模拟调制法（相乘器法）和键控法，相应的调制器如图2-2所示。图（a）就是一般的模拟幅度调制的方法，用乘法器实现；图（b）是一种数字键控法，其中开关电路受s（t）控制。图2-2 2ASK信号调制器原理框图与AM信号的解调方法一样。2ASK信号也有两种基本的解调方法：非相干解调（报络检波法）和相干解调（同步检测法），相应的接收系统组成方框图如图2-3所示。与模拟信号的接收系统相比，这里增加了一个“抽样判决器”方框，这对于提高数字信号的接收性能是必要的。图2-3 2ASK信号的接收系统组成方框图 图2-4给出了2ASK信号非相干解调过程的时间波形。图2-4 2ASK信号非相干解调过程的时间波形2ASK是20世纪初最早运用于无线电报中的数字调制方式之一。但是，ASK传输技术噪声影响很大。噪声电压和信号一起改变了振幅。在这种情况下，“0”可能变为“1”，“1”可能变为“0”。可以想象，对于主要依赖振幅来识别比特的ASK调制方法，噪声是一个很大的问题。由于ASK是受噪声影响最大的调制技术，现已较少应用，不过，2ASK常常作为研究其他数字调制基础，还是有必要了解它。2.2二进制频移键控（2FSK）原理频移键控是利用载波的频率变化传递数字信息。在2FSK中，载波的频率岁二进制基带信号在f1和f2两个频率点间变化。故其表达式为发送“1”时发送“0”时典型波形如图2-5所示。由图可见，2FSK信号的波形（a）可以分解为波形（b）和波形（c），也就是说，一个2FSK信号可以看成两个不同载频的2ASK信号的叠加。因此，2FSK信号的时域表达式游客写成 + 式中：g（t）为单个矩形脉冲，脉宽为Ts ；1 概率为P0 概率为1-P 与 的反码，若 =1，则 =0；若 =0，则 =1，于是1 概率为1-P0 概率为P与分别是第n个信号码元（1或0）的初始相位。在移频键控中， 和 不携带信息，通常可令 和 为零。因此，2FSK信号的表达式可简化为 其中 图2-5 信号的时间波形图2-6 2FSK信号解调原理图2FSK信号的常用解调方法是采用如图2-6所示的非相干解调（包络检波）和相干解调。解调原理是将2FSK信号分解为上下两路2ASK信号分别解调，然后进行判决。这里的抽样判决是直接比较两路信号抽样值的大小，可以不专门设置门限判决规则应与调制规则相呼应，调制时若规定“1”符号对应载波频率f1，则接收时上支路的样值较大，应判为“1”；反之则判为“0”。2.3二进制相移键控（2PSK）原理相移键控是利用载波的相位变化来传递数字信息，而振幅和频率保持不变。在2PSK中通常用初始相位0和 分别表示二进制“1”和“0”。因此，2PSK信号的时域表达式为 （2.3-1）其中， 表示第n个符号的绝对相位：0 发送“0”时发送“1”时因此，式子（2.3-1）可以改写为概率为P概率为1-P典型波形如图2-6所示。由于表示信号的两种码元的波形相同，极性相反，故2PSK信号一般可以表述为一个双极性全占空矩形脉冲序列与一个正弦载波的相乘，即其中这里，g(t)是脉宽为Ts的单个矩形脉冲，而 的统计特性为1 概率为P-1 概率为1-P即发送二进制符号“0”时（ 取+1）， 取0相位；发送二进制符号“1”时（ 取-1）， 取 相位。这种以载波的不同相位直接去表示相应二进制数字信号的调制方式，称为二进制绝对相移方式。图2-6 2PSK信号的时间波形2PSK信号的调制原理框图如图2-7所示。2ASK信号的产生方法比较知识对s(t)的要求不同，在2ASK中s(t)是单极性的，而在2PSK中s(t)是双极性的基带信号。图2-7 2PSK信号的调制原理图2PSK信号的解调通常采用相干解调法，解调器原理框图如图所示。图2-8 2PSK信号的解调原理图2PSK信号相干解调各点波形如图2-9所示。图中假设想干载波的基准相位与2PSK信号的调制载波的基准相位一致。但是，由于在2PSK信号的载波恢复过程中存在180的相位模糊，也就是当恢复的相干载波产生180倒相时，解调出的数字基带信号将与发送的数字基带信号正好是相反，解调器输出数字基带信号全部出错。这种现象通常称为“倒”现象。由于在2PSK信号的载波恢复过程中存在着180的相位模糊，所以2PSK信号的相干解调存在随机的“倒”现象，从而使得2PSK方式在实际中很少采用。 图2-9 2PSK信号相干解调各点时间波形3.数字调制系统的模拟3.1预测结果通过MATLAB仿真设计程序，实现信号的调制解调的程序仿真。