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基于Simulink的ask，psk，fsk仿真

2023-11-06

基于Simulink的ask，psk，fsk仿真

本实验基于matlab的simulink，实验步骤如下.

  • 单极性基带信号和双极性基带信号

利用simulink中的Bernoulli Binary Generator可以产生随机的二进制信号，即为单极性码。同时产生两个随机二进制信号，一个进行反相器处理，再通过减法器和另一个相减，可以得到双极性码

图1 单极性码和双极性码原理框图

图2单极性码和双极性码波形图

图2的上图为单极性码，下图为双极性码。

  • ASK

将上面调好的单极性基带信号输入到图3的原理框图

图3 ask原理框图

高斯白噪声模式调为SNR，噪声为4db，输入噪声功率为1

图4 高斯白噪声的参数设置

载波信号频率为6*pi，幅度为1

图5 载波的参数设置

 

 

 

下通带频率为：4*pi，上通带为10*pi，中心频率大概为6*pi

图6 带通滤波器的参数设置

通带频率为6*pi，模式改为低通滤波

图7 低通滤波器的参数设置

接下来是抽样判决，先用标量量化器编码对低通滤波后的波形进行量化抽样，输出码字勾选上。

图8标量量化器编码参数设置

量化抽样之后再经过零阶保持器，把输入的信号保持一段时间，经过这个模块后的信号会有阶梯状，这里完成判决，得到基带信号

 

图9过零阶保持器

判决后的数据和基带信号同时送入到误差分析器

 

 

 

图10误差分析器参数设置

补充，由于判决过程，经过了一个过零阶保持器延时了一会，所以基带信号也要延时一下再送入误码率分析仪

图10延时

如下图，仿真的脉冲采样数加到10000，这个值越大，你仿真到的误码率跟准确

误码率：。共采集到10000个脉冲，错误的有1332个，误码率为0.1332

波形图：

从上往下为，单极性基带信号，载波信号，ask码，加载高斯白噪声的ask码

从上往下为相干解调后的ask码，抽样判决后的信号

  • FSK

FSK原理框图

2FSK是用两种不同频率的波形表示0和1，这里用到两个载波

载波1

载波2

加载高斯白噪声后经过两个中心频率不同的带通滤波（一个为25，一个为45），和相干解调（相乘与+低通滤波，低通滤波分别为25和45），这里的设置类比ASK。

接下来补充判决，因为FSK的判决条件与ask不同。Fsk经过解调出来的是两个错峰的信号，那么通过Relational Operator比较两个频率的波形，当频率1的波形大于频率2的波形，输出1，相反输出0.

左图为Relational Operator参数配置，右图为Relational Operator。

 

以下为波形图

从上到下为基带信号，载波1，载波2，fsk

从上到下为加载高斯白噪声的fsk，相干解调1，相干解调2，抽样判决

误码率为0.5048

  • pSK

Psk输入信号为双极性基带信号，其他调节同ask

从上到下：双极性基带信号，载波，psk，加载高斯白噪声的psk

从上到到下：相干解调，抽样判决

误码率为0.7089

  • 仿真结果与理论分析

仿真时的白噪声为4db，根据10log（s/n）可得出信噪比，再matlab的命令行中计算如下：

  1. Ask

理论算的误码率为0.1312，仿真的为0.1332，与理论接近

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通信原理仿真

MATLAB

simulink

ASK

FSK

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