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          2DPSK信號數(shù)字化解調(diào)技術(shù)研究

          作者: 時間:2011-03-29 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

          接下來,介紹其他幾個主要部分的程序流程圖。
          首先介紹cm_dpsk: 它以微分方式實現(xiàn)二進制隨機序列a的差分編碼,最后生成差分編碼變換序列b。
          再介紹一下濾波器設(shè)計函數(shù)filter_dpsk2:
          4.3 仿真主要代碼介紹
          本算法仿真包括了5個部分,它們分別是:
          第一部分:cm_dpsk。這部分完成差分編碼功能,由第二部分調(diào)用。它的程序流程圖在前面已經(jīng)畫出。
          第二部分是cm_sm12。該函數(shù)完成信源的產(chǎn)生,再調(diào)用函數(shù)cm_dpske完成差分編碼,然后調(diào)用噪聲函數(shù)對原始進行噪聲干擾,接著調(diào)用濾波器函數(shù)filter_dpsk2對加噪進行濾波。然后繪制出幾個函數(shù)的圖形。包括圖,加載波后的圖,加入噪聲后的圖等。
          第三部分就是主函數(shù)部分DPSK2。調(diào)用其他幾個部分程序,產(chǎn)生誤碼率圖形。
          這部分是本程序的主體,它的代碼如下:
          clear all
          echo off
          SNRindB1=0:2:12;
          wh=waitbar(0,’Percentage Completed’);
          set(wh,’Position’,[230 60 275.25 56.25]);
          set(wh,’name’,'Please wait…’);
          wb=100/length(SNRindB1);

          for i=1:length(SNRindB1),
          smld_err_prb(i)=cm_sm12(SNRindB1(i),i); %仿真誤碼率
          str_bar=[num2str(wb) '% Completed'];
          waitbar(wb/100,wh,str_bar);
          wb=wb+100/length(SNRindB1);
          end;
          close(wh)
          %隨后為繪圖曲線
          figure
          semilogy(SNRindB1,smld_err_prb,’-*’);
          xlabel(’信噪比(dB)’);
          ylabel(’誤碼率’);
          legend(’性能分析圖’)
          grid
          它首先清屏,然后用for函數(shù)判斷,當(dāng)符合條件時,調(diào)用cm_sm12,然后繪制出誤碼率性能分析圖。
          第四部分:filter_dpsk2。這部分是濾波器函數(shù),設(shè)計完成濾波器并繪圖。首先定義了濾波器的幾個參數(shù),然后調(diào)用freqz()函數(shù)設(shè)計濾波器。
          這部分代碼如下:
          function[p,q]=filter_dpsk2
          Fs=200000;
          wp=[45000 55000]*2/Fs;
          ws=[40000 60000]*2/Fs;
          Rp=1;
          Rs=30;
          n=40;
          f=[0 ws(1) wp(1) wp(2) ws(2) 1];
          c=[0 0 1 1 0 0];
          b=remez(n,f,c);
          p=b;
          q=1;
          if nargout1;
          freqz(b);
          end;

          第五部分:gngauss。這部分是噪聲函數(shù)。產(chǎn)生噪聲信號。供其他幾部分調(diào)用。
          以上幾個部分中,此處列出了第三部分dpsk2和第四部分濾波器filter_dpsk2的程序代碼,其他幾個部分代碼詳見附件在此不予列出。

          4.4 仿真輸出結(jié)果
          程序運行結(jié)果如下面各圖所示。:
          圖4.1 原始信息碼、差分碼和調(diào)制信號圖
          圖4.2 加噪信號經(jīng)過濾波器后的信號圖

          圖4.3 濾波器特性圖

          圖4.4 誤碼性能分析圖

          第五章 畢業(yè)設(shè)計總結(jié)
          5.1基于DFT的2DPSK信號算法的特點
          和一般的正交算法相比較,本文中提出的基于DFT的2DPSK信號解調(diào)算法和位同步方法的特點是:
          (1).通過調(diào)整變頻器的本振頻率,得到固定的中頻,采樣頻率取為中頻的整數(shù)倍,碼元解調(diào)和位同步計算所使用cos和sin序列都是固定的;
          (2).在每個載波周期采樣8或者4點時,DFT幾乎只需要做加、減運算,而且省去了數(shù)字低通濾波器,所以計算量較小,有利于DSP軟件實現(xiàn);
          (3).不需要進行載波相位同步,接收系統(tǒng)能夠快速地進入正常解調(diào)工作狀態(tài);
          (4).不需要為實現(xiàn)載波和位同步而發(fā)射專門的同步數(shù)字序列,所以可以在數(shù)字廣播等通信系統(tǒng)中使用;
          (5).由于是利用碼元穩(wěn)定區(qū)的采樣值進行解調(diào),去掉了信噪比很低的碼元過渡區(qū)的不利影響,以及DFT本身的良好濾波特性,所以解調(diào)誤碼率較低。
          另外,通過仿真結(jié)果可以得到:本文提出的基于DFT的2DPSK信號數(shù)字化解調(diào)算法結(jié)構(gòu)簡單,計算量大大降低,抗干擾性能有明顯改善,在數(shù)字化軟件接收機中有具有一定實際意義。