误码率是衡量一个数字通信系统性能的重要指标，又由于ASK与FSK均具有相干和非相干解调方法，所以将相干ASK、非相干ASK、相干FSK以及非相干FSK与PSK的误码率进行预测对比。通过对相关理论知识有一定的了解，预测对比各个解调方式的误码率结果：在抗加性高斯白噪声方面，相干2PSK性能最好，2FSK次之，2ASK最差。3.2仿真预测结果的意义信号调制解调的仿真可以实现对现实中信号进行调制解调，由于误码率与信道信噪比之间的关系可以反映出调制系统的调制性能，根据误码率的分析，可以很好的反映出调制系统的调制性能。在信号传输过程中，信噪比的不同选择误码率较小的解调方式加强信号的抗干扰性能。4.数字调制系统的仿真4.1二进制振幅（2ASK）调制解调4.1.1设计流程收信者信号判决器低通滤波器信 道加高斯噪声信号调制信号源 载波图4-1 2ASK信号同步调制解调（同步检波法）系统性能分析模型4.1.2设计思路1. 随机信源：产生一千个二进制数作为信号源；2. 载波信号：频率为150Hz的余弦函数作为载波；3. 对信号进行制2ASK调制；4. 加入高斯噪声；5. 对信号进行解调；6. 通过低通滤波器和判别器产生接收信号4.1.3代码清单clc;clear all;close all;%信源 a=randint(1,15,2);t=0:0.001:0.999;m=a(ceil(15*t+0.01); subplot(511)plot(t,m);axis(0 1.2 -0.2 1.2);title(信源);%载波f=150;carry=cos(2*pi*f*t);%2ASK调制st=m.*carry;subplot(512);plot(t,st)axis(0 1.2 -1.2 1.2)title(2ASK信号)%加高斯噪声 nst=awgn(st,70);%解调部分nst=nst.*carry;subplot(513)plot(t,nst)axis(0 1.2 -0.2 1.2);title(乘以相干载波后的信号)%低通滤波器设计wp=2*pi*2*f*0.5; ws=2*pi*2*f*0.9; Rp=2;As=45; N,wc=buttord(wp,ws,Rp,As,s);B,A=butter(N,wc,s); %低通滤波h=tf(B,A); %转换为传输函数dst=lsim(h,nst,t);subplot(514)plot(t,dst)axis(0 1.2 -0.2 1.2);title(经过低通滤波器后的信号);%判决器k=0.25;pdst=1*(dst0.25);subplot(515)plot(t,pdst)axis(0 1.2 -0.2 1.2);title(经过抽样判决后的信号)%频谱观察%调制信号频谱T=t(end);df=1/T;N=length(st);f=(-N/2:N/2-1)*df;sf=fftshift(abs(fft(st);figure(2)subplot(411)plot(f,sf)title(调制信号频谱)%信源频谱mf=fftshift(abs(fft(m);subplot(412)plot(f,mf)title(信源频谱)% 乘以相干载波后的频谱mmf=fftshift(abs(fft(nst);subplot(413)plot(f,mmf)title(乘以相干载波后的频谱)%经过低通滤波后的频谱dmf=fftshift(abs(fft(pdst);subplot(414)plot(f,dmf)title(经过低通滤波后的频谱);4.1.4运行结果图4-2 2ASK调制解调信号波形图4-3 2ASK调制解调频谱分析：通过调制信号频谱可知2ASK信号的中心频谱被搬移到了载波频率f上，这与理论相符。最后经过抽样判决后的频谱和信号源频谱也大体一致，说明该2ASK仿真模型是成功的、符合理论的。4.2二进制频移（2FSK）调制解调4.2.1设计流程信 号 源收信者信号解调 信 道信号调制 加噪声图4-3 2FSK信号同步调制解调（同步检波法）系统性能分析模型4.2.2设计思路1. 随机信源：消息产生十五个二进制随机信号；2. 2FSK调制：运用数字带通调制3. 加入噪声：在已调信号中加入高斯白噪声4. 相干解调：画出相干解调后的信号，并与解调前信号作对比，画出眼图5. 