对2psk和qpsk通信信号的干扰仿真本科毕业论文(编辑修改稿)

对2psk和qpsk通信信号的干扰仿真本科毕业论文(编辑修改稿)内容摘要：

、扩频通信 领域 ，发展宽频带、高搜索跟踪速度与超大干扰功率的新一代侦察、测向与干扰设备，发展新体制通信对抗设备； 2） 通信对抗设备朝着多平台、一体化的方向发展； 3） 多功能、模块化电子设备中的部件朝着小型化、模块化、标准化、系列化方向发展，电子设备的功能也向多元化发展； 4） 通信对抗向数字化、软件化方向发展。 通信对抗系统作为信息化部队的神经网络，是集侦察、测向、干扰等设备于一体 的有机组合，能发挥出单机无法实现的优越对抗功能，其发展受到各国军界的普遍重视。 本课题任务 完成对数字通信系统和 GUI 的理论介绍，建 立 2PSK 和 QPSK 的调制解调仿真 平台模型。 仿真产生音频干扰信号、窄带噪声干扰信号。 将生成的干扰 信号 加载到不同的数字调制模型中去，计算其解调后的 传输 误码率，通过大量的仿真和数据计算， 分析 两种干扰对 2PSK 和 QPSK 信号的 传输 误码率的影响。 利用 MATLAB 完成 设计。 设计应用领域 设计主要用于实验室建设， 由于现阶段学院实验室在 MPSK 数字 信号干扰方面的软件和硬件平台不够完善，缺少这一部分的软件仿真平台，给正常的教学授课带来不便。 因此，本设计主要用于以后教师在 MPSK—— 主要针对 2PSK 和 QPSK 的 信 号形成、干扰效果仿真和误码率分析等方面的教学工作的展开。 论文章节安排 论文共分为 五 个章节， 以 下是各个章节的内容安排： 第一章 ：绪论。 主要介绍通信对抗的发展历史和发展趋势，介绍了通信对抗的基本任务以及本设计的设计任务和应用领域，并对章节安排做简要概述。 第二章 ： 2PSK 和 QPSK 的 调制解调模型。 主要介绍了数字通信系统的模型。 针对2PSK 和 QPSK， 分析了其调制解调模型。 西南科技大学本 科生毕业论文 4 第三章 ： 数字信号的 通信干扰原理。 主要介绍通信干扰的一般过程和干扰特点以及干扰原理。 对设计中用到的单音干扰信号和窄带高斯噪声信号 作了 理论分析和 给出了 相应波形。 第四章 ： 2PSK 和 QPSK 信号的平台仿真。 主要利用 GUI 程序设计，建立 2PSK 和QPSK 的仿真界面，并对 2PSK 和 QPSK 进行仿真试验。 第五章 ： 2PSK 和 QPSK 进行噪声性能分析。 主要分析通信过程中在不同噪声情况下的误码率。 西南科技大学本 科生毕业论文 5 第 2 章 2PSK 和 QPSK 的 调制解调模型 概述 本章主要分析 2PSK 和 QPSK 基本理论和调制解调模型。 首先 简单 介绍 了 数字通信系统的一般模型，然后讨论 2PSK 和 QPSK 的基本调制方式以及调制解调的实现方法，并给出仿真 波形。 数字通信系统的模型 19 世纪开始发展电通信以来，通信技术发展的很快，特别是 20 世纪 50 年代以后发展更为迅速。 从最早的语言通信方式到信息时代的高速通信网络的建立。 现代通信已经成为支撑现代经济、政治最重要的基础结构之一。 传递信息所需的一切技术设备的总和 称为 通信系统。 通信系统的一般模型 [5]如图 21所示。 信 息 源发 送设 备传 输媒 介接 收设 备收 信 者干 扰 图 21 通信系统的一般模型 对于数字通信系统来说，发送设备可以分为信道编码与信源编码两部分；接收设备可以分为信道解码和信源解码两部分，如图 22[5]所示。 信源信 源编 码传 输媒 介信 道编 码调制收信者信 源译 码信 道译 码解调噪 声干 扰 图 22 数字通信系统的组成 西南科技大学本 科生毕业论文 6 信 源编码是把连续消息变换为数字信号；而信道编码则是使数字信号与传输媒介匹配，提高传输的可靠性 和 有效性。 一个典型的数字通信系统可能包含三种基本的信息变换过程，即编码 /解码、加密 /解谜、调制 /解调处理。 三种处理可以根据系统要求进行选择。 1) 编码 /解码变换 通信系统中的编码 /解码变换按照其目的分为信源编码和信道编码，信源编码的任务是把信源发出的信息转换为二进制信息流，以提高通信系统的传输速率。 而信道编码是为了减少传输过程中的错误而采取的编码措施，是为了提高通信系统传输信息的可靠性。 2) 加密 /解密 当需要保密通信时，可以 对所传输的信息进行人为“扰乱”，以满足要求。 3) 调制 /解调 调制在通信系统中有两种重要作用，调制的主要作用是将基带信号的频谱搬移到射频上去，使信号变换为适合于信道传输或者实现信道复用的频带信号；其次 ， 它可以提高系统传输的可靠性和有效性。 