本科畢業設計-bpsk調制解調系統的仿真設計(完整版)

　　

【正文】 [7] 沈振元，等 .通信系統原理 .西安：西安電子科技大學出版社， 2021 西安文理學院本科畢業設計（論文） 第 31 頁 附錄 On Building BPSK Modulation and Demodulation by Software BPSK is a kind of digital modulation mode. Called, binary phase shift keying (BPSK) : use to transmit digital information carrier phase change, the amplitude and frequency remains the same. Digital modulation demodulation can be divided into the following kinds: 1, The phase shift keying (PSK) : with the plus or minus of the digital modulation signal control of carrier phase. Starting when digital signal amplitude of the timing and carrier phase take 0。 剛開始我對 BPSK 調制解調原理的理論知識掌握得遠遠不夠，通過翻閱書籍資料了解了 BPSK 調制解調原理，繪制了原理框圖，為接下來的設計鋪墊好了理論的道路。通過比較輸入的原始隨機信號和解調后的波形，我們可以看出部分波形出現反相，這就是 BPSK 的倒π現象。 BPSK 調制與解調仿真的參數設置 1 .信號發生器的元件參數設置如圖 所示 圖 伯努利信號發生器參數設置 . 西安文理學院本科畢業設計（論文） 第 23 頁 2. 正 弦信號參數設置如圖 圖 正 弦信號參數 3. 乘法器參數設置 圖 乘法器參數設置 西安文理學院本科畢業設計（論文） 第 24 頁 4. 帶通濾波器參數設置，如圖 圖 帶通濾波器參數設置 5 低通濾波器參數設置，如圖 。 西安文理學院本科畢業設計（論文） 第 20 頁 第四章 BPSK 調制解調系統的仿真 BPSK 調制與解調仿真模型圖 根據 BPSK 的調制解調原理構建電路原理圖，然后運用 SIMULINK 構建仿真電路圖，如 圖 為 BPSK 的仿真電路圖 圖 BPSK的仿真電路圖 BPSK 調制與解調仿真模塊介紹 隨機信號 圖 伯努利二進制信號發生器 利用伯努利二進制信號發生器產生隨機二進制信號，鋸齒波形。右擊鼠標，在彈出的快捷菜單中單擊 “ Block Properties” 選項，即可打開該模塊的屬性設置對話框，如圖 。可供選擇的輸出格式包括： short、 long、short_e、 long_e、 bank 等。 2. 混路器模塊 (Mux) 功能：把多路信號組成一個矢量信號或者 Bus 信號。 7. 特殊數學模塊 特殊數學模塊中包括求最大最小值模塊 (MinMax)、取絕對值模塊 (Abs)、符號函西安文理學院本科畢業設計（論文） 第 14 頁 數模塊 (Sign)、取整數函數模塊 (Rounding Function)等。 5． S函數模塊 (SFunction) 功能：按照 Simulink 標準，編寫用戶自己的 Simulink 函數。 2．二維查表模塊 (LookUp Table 2D) 功能：根據給定的二維平面網格上的高度值，把輸入的兩個變量經過查表、插值，計算出模塊的輸出值，并返回這個值。 7．離散零極點傳遞函數模塊 (Discrete ZeroPole) 功能：用于建立一個預先指定的零點、極點，并用延遲算子 z1 表示的離散系統。 7．傳輸延遲模塊 (Transport Delay) 功能：用于將輸入端的信號延遲指定的時間后 再傳輸給輸出信號。在建立了空的模塊窗口后，用戶可以在此窗口中創建自己需要的Simulink 模型。 (6) 通過 Model Explorer 導航、創建、配置、搜索模型中的任意信號、參數、屬性，生成模型代碼。 SIMULINK 優點及特點 Simulik 具有以下優點及特點 (1) 結構和流程清晰，它外表以方塊圖形呈現，采用分層結構。用戶可以從最高級開始觀看模型，然后用鼠標雙擊其中的子系統模塊，來查看其下一級的內容，以此類推，從而可以看到整個模型的細節，幫助用戶理解模型的結構和各模塊之間的相互關系。確切的說， Simulink 是一個用來對動態系統進行西安文理學院本科畢業設計（論文） 第 6 頁 建模、仿真和分析的軟件包，它支持線性和非線性系統，連續、離散時間模型，或者是兩者的混合。 Matlab 是一種解釋性執行語言，具有強大的計算、仿真、繪圖等功能。 圖 ： BPSK 相干解調 圖 BPSK 解調各點時間波形 在 2PSK 相干信號解調過程中，當回復的相干載波產生 180 度倒相時，解調出的數字基帶信號與將發送的數字基帶信號正好相反，解調器輸出數字基帶信號全部錯誤，這通常稱為“倒 ? ”現象。給出不同的數字基帶信號在調制與解調過程中的時域波形，并將解調信號與原信號進行比較分析。 BPSK 的發展趨勢 BPSK 調制解調系統在無線電通信技術中，占有十分重要的位置，現代戰場上的一些重要保護目標。 BPSK 作為數字通信系統中的一種簡單、基礎的調制解調方法，抗干擾能力強，容易仿真實現。 文理學院本科畢業設計（論文）中期檢查表 題 目 BPSK 調制解調系統的仿真設計 學生姓名 學 號 專業名稱 電子信息工程 指導教師 檢查時間 2021423 班 級 1 班 畢 業 設 計（論文） 進 展 情 況 本人在 2021 年 3 月 5 日開題后開始著手準備，在 3 月 25 日左右基本完成了對基礎知識的學習，熟悉了調制與解調的基本原理，并確定了使用 matlab中的 SIMULINK 組件作為仿真的軟件。而近程目標探測雷達是集搜索、跟蹤、火控功能于一體，主要關注近程高速探測目標。 