非相干解调：画出非相干解调的信号，并与非相干解调后信号做对比，画出眼图4.2.3代码清单clear allFc=150; %载频 Fs=40; %系统采样频率 Fd=1; %码速率 N=Fs/Fd; df=10; numSymb=25;%进行仿真的信息代码个数 M=2; %进制数 SNRpBit=60;%信噪比 SNR=SNRpBit/log2(M);%60 seed=12345 54321; numPlot=15; x=randsrc(numSymb,1,0:M-1);%产生25个二进制随机码 figure(1) stem(0:numPlot-1,x(1:numPlot),bx);%显示15个码元，杆图，从x的前十五个随机数中选取 title(二进制随机序列) xlabel(Time); ylabel(Amplitude); %调制 y=dmod(x,Fc,Fd,Fs,fsk,M,df);%数字带通调制 numModPlot=numPlot*Fs; %15*40 t=0:numModPlot-1./Fs;%数组除法（仿真时间） figure(2) plot(t,y(1:length(t),b-); axis(min(t) max(t) -1.5 1.5); title(调制后的信号) xlabel(Time); ylabel(Amplitude); %在已调信号中加入高斯白噪声 randn(state,seed(2); %生成-2到+2之间的随机数矩阵 y=awgn(y,SNR-10*log10(0.5)-10*log10(N),measured,dB);%在已调信号中加入高斯白噪声 figure(3) plot(t,y(1:length(t),b-);%画出经过信道的实际信号 axis(min(t) max(t) -1.5 1.5); title(加入高斯白噪声后的已调信号) xlabel(Time); ylabel(Amplitude);%相干解调 figure(4) z1=ddemod(y,Fc,Fd,Fs,fsk,M,df); %带输出波形的相干M元频移键控解调 stem(0:numPlot-1,x(1:numPlot),bx); hold on; stem(0:numPlot-1,z1(1:numPlot),ro); hold off; axis(0 numPlot -0.5 1.5); title(相干解调后的信号原序列比较) legend(原输入二进制随机序列,相干解调后的信号) xlabel(Time); ylabel(Amplitude); %非相干解调 figure(6) z2=ddemod(y,Fc,Fd,Fs,fsk,M,df); %带输出波形的非相干M元频移键控解调 stem(0:numPlot-1,x(1:numPlot),bx); hold on; stem(0:numPlot-1,z2(1:numPlot),ro); hold off; axis(0 numPlot -0.5 1.5); title(非相干解调后的信号) legend(原输入二进制随机序列,非相干解调后的信号) xlabel(Time); ylabel(Amplitude); figure(7) f = fftshift(fft(x,1000); %傅里叶变换，点数是100点，并将其频谱中心搬移到原点w = linspace(-2000/2, 2000/2, 1000);plot(w,abs(f);title(随机信号的频谱);xlabel(频率(Hz); figure(8) f = fftshift(fft(y,1000); %傅里叶变换，点数是100点，并将其频谱中心搬移到原点w = linspace(-2000/2, 2000/2, 1000);plot(w,abs(f);title(调制信号的频谱);xlabel(频率(Hz);figure(9) f = fftshift(fft(z1,1000); %傅里叶变换，点数是100点，并将其频谱中心搬移到原点w = linspace(-2000/2, 2000/2, 1000);plot(w,abs(f);title(调制信号的频谱);xlabel(频率(Hz);figure(10) f = fftshift(fft(z2,1000); %傅里叶变换，点数是100点，并将其频谱中心搬移到原点w = linspace(-2000/2, 2000/2, 1000);plot(w,abs(f);title(调制信号的频谱);xlabel(频率(Hz);4.2.4运行结果图4-4 2FSK随机信号的波形图4-5 2FSK调制后信号的波形图4-6 加入高斯白噪声的已调信号图4-7 相干解调后信号和原序列比较图4-8 2FSK非相干解调后信号和原序列比较图4-9 2FSK随机信号的频谱图4-10 2FSK调制信号的频谱图4-11 2FSK相干解调后信号的频谱图4-12 2FSK非相干解调后的频谱图当两载波频率差值小，即df=1时图4-13（a） 载波频率差值为1频谱当载波频率差值大时，即df=1图4-13（a） 载波频率差值为10频谱 分析：对比图4-13（a）和 (b)可知，当两个载波差值很小时，已调信号的频谱呈现单峰如（a）图；当两个载波差值较大时，已调信号的频谱呈现双峰如（b）图,且经过判决器后频谱没有发生变化，这与原理中阐述的2-FSK频谱的特点完全相符。