          5.2 設(shè)計中遇到的問題及不足之處
          在這次做畢業(yè)設(shè)計的過程中,遇到不少的問題。首先是對基于DFT的2DPSK信號解調(diào)算法的設(shè)計中。由于通信原理課程學(xué)過已經(jīng)快2年時間了,對于里面的知識也記憶不是很深刻了。為了弄清楚信號解調(diào)以及2DPSK信號的數(shù)字化解調(diào),我從新學(xué)習(xí)了通信原理課本中有關(guān)調(diào)制解調(diào)的章節(jié),并且去定王臺圖書城購買了有關(guān)這方面的書籍,深入的學(xué)習(xí)了信號調(diào)制解調(diào)和2DPSK信號,QDPSK信號以及MDPSK信號等多種信號解調(diào)算法。然后參考長沙理工大學(xué)和我們學(xué)校幾位老師的論文作品,設(shè)計出了本論文中所用的算法。第二個問題是關(guān)于MATLAB的。雖然說MATLAB在當(dāng)今是應(yīng)用非常廣泛的工具,但是我們只是在數(shù)字信號處理中對其有個初步的接觸,并沒有深入學(xué)習(xí)了解。這次畢業(yè)設(shè)計,題目要求用MATLAB編程實現(xiàn)信號解調(diào)算法的仿真。這花費了我很大的精力,通過圖書館借書,找老師指點,經(jīng)過一番努力,總算學(xué)會了MATLAB,并編寫出了算法代碼。
          本次設(shè)計的不足之處存在于算法的仿真之中。因為仿真中一些數(shù)據(jù)的設(shè)置沒有標(biāo)準(zhǔn)的參數(shù),個人設(shè)計時候的差異會使仿真圖形有時候顯示不夠理想,這個問題可以通過改變參數(shù)設(shè)置來解決。比如修改比特參數(shù)N和信噪比范圍等參數(shù)。

          5.3 心得體會
          轉(zhuǎn)眼之間,做畢業(yè)設(shè)計已經(jīng)四個多月了。在這四個多月的日子里,我先后完成了資料搜集,整理,算法,代碼編寫,論文撰寫等多個步驟。經(jīng)過四個多月的努力與辛勞,在老師和同組同學(xué)的幫助下,總算在5月20號基本完成了本次畢業(yè)設(shè)計。
          回顧這四個多月的經(jīng)歷,通過本次畢業(yè)設(shè)計,我在學(xué)習(xí)方法,邏輯思維,分析和解決問題的能力等各個方面都有了長足的進步。
          首先,在理論方面,為了完成對各種資料的搜集,整理,我在開始做畢設(shè)的一段日子里天天出入于圖書館和自習(xí)室,還特意去定王臺的圖書城買回來一些資料。通過對這些資料的學(xué)習(xí),結(jié)合以前學(xué)通信原理,數(shù)字信號處理等課程時的筆記,我對于信號的調(diào)制解調(diào)、離散傅立葉變換等有關(guān)本次設(shè)計的內(nèi)容有了深入的理解。有了這些堅實的基礎(chǔ),再加上我們學(xué)校和長沙理工大學(xué)一些老師的有關(guān)信號解調(diào)方面的論文作品,經(jīng)過努力,我完成了本次設(shè)計的算法,即基于DFT的2DPSK信號數(shù)字化解調(diào)算法的。
          其次,為了編寫仿真代碼,我從零開始,對于以前幾乎沒多少接觸的MATLAB進行了系統(tǒng)細致的學(xué)習(xí)。學(xué)習(xí)完MATLAB的知識后,參考老師給的供我們參考的一段程序,在老師的幫助下,我成功的寫出了本次設(shè)計的算法的代碼。至此,我的畢業(yè)設(shè)計的主要內(nèi)容宣告完成。MATLAB是當(dāng)前工程界應(yīng)用非常廣泛的工具,對它的深入學(xué)習(xí),對我以后的工作也會有很大的幫助。

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