论文总字数：22441字

摘 要

数字调制与解调是当今通信最主要的部分之一，在数字通信体系中，因为基带数字信号中含有许多低频的成分，若要实现远距离传输，尤其是在有限带宽的高频信道上进行无线或是光纤信道传输，一定要通过对数字信号实行载波调制，来实现使基带信号功率谱移动至较高的载波频率的目标，即数字信号调制。

本文针对常见的几种调试方式进行调制方法、原理和软件仿真的论述。本文首先介绍了2ASK/2FSK/2PSK/2DPSK信号的调制解调的原理和实现方法，然后介绍了QPSK/8PSK/16PSK信号的调制解调的原理和实现方法，最后运用仿真软件MATLAB对各种调制方式进行编程仿真，实现2ASK/2FSK/2PSK/2DPSK信号的调制解调，同时对比各类信号在AWGN信道下的误码率和误比特率性能，并与理论值进行结果的比较分析；然后实现了多进制相移键控QPSK/8PSK/16PSK信号的调制解调及误码率仿真，并进行结果的比较分析。通过查看仿真图研究调制解调过程中各部位的时域波形，同时联系数字调制的调制解调原理，研究各环节对调制性能的影响和仿真模型的可靠度。

关键字：调制解调；2ASK；2FSK；2PSK；M-PSK

The Research of the Digital Modulation Mode based on Matlab

Abstract

Digital modulation and demodulation technology is an important content of modern communication, in a digital communication system, the digital baseband signal contains rich low frequency components, if the need for long-distance transmission, especially high frequency channel wireless or optical fiber channel transmission in limited bandwidth, must be modulated digital signal carrier frequency to baseband power the signal spectrum moved to high, is modulated digital signal we said.

This paper firstly introduced the principle and method of modulation and demodulation of the 2ASK/2FSK/2PSK/2DPSK signal, and next introduced the principle and method of modulation and demodulation of the QPSK/8PSK/16PSK signal, and finally the use of simulation software MATLAB programming and Simulation of various modulation, the 2ASK/2FSK/2PSK/2DPSK modulation and demodulation at the same time signal, comparing various signal in AWGN channel bit error rate and bit error rate performance, also comparing with the theoretical analysis; then the M-ary phase shift keying modulation and demodulation of QPSK/8PSK/16PSK signal and the error rate of the simulation, and comparing the results. The time domain waveform modulation and demodulation process of each link the observed by graphic simulation, combined with the modulation principle of digital modulation techniques, tracking the The influence of the link on the modulation performance and the reliability of the simulation model.

Keywords: Digital Modulation;2ASK;2FSK;2PSK;M-PSK

目 录

摘 要 I

Abstract II

第一章 引 言 1

1.1数字调制解调的意义 1

1.2 MATLAB在通信系统仿真的应用 1

1.3课题研究内容和意义 1

1.4论文内容安排 2

第二章 2ASK/2FSK/2PSK/2DPSK数字调制 3

2.1 2ASK调制解调原理 3

2.2 2FSK调制解调原理 4

2.3 2PSK调制解调原理 6

2.4 2DPSK调制解调原理 7

2.5 本章小结 8

第三章 M-PSK数字调制 9

3.1 QPSK调制解调原理 9

3.2 8PSK调制解调原理 11

3.3 16PSK调制解调原理 12

3.4 本章小结 13

第四章 基于MATLAB的数字调制解调仿真 14

4.1 2ASK仿真结果以及分析 14

4.2 2FSK仿真结果以及分析 18

4.3 2PSK仿真结果以及分析 22

4.4 M-PSK仿真结果以及分析 25

4.5本章小结 32

第五章 总 结 33

致 谢 34

参考文献（References） 35

附 录 36

第一章 引 言

1.1数字调制解调的意义

数字调制是指用数字基带信号对载波的某些参量进行控制，使载波的这些参量随基带信号的变化而变化。经过传输后，用解调器将带有噪声的信号转换成一系列数字，进入计算机二进制码0和1，再对其进行解码等操作还原成原基带信号。数字带通传输系统就是调制解调的数字传输系统^[4]。由于存在二进制的数字信息和多进制的数字信息，数字调制也有二进制和多进制之分，调制信号是二进制数字基带信号的调制为二进制数字调制，而多进制键控是二进制键控体系的推广^[1]。

数字调制有调频、调幅、调频和一些其他方面。长距离运输对传输过程环境的要求比较高，而基带信号无法满足失真、损耗以及其他条件。数字信号的载波调制由此得来。要使信号可以在信道中传输，只有将信号频谱搬到高频。这就是数字调制技术被大范围运用的原因。数字通信抗干扰能力强，体积小，保密性好，所以大部分模拟通信系统都在逐渐向数字方式转化。数字调制又是数字通信部分主要组成部分之一。因此，研究分析数字调制必不可少。仿真调制系统对理解其功能和影响因素帮助大。

1.2 MATLAB在通信系统仿真的应用

人们生活水平不断提高导致对通信系统的要求越来越多，一些老旧的设计如电路板试验可能渐渐要被淘汰了。在此前提下，MATLAB仿真软件由于花费低又易于实现已成为人们分析通信系统的首选软件之一。MATLAB不仅可以快速扩展，而且编程起来十分便捷，同时一些复杂计算解决起来问题也十分容易。其中的Simulink动态仿真环境实现范围广、对环境要求低、直观方便。使用者也可同时选择在两种环境下对仿真分析。用于实现通信仿真的通信工具包(Communication toolbox,也叫Commlib,通信工具箱)是MATLAB语言中的一个科学性工具包，，不光可以独立使用，也可和simulink一起用。另外，MATLAB的图形界面功能GUI(Graphical User Interface）能为仿真系统生成一个人机交互界面，便于仿真系统的操作。

1.3课题研究内容和意义

数字通信如今已是现代通信决定性方式之一，调制方式日益变化，调制解调方式逐渐由模拟方式向数字方式转换。为顺应时代需求，应该加强对数字通信系统的探究，同时对作为其主要组成部分数字调制的研究也是必不可少的。其中的仿真调制系统能更有效的分析数字调制系统的性能及影响，有利改进，是信息得到更快的传达。

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