仿真结果的分析说明该2-FSK仿真模型是可行的。4.3二进制相移（2PSK）调制解调受信者抽样判决器低通滤波器经过相乘器加噪信道信号调制信 号 源4.3.1设计流程4.3.2设计思路1. 随机信源：产生十个随机数，每个马元宽度为200；2. 2PSK调制：将信源成语载波乘于载波；3. 加入高斯白噪声：是调制后的信号经过带有高斯白噪声的信道4. 2PSK解调：经过相乘器、低通滤波器、抽样判决器4.3.3代码清单clear all; close all;clc;max=10g=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endfigure(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endtiaoz=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10figure(1);subplot(4,2,3);plot(tz);grid onaxis(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 onaxis(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 onaxis(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)=0; endendfigure(1);subplot(4,2,6);plot(jt);grid onaxis(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);4.3.4运行结果图4-14 2PSK调制解调信号的波形图4-15 2PSK调制解调信号的频谱图图4-16 2PSK调制解调幅频相频图 分析：2PSK调制后频谱与2ASK调制后频谱差不多，实现频谱搬移，能量主要集中在主瓣附近，可见能量比较集中，抗噪声能力强，信号通过解调后和解调前一样，这与理论相符合，仿真结果的分析说明该2PSK仿真模型是可行的。4.4误码率4.4.1设计思路为了保证信号源的特性一样，我们假设同意幅度的信号，分别经过2ASK相干解调、2ASK非相干解调、2FSK相干解调、2FSK非相干解调、2PSK解调后根据小表比较信噪比和误码率的关系。相干解调 非相干解调2ASK 2FSK 2PSK图4-17 二进制数字调制系统误码率公式一览表4.4.2代码清单clear all;a=0.001 %信号幅度SNR_dB=0:0.3:20; %信噪比范围（单位分贝）SNR=10.(SNR_dB./10); %信噪比（由分贝转化而来 10lg(SNR)=SNR_dB）SNR2=a.2./(2*SNR); %信号幅度为a时的噪声功率for i=1:length(SNR_dB) ask_pe1=0.5*erfc(sqrt(a.2./(8*SNR2); %ASK相关解调时的误码率（给定信号幅度a和噪声方差2时的信噪比r=a2/2*2，而%这里的噪声功率是SNR2）ask_pe2=0.25*erfc(sqrt(a.2./(8*SNR2)+0.5*exp(-a.2./(8*SNR2); %ASK非相干解调时的误码率 fsk_pe1=0.5*erfc(sqrt(a.2./(4*SNR2); %FSK相关解调时的误码率 fsk_pe2=0.5*exp(-0.25*a.2./SNR2); %FSK非相干解调时的误码率 psk_pe=0.5*erfc(sqrt(0.5*a.2./SNR2); %PSK解调时的误码率endsemilogy(SNR_dB,ask_pe1,.r); %这些都是绘制信噪比误码率曲线hold on;semilogy(SNR_dB,ask_pe2);hold