畢業設計（論文）工作進程 起止時間 工作內容 12周 35周 69周 1012周 13周 根據任務書收集資料，完成開題報告 熟悉 BPSK信號調制與解調 的工作原理及其軟件實現的方法 BPSK信號調制與解調的軟件實現 撰寫論文 答辯 開始日期 完成日期 教研室主任（簽字） 系主任（簽字） 文理學院本科畢業設計（論文）開題報告 題 目 BPSK 調制解調系統的仿真設計 學生姓名 學 號 專業名稱 電子信息工程 指導教師 開題時間 班 級 1班 一、 選題目的和意義： 通信發展到今天，以往的模擬通信系統中，調頻制的抗干擾能力優于調幅制，而且設備也不太復雜，因而移頻鍵控在數字通信中首先獲得應用。 MATLAB 的 SIMULINK功能，對 BPSK調制與解調的原理電路進行仿真 實現。通過本課程設計的展開，我能夠掌握通信原理中的數字信號的 BPSK 調制和解調，并能用MATLAB 中的 SIMULINK 功能，對 BPSK 調制與解調的原理電路進行仿真實現，進而對通信理論得以完整的學習認識。 2 利用 MATLAB 的 SIMULINK功能，對 BPSK調制與解調的原理電路進行仿真實現。 論 文等級分優秀（≥ 90 分）、良好（ 80~89 分）、中等（ 70~79 分）、及格（ 60~69 分）、 不及格（ 60 分）。因而在起伏干擾嚴重，且頻帶又比較緊張的信道中，移相鍵控比移頻鍵控更受歡迎。因此， BPSK 在其他領域運用也相當廣泛，在國內外的數字通信，軍事領域，衛星通訊等都有 BPSK調制解調系統的運用，可以說未來在國際國內科技領域 BPSK 調制解調系統的應用會更加廣泛。 這種以載波的不同相位直接表示相應二進制數字調制信號的調制方式，稱為二進制絕對移向方式。開發的最早的目的是幫助學校的老師和學生更好的授課和學習。另外， ,Matlab 和其他高級語言也具有良好的接口，可以方便的實現與其他語言的混合編程，進一步拓寬了 Matlab的應用潛力。它與傳統的仿真軟件包微分方程和差分方程建模相比，具有更直觀、方便、靈活的優點。模型分析工具包括線性化和整理工具， MATLAB 的所有工具及 Simulink 本身的應用工具箱都包含這些工具。 (3) 豐富的可擴充的預定義模塊庫。 (11) 可訪問 MATLAB 從而對結果進行分析與可視化，定制建模環境，定義信號 參數和測試數據。 3. 線性狀態空間模塊 (StateSpace) 功能：用于實現以下數學方程描述的系統： 4. 傳遞函數模塊 (Transfer F) 功能：用執行一個線性傳遞函數。使用的積分方法有：向前歐拉法、向后歐拉法、梯形法。該模塊庫包括多個主要模塊、如圖 。 說明：模塊為單輸入模塊；能夠完成矩陣運算。 4. 增益模塊 (Gain) 功能：增益模塊 (Gain)的作用是把輸入信號乘以一個指定的增益因子，使輸入產生增益。Systems) 信號與系統模塊庫 (signals amp。 （ 6）信號源模塊庫 (Sources) 信號源模塊庫 (Sources)包括的主要模塊如圖 圖 (Sources) 1. 示波器模塊 (Scope) 功能：顯示在仿真過程中產生的輸出信號，用于在示波器中顯 示輸入信號與仿真時間的關系曲線，仿真時間為 x 軸。 7. 結束仿真模塊 (Stop simulation) 功能：停止仿真過程。如圖 （ b）所示 西安文理學院本科畢業設計（論文） 第 19 頁 圖 模塊的鏈接 （ a） 圖 模塊的鏈接 （ b） 運行仿真 在運行仿真之前，首先保存已設置和連接的模型，然后就可以運行仿真。一個理想的帶通濾波器應該有平穩的通帶，同時限制所有通帶外頻率的波通過。 圖 想干解調過程 BPSK 調制與解調的仿 真結果 用 SIMULINK 連接好仿真電路圖，則開始仿真。發現了自己存在的問題很多很多。 劉老師 作為一名優秀的、經驗豐富的教師，具有豐富的 專業 知識和 實踐 經驗，在整個論文 仿真設計 和論文寫作過程中，對我進行了耐心的指導和幫助，提出嚴格要求，引導我不斷開闊思路，為我答疑解惑，鼓勵我大膽創新，使我在這一段寶貴的時光中，既增長了知識、開闊了視野、鍛煉了心態，又培養了良好的實驗習慣和科研精神。 3, superior performance. Simulation software package it with the traditional differential equation and difference equation model, pared with the advantages of more intuitive, convenient and flexible. Simulink module library (or libraries) containing Sinks (output), the Sources (input), Linear (Linear) and Nonlinear (Nonlinear link), the Connection (connections from the interfaces) and Extra (other) link with different functions such as operation or function of Simulink library module (or library functions), and each corresponding functional modules are included in the model library, the user can also according to the need to customize and create your own modules. Using Simulink model can be created with hierarchical structure, so the user can use from top to bottom or from bottom to top of the structure create the model.