基于MATLAB的数字调制方式的研究开题报告

 2022-10-08 10:36:47

1. 研究目的与意义

随着数字技术的飞速发展与数字器件的广泛使用, 数字信号处理在通信系统中的应用已经越来越重要。信号的调制解调是通信中最基本的手段。由于传输失真、传输损耗以及保证带内特性的原因,基带信号不适合在各种信道上进行长距离传输。为了进行长途传输,必须对数字信号进行载波调制,将信号频谱搬移到高频处才能在信道中传输。因此,大部分现代通信系统都使用数字调制技术。信号调制是根据输入信号改变传输信号,使之能够在特定的频率范围之内和特定条件的信道中传输的过程。信号解调是信号调制过程的逆过程,它把某种特定形态的传输波形还原为发送端调制前的信号。根据控制的载波参量的不同,数字调制有调幅、调相和调频三种基本形式,并可以派生出多种其他形式。

2. 课题关键问题和重难点

本课题首先需分析数字调制系统的几种基本调制解调方法,然后运用Matlab/Simulink设计这几种数字调制解调系统的仿真程序并绘制他们的波形图,主要的数字调制解调系统包括2ASK,2FSK,2PSK,DPSK,8PSK和16QPSK。通过仿真更深刻地理解数字调制解调系统基本原理。最后运用Matlab/Simulink设计并对比这几种调制解调方法在AWGN信道下的误码率及误比特率,并与理论值比较,据此分析各个调制系统的性能优劣进行比较。

因此本课题的关键问题是

(1)熟悉并掌握各个调制解调系统基本原理;

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3. 国内外研究现状(文献综述)

MATLAB是目前国际上流行的进行科学研究、工程计算的软件。它起源于矩阵运算,并已经发展成为一种高度集成的计算机语言。MATLAB具有强大的数学运算能力、方便实用的绘图功能及语言的高度集成性。除具备卓越的数值计算能力之外,它还提供了专业水平的符号计算、文字处理、可视化建模仿真、实时控制等功能。可以预见,在科学运算、自动控制、科学绘图、通信仿真等领域,MATLAB语言将长期保持其独一无二的地位。

在通信领域MATLAB更有明显优势,因为通信领域中很多问题是研究系统性能的,传统的方法只有构建一个实验系统,采用各种方法进行测量,才能得到所需数据,这样不仅需要花费大量的资金用于试验系统的构建,而且系统构建周期长,系统参数的调整也十分困难。而MATLAB的出现使得通信系统的仿真能够用于计算机模拟实现,免去构建实验系统的不便,而且操作十分简便,只需要输入不同的参数就能得到不同情况下系统的性能,而且在结构的观测和数据的存储方面也比传统的方式有很多优势。因而MATLAB在通信仿真领域得到越来越多的应用。

在数字基带传输系统中,为了使数字基带信号能够在信道中传输,要求信道应具有低通形式的传输特性。然而,在实际信道中,大多数信道具有带通传输特性,数字基带信号不能直接在这种带通传输特性的信道中传输,必须对数字信号进行载波调制,通过数字基带信号对载波某些参量进行控制,使之随基带信号的变化而变化。数字调制为信号长距离高效传输提供保障,现已广泛应用于生活和生产中。数字调制的方法主要是通过改变余弦波的幅度、相位或频率来传送信息。其基本原理是把数据信号寄生在载波的上述三个参数中的一个,即用数据信号来进行幅度调制、频率调制或相位调制。数字信号只有几个离散值,因此调制后的载波也只有有限个值,类似于用数字信息控制开关,因此把数字信号的调制方式称为键控。常用的数字调制方式有以下几种:

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4. 研究方案

(1) 数字信号的生成与调制:

① 数字信号的生成:数字信号产生。

② 调制:数字调制有调幅、调相、调频三种基本形式,在二进制时有振幅键控(ASK)、移频键控(FSK)和移相键控(PSK),并可以派生出其它形式。

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5. 工作计划

第1 周接受任务书,领会课题含义,按要求查找相关资料;

第2 周继续查阅相关资料,翻译外文文献,论证设计的可行性,研究设计方案和设计思路,撰写毕业设计开题报告;

第3 周根据指导教师审阅开题报告,提出修改意见,整改并完成毕业设计开题报告;

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