對2psk和qpsk通信信號的干擾仿真本科畢業論文-資料下載頁

【導讀】經濟等優點，為對通信信號的干擾研究工作帶來了很大的便利。本文以MATLBA為實現工具，*****，****（結論）。進行了干擾仿真和建模。實現了兩種信號的時域和頻域圖形的繪制，以及在各種噪聲。干擾情況下的誤碼率分析。噪聲大小以及調制解調過程中各種參數對通信信號性能的影響。進行參數的輸入和輸出等交互功能。。

　　

【正文】 ? 干擾信號產生設備 該設備 主要 根據干擾引導參數產生干擾激勵信號，形成有效的干擾樣式。 ? 功率放大器 該設備是干擾系統中的大功率設備，其作用是把小功率的干擾激勵信號放大到足夠大的電平。 ? 發射天線 發射天線是干擾設備的能量轉換器，它把功率放大器輸出的電信號轉換為電磁波能量，并且向指定空域輻射。 由上所述可以知道，無線電數字通信干擾的一般過程如下： 1) 偵察接收敵方無線電數字通信信號，分析其技術參數，測定要干擾的目標方向和位置，從而確定合適的干擾樣式和參數。 2) 由干擾管 理和控制設備根據引導設備提供的引導參數，形成干擾決策，按照既定的干擾樣式啟動干擾。 3) 實施一段時間干擾后，暫時停止干擾，對被干擾信號進行檢測，判斷其狀態。在干擾過程中不斷檢驗干擾效果，使干擾參數保持在干擾效果最佳的參數上。 西南科技大學本 科生畢業論文 15 影響干擾效果的因素 在干擾過程中，敵方一定會采取一些技術或戰術上的抗干擾措施，我方則應根據“敵變我變”的原則，采取相應的措施和對策。因此，通信干擾的過程是一個尖銳復雜的斗爭過程。而影響干擾效過的因素總結起來有以下幾點 [10]： ? 干擾發射機的功率及天線的增益、效率和方向性對干擾 效果的影響至關重要。 ? 干擾頻率與目標信號頻率的重合度對干擾效果的影響也是非常重要的。 ? 發射的干擾信號的樣式以及參數的影響主要表現在干擾的效率上。 ? 敵方接收機的形式以及技術性能對干擾效果的影響也很大。 數字 通信干擾的基本原理和干擾樣式 數字 通信干擾的基本原理 因本設計主要針對數字通信中的 2PSK 和 QPSK 信號的干擾仿真研究，因此在論述通信干擾的基本原理時，只對通信干擾作用于數字通信系統作分析，而略去了通信干擾對模擬通信系統的原理論述。 1) 數字通信的基本形式及弱點 [4,11] 數字通信系統 是一種斷續信息傳輸系統，是傳輸二進制比特信號的數據傳輸系統。如圖 32 所示。 而 數字通信系統傳輸的數據信息實際上是一個編碼的脈沖序列，在這個序列中，通常包含前、后保護間隔（保護段）及同步段和信息段。 任何一個與信號功率相近的干擾脈沖進入數字接收系統都可以攪亂原來的編碼體系，從而有效地增加誤碼率。 信 號時 間保 護 段保 護 段同 步 段 信 息 段干 擾 時 間合 成 信 號時 間 圖 32 對數字通信系統的脈沖干擾 2) 干擾數字通信的可行途徑 干擾數字通信的可行途徑一般有兩種：其一是擾亂其接收的信息，使傳輸誤碼率增 西南科技大學本 科生畢業論文 16 加到不能容忍的程度。其二是破壞數字通信系統中接收設備與發信設備之間的同步。 傳 輸誤碼率的增加意味著正確傳輸的信息量減少和通信線路的效能降低，當誤碼率達到某一值時，我們就認為通信已被破壞，干擾有效。 破壞同步則會使數字通信中斷，雖然多數系統在丟失同步后，可以在短時間內恢復，但有效干擾造成的持續或反復失步仍可使數字通信系統癱瘓。 通信干擾樣式 單音干擾信號 [12] 單音干擾就是干擾信號只發射一個正弦波，因此，它是一個單頻連續波。單音干擾又叫做點頻干擾。單音干擾時域表達式為： )s in ()( ?? ?? tUtJ jj （ 31） 式中， j? 是干擾角頻率，通常它與被干擾信號的載波角頻率相同。單音信號的功率譜是在干擾頻率處的單根譜線。其時域波形和頻譜如圖 33 所示。 圖 33 單音干擾的時域波形和頻譜 窄帶高斯噪聲信號 [13] 窄帶高斯噪聲是指高斯白噪聲通過以 cf 為中心的窄帶系統 時所形成的噪聲 形式 。隨機包絡 )(t? 和隨機相位 )(t? 都是相對于 cf 緩慢變化的余弦波，若用 )(tn 表示窄帶高斯噪聲，則 西南科技大學本 科生畢業論文 17 ))](co s [)()( ttttn c ??? ?? （ 32） 將式（ 32）展開， 則 有 ttnttntttttttn cscccc ???????? s i n)(c o s)(s i n)(s i n)(c o s)(c o s)()( ???? （ 33） 其中 )(c os)()( tttnc ??? )(sin)()( tttns ??? （ 34） 式（ 33）表明，窄帶高斯噪聲可以用兩個正交載波分量組合來表示。