模拟信号的数字传输及其仿真研究(附件)【字数：15331】
摘 要通信技术在发展，人类社会也因此不断进步着。通信系统分为两类，一类是模拟通信系统，一类则是数字通信系统。模拟通信系统在很早之前就被有所应用，但是相比较而言数字通信系统的优越性显得更大。同时，它需要的带宽也更大，同步要求也更高，因此，对数字通信系统研究具有很大意义。这里我首先介绍了数字调制的类型、调制与解调原理和模拟信号的数字传输的相关理论知识，并对模拟信号数字化进行了相应仿真，为数字调制与解调实现奠定了基础，然后利用MATLAB仿真软件，分别对2ASK、2FSK、2PSK、2DPSK进行M代码仿真和SIMULINK仿真，并将两种不同的仿真方法结果作理论分析，接着对不同信道下调制与解调的性能进行研究，最后进行用户界面设计。用MATLAB仿真调制与解调，能更了解通信系统数字传输过程。通过在不同信道环境下对数字调制与解调性能的比较，能更好地研究数字通信系统。
目 录
第一章 绪论 1
1.1背景 1
1.2意义 1
1.3研究内容 2
1.4研究手段 2
1.5需要解决的问题 2
第二章 数字通信系统调制与解调 3
2.1通信系统概念 3
2.2数字调制与解调原理 3
2.2.1二进制振幅键控（2ASK） 4
2.2.2二进制频移键控（2FSK） 5
2.2.3二进制相移键控（2PSK） 7
2.2.4二进制差分相移键控（2DPSK） 8
2.3实现数字调制与解调 9
第三章 模拟信号的数字传输 10
3.1模拟信号数字化模型 10
3.2抽样 10
3.3量化 11
3.4编码 11
3.5对A/D和D/A转换的仿真 11
第四章 两种方法对信号进行仿真研究 13
4.1 MATLAB软件介绍 14
4.2用MATLAB的M函数对信号仿真的结果分析 14
4.2.1 2ASK的调制与解调的仿真结果分析 14
4.2.2 2FSK的调制与解调的仿真结果分析 17
4.2.3 2PSK *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072$
的调制与解调的仿真结果分析 19
4.2.4 2DPSK的调制与解调的仿真结果分析 22
4.3用SIMULINK仿真结果分析 26
4.3.1关于2ASK的调制与解调的仿真结果分析 26
4.3.2关于2FSK的调制与解调的仿真结果分析 29
4.3.3关于2PSK的调制与解调的仿真结果分析 34
4.3.4关于2DPSK的调制与解调的仿真结果分析 39
4.4两种不同仿真方法的结果理论分析 40
第五章 在不同信道下比较数字调制与解调的性能 41
5.1在高斯信道下的数字调制与解调性能比较 41
5.2在瑞利信道下的数字调制与解调性能比较 42
5.3在莱斯信道下的数字调制与解调性能比较 44
第六章 图形用户界面设计 46
6.1 MATLAB图形用户界面介绍 46
6.2图形用户界面启动介绍 46
6.3图形用户界面实现方法 47
6.4仿真结果图形化表达 47
6.4.1关于2ASK仿真结果的GUI表达 47
6.4.2关于2FSK仿真结果的GUI表达 48
6.4.3关于2PSK仿真结果的GUI表达 49
6.4.4关于2DPSK仿真结果的GUI表达 50
结束语 53
致 谢 55
参考文献 56
附录A 57
附录B 70
第一章 绪论
1.1背景
如今，我们生活在信息化时代。人类可以用代码实现庞大数据的处理，不再单纯地做繁琐数据的搬运工；人类可以投入很多精力在技术的发展上，不再将宝贵的时间和精力全部用于能源的开发和物质的利用上；人类可以远距离通信，甚至跨越地球通信，而不再局限于近距离通信。我们随时随地可以相互通信，彼此交流。人类在进步，时代在不断更替。
因为通信技术在不断发展，人类生活质量也在飞快提高，人们现在可以随时随地交流。源起于古代的人力、马力以及烽火台，到现代社会的文字、书信、电话、传真、电视和电脑等，至于终点应该可以说没有，因为通信技术的发展会让人类进步的前景不可估量。而种种现象无一不体现着信息的不断变化。
技术的进步和社会的发展必然会带动人类的享受观发生改变，人类更加需求传递信息方式的多样性和复杂化。目前的通信依赖于利用“电”传递信息，它所传递的信息各式各样，如语言、文字、符号、数据、图像等等。如果以信息传送方向作为分水岭，可以有单工、半双工、双工这三个基本的类型。单工通信和它名字里的一个“单”字一样，表面理解就是单方向传输，生活中无线电广播就是利用了单工通信。半双工通信可以理解为通信的两个人可以相互接收发送信息，但是收和发不可以同时进行。最后一个双工通信就是结合了以上两种全部优点，生活中应用双工通信的有很多，比如我们的电话。我们可以通过电话同时发送和接收消息，这样使得我们的生活也变得十分便捷。
无论按照什么方向划分通信方式，通信方式都是以调制为基础的。数字调制有三类：振幅键控（ASK）、频移键控（FSK）和移相键控（PSK）。这也是我接下来重点研究的关于模拟信号的数字传输的相关重点之一。数字通信系统的同步问题和带宽问题也有待研究和讨论，这使得研究调制方式有很大的必要性。
1.2意义
