BPSK与2FSK混合调制解调算法仿真

发布时间：2017-05-20 12:24

  本文关键词：BPSK与2FSK混合调制解调算法仿真，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：无线传感网络中,低速业务传输与高速业务传输共存,对于独立信道的传输提出了新的要求,因此同频带混合调制传输方式一直是业界研究的热点。同频带混合调制传输方式目前主要有TDD,FDD,CSMA等方式进行。而对于以PSK与FSK的调制方式进行的混合传输一直没有相关理论研究。因此本文以PSK与FSK调制方式为基础研究两者之间混合调制传输方式,提出一种新的同频带混合调制传输方式。在数字调制方式中,以基带数据信号控制载波的相位使它作不连续的有限取值的变化以实现传输信息的方法称为数字调相,又称为相移键控,即PSK。PSK数字调制技术灵活多样,适应于高速数据传输和快速衰落的信道,它成为了各种无线通信系统主要的调制方式。以基带数据信号用两种不同频率的载波进行调制以实现信息传输的方法称为数字调频,又称频移键控,即FSK。频移键控(FSK)方法简单,易于实现,并且解调不须恢复本地载波,可以异步传输,抗噪声和抗衰落性能也较强。因此,FSK调制技术在通信中得到了广泛地应用,并且主要适用于用于低、中速数据传输。本文主要对BPSK与2FSK同频带混合传输算法进行研究,通过正交特性原理和滤波原理,实现BPSK与2FSK的混合调制解调。混合传输算法是将BPSK与2FSK进行叠加之后同时发送,在接收机端根据BPSK与2FSK的频谱差异通过高通滤波器进行分离。由于两种调制方式的频谱在叠加之后会产生混叠,滤波之后的BPSK信号与调制发射的信号相比有很大差距,影响了解调算法的误码率,因此本文对传统的BPSK与2FSK调制方式进行改进。传统的BPSK调制方式存在180度的相位突变,解调数据在载波发生相位偏移时解调数据全部出错,所以本文对BPSK基带信号进行半个周期的调制进行发送,这样对于接收机载波同步模块进行了简化;对于2FSK的调制也与传统方式不同,以往的2FSK的调制是基于两种连续频率的载波,在本文中,通过在两种频率中载波进行隔断以提高2FSK的解调精度,这两种解调方式的改进提高了解调精度降低了混合传输方式下的误码率,通过计算机仿真,在混合模式情况下误码率达到千分之一以下时,BPSK需要的信噪比为7d B,2FSK需要的信噪比为8d B。在算法研究的基础上,通过MATLAB编程的方式对混合调制解调过程进行时域仿真与频域仿真,分别给出各路仿真信号波形和对应频谱图。同时,对解调算法的误码率性能进行了测试。验证了混合调制解调算法的可行性与实用性。为以后进行多进制PSK与FSK的混合传输提供了理论基础。
【关键词】：PSK FSK 混合传输 混合调制
【学位授予单位】：西安电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN915.05
【目录】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-13
• 符号对照表13-14
• 缩略语对照表14-17
• 第一章 绪论17-21
• 1.1 课题研究背景与研究意义17
• 1.2 数字化调制解调技术的现状发展及其应用17-18
• 1.3 本文课题来源18-19
• 1.4 本文章节安排19-21
• 第二章 BPSK与 2FSK混合调制相关理论介绍21-37
• 2.1 BPSK调制解调原理21-23
• 2.1.1 BPSK信号调制原理21-22
• 2.1.2 BPSK信号解调原理22-23
• 2.2 2FSK调制解调原理23-26
• 2.2.1 2FSK信号调制原理23-25
• 2.2.2 2FSK信号解调原理25-26
• 2.3 数字滤波器26-31
• 2.3.1 FIR滤波器的基本结构26-27
• 2.3.2 数字滤波器的设计步骤27-28
• 2.3.3 滤波器的性能指标28-29
• 2.3.4 FIR数字滤波器的设计方法29-30
• 2.3.5 IIR滤波器与FIR滤波器的分析比较30-31
• 2.4 正交调制解调理论31-35
• 2.4.1 正交调制解调32-34
• 2.4.2 正交混频34-35
• 2.5 本章小结35-37
• 第三章 混合调制解调系统设计实现37-55
• 3.1 非混合方式下课题项目指标37
• 3.2 混合调制系统总体算法设计37-39
• 3.3 混合调制模式下调制模块算法设计39-42
• 3.3.1 调制发射模块设计39-41
• 3.3.2 正交上变频模块设计41-42
• 3.4 混合调制模式下解调模块算法设计42-47
• 3.4.1 正交下变频模块设计42-44
• 3.4.2 BPSK解调模块设计44-45
• 3.4.3 2FSK解调模块设计45-47
• 3.5 利用FDATOOL设计滤波器47-54
• 3.5.1 低通滤波器设计48-52
• 3.5.2 高通滤波器设计52-54
• 3.6 本章小结54-55
• 第四章 混合调制解调系统定点数仿真55-73
• 4.1 混合方式下BPSK与 2FSK定点仿真55-66
• 4.1.1 发射机模块定点仿真55-59
• 4.1.2 频谱分析59-61
• 4.1.3 接收机模块定点仿真61-66
• 4.2 混合调制方式性能测试66-72
• 4.2.1 混合调制方式的误码率68-69
• 4.2.2 非混合方式调制下误码率69-71
• 4.2.3 误码率与高通滤波器截止频率之间的关系71-72
• 4.3 本章小结72-73
• 第五章 总结与展望73-75
• 参考文献75-77
• 致谢77-79
• 作者简介79-80

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本文编号：381636