on;semilogy(SNR_dB,fsk_pe1,*r);hold on;semilogy(SNR_dB,fsk_pe2,-.);hold on;semilogy(SNR_dB,psk_pe,om);hold on;legend( 相干2ASK, 非相干2ASK,相干2FSK, 非相干2FSK,2PSK);grid on;axis(0,20,1/1e7,1);xlabel(SNR_dB);ylabel(Pe);4.4.3运行结果图4-18 误码率分析图解误码率信噪比245 6 8 10 12 16 15相干2ASK0.18400.14650.099150.079140.036190.013540.0024390.0001682.054e-7非相干2ASK0.22220.33770.27350.22440.11760.050210.010730.000891.454e-6相干2FSK0.10140.058590.036020.023010.0055270.0008853.43e-51.99e-7非相干2FSK0.42530.14650.099150.068310.019810.0037750.000181.31e-6 2PSK0.035750.013360.0069930.0023880.0001634.91e-6图4-19 误码率分析表解分析：1、从横向比较，对同一调制方式，采用相干解调方式的误码率低于采用非相干解调方式的误码率。2、从纵向比较，若采用相同的解调方式，在误码率相同的情况下，所需要的信噪比2ASK比2FSK高3Db,2FSK比2PSK高3dB,2ASK比2PSK高6dB。反过来，若信噪比r一定，2PSK系统的误码率比2FSK的小，2FSK系统误码率比2PSK的小。3、当信噪比小于4dB，相干2ASK系统误码率大于非相干2FSK误码率；信噪比为4dB到5dB时，相干2ASK系统误码率等于非相干2FSK误码率；当信噪比大于5dB时，相干2ASK系统误码率小于非相干2FSK误码率。4、误码率随着信澡比的增大而减少；2FSK系统在信噪比在12dB后相干解调和非相干解调误码率的差距减少；2ASK系统在信噪比大于16dB后相干解调和非相干解调的差距减少。5.总结以上仿真结果分析与预测结果相符，充分说明此数字调控系统仿真的可靠性和可行性。通过仿真结果以及分析可知，对调制解调方式的选择选择不单单只需考虑一种因素。在选择某种方式时应该对系统做全面的考虑，并且抓住其中最主要的要求，才能选择同信噪比下比较出哪一种调制解调方式是最佳的。比如说，如果抗噪声是选择调制解调方式考虑的主要因素，那么就可以选择2PSK对系统进行调制解调。这是由于系统的抗噪声性能是指系统克服加噪声影响的能力，并且在数字通信系统中，加噪声会使传输的码元产生不同程度的错误，而且往往用误码率来衡量其错误程度，所以考虑误码率对抗噪声性能的关系并对比图4-18便可选择哪一种调制解调方式。6.心得体会经过两周的查阅资料和学习，这次课程设计基本完成。在这次设计过程中我们每个组员从最初的茫然，到慢慢的进入状态，再到对思路的逐渐清晰，整个写作过程难以用语言来表达，遇到困难，我们每个组员都会觉得无从下手，不知从何写起。当苦难解决了，我们大家会觉得豁然开朗，思路打开了。在整个设计的过程中，刚开始我们每个人都不知道怎么下手，首先是第一次做这种设计，不知道怎么下手，但是经过查阅书籍，了解ASK、FSK、PSK三个的具体定义。就开始着手我们的设计，刚开始根据材料进行预测，然后画出基本的流程图根据流程图设计出代码进行实现我们的预测，但是在运行代码的时候结果老是与预测不相符合。那我们经过商量可能是代码方面可能出现问题。经过反复修改最后与预测相符合。总之经过两个月的不懈努力，我们小组终于把本次设计制作完成。从中我们也学到了很多东西。同时也加深了对书本上知识的了解和应用，将抽象的理论转变成形象移动的信号，对以后进一步的学习和应用有更重大的意义。参考文献1吕跃光 通信系统仿真 电子工业出版社 20102孟晨 OPNET通信仿真开发手册 国防工业出版社 20053徐明远等 MATLAB仿真在通信与电子工程中的应用 西安电子科技大学出版社4刘学勇 详解MATLAB/Simulink通信系统建模与仿真 北京：电子工业出版社 20075肖明波 杨光松 许芳等 通信系统仿真原理与无线应用 北京：清华大学出版社，20056邵玉斌 Matlab/Simulink通信系统仿真实例分析 北京:清华大学出版社 2008