通信系统最基本的分类就是数字通信系统和模拟通信系统。模拟通信系统很早就开始被广泛使用，但是如今的数字通信系统的发展可谓是更上一层楼。数字通信系统优越性有很多，比如：抗干扰能力很强、容易加密而且保密性很强、易集成化、传递信息灵活且通用、可以多路复用和方便交换结合等等。这些优越性是模拟通信系统所不能达到的，而且数字通信系统的发展前景十分被看好，在未来的技术之路上，数字通信系统或许可以取代模拟通信系统，给人类生活带来更多好处。但是优越性好的背后是更大技术含量的需求，数字通信系统需要更大的带宽，而且对同步要求很高，这也是需要进一步研究与改进的地方，所以研究模拟信号的数字传输也显得意义重大。
1.3研究内容
目 录
第一章 绪论 1
1.1背景 1
1.2意义 1
1.3研究内容 2
1.4研究手段 2
1.5需要解决的问题 2
第二章 数字通信系统调制与解调 3
2.1通信系统概念 3
2.2数字调制与解调原理 3
2.2.1二进制振幅键控（2ASK） 4
2.2.2二进制频移键控（2FSK） 5
2.2.3二进制相移键控（2PSK） 7
2.2.4二进制差分相移键控（2DPSK） 8
2.3实现数字调制与解调 9
第三章 模拟信号的数字传输 10
3.1模拟信号数字化模型 10
3.2抽样 10
3.3量化 11
3.4编码 11
3.5对A/D和D/A转换的仿真 11
第四章 两种方法对信号进行仿真研究 13
4.1 MATLAB软件介绍 14
4.2用MATLAB的M函数对信号仿真的结果分析 14
4.2.1 2ASK的调制与解调的仿真结果分析 14
4.2.2 2FSK的调制与解调的仿真结果分析 17
4.2.3 2PSK *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072$
的调制与解调的仿真结果分析 19
4.2.4 2DPSK的调制与解调的仿真结果分析 22
4.3用SIMULINK仿真结果分析 26
4.3.1关于2ASK的调制与解调的仿真结果分析 26
4.3.2关于2FSK的调制与解调的仿真结果分析 29
4.3.3关于2PSK的调制与解调的仿真结果分析 34
4.3.4关于2DPSK的调制与解调的仿真结果分析 39
4.4两种不同仿真方法的结果理论分析 40
第五章 在不同信道下比较数字调制与解调的性能 41
5.1在高斯信道下的数字调制与解调性能比较 41
5.2在瑞利信道下的数字调制与解调性能比较 42
5.3在莱斯信道下的数字调制与解调性能比较 44
第六章 图形用户界面设计 46
6.1 MATLAB图形用户界面介绍 46
6.2图形用户界面启动介绍 46
6.3图形用户界面实现方法 47
6.4仿真结果图形化表达 47
6.4.1关于2ASK仿真结果的GUI表达 47
6.4.2关于2FSK仿真结果的GUI表达 48
6.4.3关于2PSK仿真结果的GUI表达 49
6.4.4关于2DPSK仿真结果的GUI表达 50
结束语 53
致 谢 55
参考文献 56
附录A 57
附录B 70
第一章 绪论
1.1背景
如今，我们生活在信息化时代。人类可以用代码实现庞大数据的处理，不再单纯地做繁琐数据的搬运工；人类可以投入很多精力在技术的发展上，不再将宝贵的时间和精力全部用于能源的开发和物质的利用上；人类可以远距离通信，甚至跨越地球通信，而不再局限于近距离通信。我们随时随地可以相互通信，彼此交流。人类在进步，时代在不断更替。
因为通信技术在不断发展，人类生活质量也在飞快提高，人们现在可以随时随地交流。源起于古代的人力、马力以及烽火台，到现代社会的文字、书信、电话、传真、电视和电脑等，至于终点应该可以说没有，因为通信技术的发展会让人类进步的前景不可估量。而种种现象无一不体现着信息的不断变化。
技术的进步和社会的发展必然会带动人类的享受观发生改变，人类更加需求传递信息方式的多样性和复杂化。目前的通信依赖于利用“电”传递信息，它所传递的信息各式各样，如语言、文字、符号、数据、图像等等。如果以信息传送方向作为分水岭，可以有单工、半双工、双工这三个基本的类型。单工通信和它名字里的一个“单”字一样，表面理解就是单方向传输，生活中无线电广播就是利用了单工通信。半双工通信可以理解为通信的两个人可以相互接收发送信息，但是收和发不可以同时进行。最后一个双工通信就是结合了以上两种全部优点，生活中应用双工通信的有很多，比如我们的电话。我们可以通过电话同时发送和接收消息，这样使得我们的生活也变得十分便捷。
无论按照什么方向划分通信方式，通信方式都是以调制为基础的。数字调制有三类：振幅键控（ASK）、频移键控（FSK）和移相键控（PSK）。这也是我接下来重点研究的关于模拟信号的数字传输的相关重点之一。数字通信系统的同步问题和带宽问题也有待研究和讨论，这使得研究调制方式有很大的必要性。
1.2意义
通信系统最基本的分类就是数字通信系统和模拟通信系统。模拟通信系统很早就开始被广泛使用，但是如今的数字通信系统的发展可谓是更上一层楼。数字通信系统优越性有很多，比如：抗干扰能力很强、容易加密而且保密性很强、易集成化、传递信息灵活且通用、可以多路复用和方便交换结合等等。这些优越性是模拟通信系统所不能达到的，而且数字通信系统的发展前景十分被看好，在未来的技术之路上，数字通信系统或许可以取代模拟通信系统，给人类生活带来更多好处。但是优越性好的背后是更大技术含量的需求，数字通信系统需要更大的带宽，而且对同步要求很高，这也是需要进一步研究与改进的地方，所以研究模拟信号的数字传输也显得意义重大。
1.3研究内容
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