其中 )(tnc 是同相分量， )(tns 是正交分量。其時域和頻域波形如圖 34 所示。 窄帶高斯噪聲的特點是頻譜局限在附近很窄的頻率范圍內，其包絡和相位都在作緩慢隨機變化。 （ a）窄帶高斯噪聲的頻譜 （ b）窄帶高斯噪聲時域波形 圖 34 窄帶高斯噪聲的頻譜及波形 L P FL P Ftc?cos2 tc?sin2? )( tn)(tR n 圖 35 窄帶 高斯噪聲的產生模型 )(tnc 和 )(tns 都是低通型的噪聲，窄帶高斯噪聲的產生模型如圖 35所示。由模型（ 35）可知，當噪聲信號和正交載波分量相乘后可得到： ]s in2)[()( ttntV c??? tttntttn ccsccc ???? 2s inc o s)(2s inc o s)(2 ??? ]2c o s1)[(2s in)( ttnttn cscc ?? ???? （ 35） 經過低通濾波器后得到正交分量，同理也可以得到同相分量。將同相分量和正向分量相加 后 就可以得到窄帶高斯噪聲。 西南科技大學本 科生畢業論文 18 本章小結 本章前面主要介紹了通信干擾的一些基本概念，就通信干擾的特點、通信干擾的一般過程和影響干擾效果的因素等方面做了簡要說明 。介紹了數字信號的干擾原理 以及設計中 所用的單音信號和窄帶高斯信號的形成原理和方法 ，為后面的設計 提供理論依據。 西南科技大學本 科生畢業論文 19 第 4 章 2PSK 和 QPSK 信號 的平臺 仿真 概述 現代無線電技術尤其在數字通信方面的快速發展，使得數字通信系統的研究經費越來越高，對通信系統各部分的研究也變得更加困難。如果對通信系統的研究全部用實際設備來完成的話，所帶來的人力、物力、財力的花費都是巨大的且研究周期增加，不利于科學研究的進行。模擬仿真所具有的經濟、靈活等特點使得其逐漸成為通信系統設計、分析過程中不可或缺的重要手段。 本章利用 MATLAB 仿真軟件， 進行 2PSK 和 QPSK 的仿真平臺 設計 [14]， 并對 這兩種數字信號進行仿真試驗。 GUI 程序設計 GUI 簡介 GUI（ Graphical User Interfaces ） 即程序的圖形化界面，由 各種圖形對象組成 。 在這種用戶界面下，用戶的命令和對程序的控制是通過“選擇”各種圖形對象來實現。 其編輯方法 一般有兩種 ：一種是直接用程序編寫；另外一種利用圖形界面設計工具設計出圖形界面。 其 難點在于圖形界面的編寫和部分函數的回調，但可以方便用戶對程序設計的關鍵步驟進行理解。 創建 MATLAB 圖形用戶界面必須 具 由 以下 三個 基本元素 [15]：組件、圖象窗口以及事件發生時的回應。 GUI 設計原則和步驟 所謂 GUI 程序設計，簡單地說就是使應用程序具有圖形用戶界面，以方便用操作。GUI 設計原則和一般步驟為 [16]： 簡單的說，一個好的界面應遵循以下 3 個原則 ： 簡單性 即設計的界面力求簡化，去除不必要的功能，能直觀顯示出程序所具有的功能；一致性即設計的界面風格應與之前設計的保持一致；習常性即新界面設計時采用人們熟悉的標志和符號，便于用戶操作。 其一般制作步驟為 [17]： a. 分析界面所要求實現的主要功能，明確設計任務 ； b. 在稿紙上 繪出界面草圖，并站在使用者的角度來審查草圖 ； 西南科技大學本 科生畢業論文 20 c. 按構思的草圖，上機編寫或制作界面，并檢查之 ； d. 編寫界面動態功能的程序，對功能進行逐項檢查。 設計中所用控件 本文主要通過程序設計， 來實現兩種數字信號的 GUI 仿真平臺搭建 ，以下 主要 介紹設計中所用的用戶控件 。 用戶控件 [18,19]主要用了單功能按鍵（ pushbutton）、無線電選擇按鈕（ radiobutton）、雙位按鍵（ togglebutton）、可編輯文本框（ edit text）、靜態文本框（ static text）。 單功能按鍵：屬性值為 pushbutton，其作用為上帶文字標示的矩形；“按”“放”操作時會引起凹凸變化。單功能選擇時用。其典型的調用格式為： hpush=uico