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)是宽度为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1-2-3为Matlab仿真产生的CPFSK信号波形。 图1-2-1 发送的数字序列 图1-2-2 累计和 图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tfc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。 图1-2-4 解调累计和 图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。 图2-2-1 直接序列扩频过程 2.3 BPSK直接序列扩频的Matlab仿真与解调 设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。 数据源10.90.80.70.60.50.40.30.20.1002468101214161820 图2-3-1 发送的数据源 1023位gold码10.90.80.70.60.50.40.30.20.1005101520253035404550 图2-3-2 gold码 扩频后的数据10.90.80.70.60.50.40.30.20.1005101520253035404550 图2-3-3 扩频后的序列 经BPSK调制后的数据10.80.60.40.20-0.2-0.4-0.6-0.8-100.20.40.60.811.21.4x 10-9 图2-3-4 经BPSK调制后的数据 解调后的信号10.90.80.70.60.50.40.30.20.1005101520253035404550 图2-3-5 解调后的信号 恢复后的数据10.90.80.70.60.50.40.30.20.1002468101214161820 图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。 数据源10.90.80.70.60.50.40.30.20.1002468101214161820 图2-4-1 发送的数据源 1023位gold码10.90.80.70.60.50.40.30.20.1005101520253035404550 图2-4-2 gold码 扩频后的数据10.90.80.70.60.50.40.30.20.1005101520253035404550 图2-4-3 扩频后的序列 经BPSK调制后的数据10.80.60.40.20-0.2-0.4-0.6-0.8-100.20.40.60.811.21.4x 10-9 图2-4-4 经BPSK调制后的数据 附加白噪声后的数据20151050-5-10-15-2005101520253035404550 图2-4-5 附加白噪声后的数据 解调后的信号10.90.80.70.60.50.40.30.20.1005101520253035404550 图2-4-6 解调后的信号 恢复后的数据10.90.80.70.60.50.40.30.20.1002468101214161820 图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%。 数据源10.90.80.70.60.50.40.30.20.1005101520253035404550 图2-4-8 发送的数据源 1023位gold码10.90.80.70.60.50.40.30.20.1005101520253035404550 图2-4-9 gold码 扩频后的数据10.90.80.70.60.50.40.30.20.1005101520253035404550 图2-4-10 扩频后的序列 经BPSK调制后的数据10.80.60.40.20-0.2-0.4-0.6-0.8-10123x 104-4 图2-4-11 经BPSK调制后的数据 附加白噪声后的数据20151050-5-10-15-2005101520253035404550 图2-4-12 附加白噪声后的数据 解调后的信号10.90.80.70.60.50.40.30.20.1005101520253035404550 图2-4-13 解调后的信号 恢复后的数据10.90.80.70.60.50.40.30.20.1005101520253035404550 图2-4-14 恢复后的数据 本文来源:https://www.wddqw.com/doc/88b3614bdeccda38376baf1ffc4ffe473368fded.html