在通信系统中，发送设备通常需要调制过程，而接收设备中需要解调过程，调制和解调两者是互逆的。 数字信号调制解调原理 数字基带信号在无线信道中并不能直接进行基带传输 —— 将编码后的数字脉冲信号直接送入传输媒介中进行传输。 必须用数字信号对载波进行调制，即把数字基带信号的功率谱 搬移到载频附近，从而形成数字频带调制信号。 如同传输模拟信号时一样，传输数字基带信号时也有三种基本的调制方式：幅度键控 （ ASK） 、频移键控 （ FSK） 和相移键控 （ PSK）。 其分别通过控制载波的幅度，频率和相位，从而产生数字调制信号。 数字基带信号可以是二进制的，也可以是多进制的，因此，又可以分为二进制数字调制和多进制数字调制。 本文主要研究二进制相移键控（ 2PSK）和 四 进制相移键控（ QPSK）。 2PSK 信号的调制与解调 在二进制数字调制中，当正弦载波的相位随二进制数字基带信号离散变化时，则产生二进制 相移键控 （ 2PSK） 信号。 在二进制相移键控中，载波的相位随调制信号 1 或 0 而变化，通常用相位 0 和 180 来分别表示 1 或 0。 二进制相移键控已调信号的时域表达式 [6]为 西南科技大学本 科生毕业论文 7   tnTtgatScsn nP S K c o s][)(2   （ 21） 式（ 21）中， na 与 2ASK 及 2FSK 时的不同，在 2PSK 调制中应选择双极性。 即：  P.. . . . . . . . . .. . . . . . . . . .. . . . . . . . . .. . . . . . . . . .1 P1.. . . . . . . . . .. . . . . . . . . .. . . . . . . . . ., . . . . . . . . .1 概率为， 概率为na （ 22） 因此 ， 在某个信号间隔内观察 2PSK 已调信号 时 ，若 )(tg 是幅度为 1 宽度为 sT 的矩形脉冲，则有  或0),c o s (c o s)(2  iiccP SK tttS  （ 23） 式（ 23）中可以看出，当发送二进制符号为 1 时， 1na ，此时已调制信号 )(2 tSPSK 取0 相位；当发送二进制符号为 0 时， 1na ，此时已调制信号 )(2 tSPSK 取  相位。 当数字信号传输速率与载波频率间有确定的倍数关系时，典型的波形如图 23 所示。 图 23 2PSK 信号的时域波形和功率谱（双边带） 一般情况下二进制相移键控信号的功率谱密度由离散谱和连续谱组成，其结构与二进制幅度键控信号的功率谱密度类似，带宽是基带信号 带宽的两倍。 当 0 与 1 出现概率相等时，不存在离散谱。 西南科技大学本 科生毕业论文 8 2PSK 信号的调制原理图 [7]如图 24 所示。 其中图 24（ a）是采用模拟调制的方式产生 2PSK 信号，图 24（ b）是采用数字键控的方法产生 2PSK 信号。 设计中主要利用模拟调制的方式 形成 2PSK 通信信号。 在产生 2PSK 信号时应该注意， 2PSK 是双极性非归零 码的双边带调制。 码型变换 乘法器s(t)双极性不归零码 tccoste PSK2 tccos移 相0 s ( t )te PSK2 （ a） 相乘法 （ b） 相位选择法 图 24 2PSK 调制原理图 2PSK 信号可以看做是双极性 基带信号作用下的 DSB 调幅信号。 因 此 ，它的解调 必须 采 用相干解调。 其 相干解调器模型 [4]如图 25 所示。 2PSK 信号的相干解调实际上是输入 已调信号与本地载波信号进行极性比较的过程。 由于 2PSK 信号实际上是以一个固定初相的未调载波为参考，因此，解调时 如何得到 同频同相的同步载波 尤为重要。 如果同步载波的相位发生变化，如 0 相位变为 π相位或 π相位变为 0 相位，则恢复的数字信息就会发生“ 0”变“ 1”或“ 1”变“ 0”，从而造成错误的恢复。 这种因为本地参考载波倒相，而在接收端发生错误恢复的现象称为“倒 π”现象或“反向工作”现象。 由于绝对相移容易产生相位模糊。 因 此 ，在 实际 应用中应用较少 ，但并不影响我们对其理论研究。 乘 法 器 L P Fx ( t )抽 样 脉 冲tccos 抽 样 判 决v ( t ) 图 25 2PSK 信号的相干解调模型 QPSK 信号的调制与解调 M 进制相位调制的一般表达式为：   )c o s ()(n tnTtgtS   。