基于simulink的數字調制系統的仿真分析

劉艷

摘 要 基于simulink平臺，對信號進行調制。本文運用simulink實現2ASK、2FSK、2PSK的調制過程，并對數字調制系統進行調試仿真，并實現波形分析。從結果分析，2ASK、2FSK、2PSK三種方式調制模塊都能很好的實現其調制效果。

關鍵詞 2ASK 2FSK 2PSK simulink

中圖分類號：TP391.9 文獻標識碼：A

0引言

隨著數字調制技術的發展，現在實際應用的數字調制系統多數是通過改進了的。與模擬通信系統相比較而言，數字通信系統具有較多優點，如抗干擾能力強，便于加密，方便實現集成化。因此，數字通信系統應用得更為廣泛，同時對通信技術的要求也越來越高。在實際的信道中，數字基帶信號不適合直接進行傳送，需要對數字基帶信號進行調制。因此，對數字基帶信號進行調制，產生已調數字信號。數字調制的原理與模擬調制的原理是相同的，因此，可以采用模擬調制的方法來實現數字調制。不過由于數字基帶信號的特點與模擬基帶信號不同，因此其取值是有限的、離散的。基本的三種數字調制方式有振幅鍵控（ASK）、移頻鍵控（FSK）和移相鍵控（PSK或DPSK）。作為理論發展最成熟的調制方式，ASK，FSK，PSK等的研究仍然具有很重大的意義，因此，本文主要選擇了這三種調制方式做仿真研究。

1二進制數字調制系統的原理

1.1二進制振幅鍵控（2ASK）原理

二進制振幅鍵控是利用載波變化來傳遞數字信息的，而其頻率和初始相位保持不變。在2ASK中，載波的幅度有兩種變化，分別對應于二進制信息“0”和“1”。其表達式為：

（1）

1.2二進制移頻鍵控（2FSK）原理

頻移鍵控是利用載波的頻率變化來傳遞數字信息。二進制頻移鍵控，是指載波的頻率隨二進制基帶信號的變化，在兩個頻率點f1和f2之間變化。表達式如下：

（2）

1.3二進制相移鍵控（2PSK）原理

相移鍵控是利用載波的相位變化來傳遞數字信息。在2PSK中通常用初始相位0和%i分別表示二進制“0”和“1”。這種以載波的不同相位直接去表示相應二進制數字信號的調制方式，稱為二進制絕對相移方式。

因此，2PSK信號的時域表達式為

（3）

2二進制數字調制系統的仿真

仿真一：2ASK信號調制的模型方框圖由sinwave信號源、方波信號源、相乘器等模塊組成，如圖1所示。設置好各模塊的參數后，進行系統仿真，通過示波器顯示的各點波形圖如圖2所示。

由上圖可知，信息源和載波信號相乘之后就產生了受幅度控制的2ASK信號。

仿真二：2FSK信號調制的模型方框圖由兩個sinwave信號源、方波信號源、相乘器、加法器等模塊組成。設置好各模塊的參數后，進行系統仿真，通過示波器顯示的各點波形圖如圖3所示。

由圖3可以看出經過兩個載波的調制，2FSK信號有明顯的頻率上的差別。

仿真三：2PSK信號調制的模型方框圖由兩個反相的sinwave信號源、方波信號源等模塊組成。設置好各模塊的參數后，進行系統仿真，通過示波器顯示的各點波形圖如圖4所示。

由圖4可以看出經過調制后，2PSK信號有明顯的相位差。

3結語

本論文主要基于Simulink的仿真，對數字調制系統的進行仿真設計。通過Simulink仿真2ASK，2FSK，2PSK的數字調制方式，將仿真結果與成熟的理論進行比較，從而驗證仿真的合理性。