复合调制信号

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1. PCM-FM(CPFSK)

1.1 CPFSK信号

连续相位FSK信号通常使用某种数字PAM信号去控制压控振荡器来产生,它可以表示为:

t

s(t)Acos(2fct4Tfd



m()d) 1-1-1

其中,

m(t)Ing(nT)

n

fc是载波频率,T是基带信号的周

I期,fd是峰值频率偏移,n是要发送的数字信息符号,g(t)宽度为T的基带信号波形,通常采用矩形脉冲。 1.2 CPFSK信号的Matlab仿真与解调 1.2.1 CPFSK信号的仿真产生

利用Matlab仿真实现CPFSK调制信号(载波频率为9GHz,频率偏移100Hz,采样率为10kHz。如图1-2-1为发送的数字序列,图1-2-3Matlab仿真产生的CPFSK信号波形。




1-2-1 发送的数字序列



1-2-2 累计和




1-2-3 CPFSK波形

1.2.2 CPFSK信号的解调 CPFSK信号微分后得到:

ds(t)

A(2fc4fdTm(t))sin(2fct4fdTm()d)dt 1-2-1 通常

t

fc

很大,使2fc4fdTm(t)0因此,包络检波器提取出微

分后信号的包络,经隔直与LPF后得到

s0Km(t) K为常数) 1-2-2 这样就可以恢复了原调制信号。如图1-2-5 为解调后的序列。






1-2-4 解调累计和



1-2-5 解调后的序列


2.DS-BPSK

2.1直接序列(DS)扩频

所谓直接序列扩频,就是直接用具有高码率的扩频码序列在发送端扩展信号的频谱,在接收端用相同的扩频码序列进行解扩,把展宽的扩频信号还原成原始的信息。 2.2 BPSK直接序列扩频

理想的BPSK调制会使载波的瞬时相位有180°的跳变,扩频后的信号在数学上可以认为是BPSK信号

sBAd(t)cos0tAcos[0td(t)] 2-2-1 其中,d(t)a(t)a(t){0,1}0tT,是需要传送的二进制信息序列,d(t){1,1}是二进制波形。和扩频码序列c(t)的乘积,即对BPSK信号进行扩频后,发射机发射的信号为

stAd(t)c(t)cos0tAp(t)cos0t 2-2-2 由式(2-2-2)可以看出,BPSK直接序列扩频信号可以通过调制在基带经过扩频的信号p(t)直接得到。

直接序列扩频过程如图2-2-1所示,其中扩频码序列采用Gold序列。





2-2-1 直接序列扩频过程




2.3 BPSK直接序列扩频Matlab仿真与解调

BPSK调制载波频率为9GHz,伪码速率为300Mbps,采样频率为36GHz,发送的数据长度为20



10.90.80.70.60.50.40.30.20.100

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20



2-3-1 发送的数据源


1023gold

10.90.80.70.60.50.40.30.20.100

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50



2-3-2 gold



10.90.80.70.60.50.40.30.20.100

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50



2-3-3 扩频后的序列


BPSK

10.80.60.40.20-0.2-0.4-0.6-0.8-10

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

1.4x 10

-9



2-3-4 BPSK调制后的数据





10.90.80.70.60.50.40.30.20.100

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50



2-3-5 解调后的信号






10.90.80.70.60.50.40.30.20.100

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20



2-3-6 恢复后的数据

2.4 噪声对BPSK直接扩频序列的影响 2.4.1 信噪比为-21dB时的解调情况

BPSK调制载波频率为9GHz,伪码速率为300Mbps,采样频率为36GHz,发送的数据长度为20




10.90.80.70.60.50.40.30.20.100

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20



2-4-1 发送的数据源



1023gold

10.90.80.70.60.50.40.30.20.100

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50



2-4-2 gold






10.90.80.70.60.50.40.30.20.100

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50



2-4-3 扩频后的序列



BPSK

10.80.60.40.20-0.2-0.4-0.6-0.8-10

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

1.4x 10

-9



2-4-4 BPSK调制后的数据








20151050-5-10-15-20

05101520253035404550



2-4-5 附加白噪声后的数据





10.90.80.70.60.50.40.30.20.100

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50



2-4-6 解调后的信号






10.90.80.70.60.50.40.30.20.100

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20



2-4-7 恢复后的数据

经验证,当信噪比小于-21dB时,就开始有误码率的出现。 2.4.2 信噪比为-22dB时的解调情况

BPSK调制载波频率为9GHz,伪码速率为300Mbps,采样频率为36GHz发送的数据长度为50对比图2-4-8与图2-4-14发现,此时误码率为8%。




10.90.80.70.60.50.40.30.20.100

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50



2-4-8 发送的数据源



1023gold

10.90.80.70.60.50.40.30.20.100

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50



2-4-9 gold






10.90.80.70.60.50.40.30.20.100

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50



2-4-10 扩频后的序列



BPSK

10.80.60.40.20-0.2-0.4-0.6-0.8-10

1

2

3

x 10

4

-4



2-4-11 BPSK调制后的数据






20151050-5-10-15-20

05101520253035404550



2-4-12 附加白噪声后的数据





10.90.80.70.60.50.40.30.20.100

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50



2-4-13 解调后的信号






10.90.80.70.60.50.40.30.20.100

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50



2-4-14 恢复后的数据












本文来源:https://www.wddqw.com/doc/88b3614bdeccda38376baf1ffc4ffe473368fded.html