第七章数字信号的载波传输

2、围仍然在基带范围内。数字频带传输：将数字基带信号经过载波调制，把频谱搬移到高频处在带通型信道（如各种无线信道和光纤信道）中传输。数字调制:用数字基带信号去控制载波波形的某个参量，使这个参量随基带信号的变化而变化,实际是利用数字脉冲信号对载波进行开关形式的控制而实现故称数字键控。数字调制分类 (1) 根据控制载波波形参量不同，分为：l 振幅键控（ASK）用数字信号控制载波的振幅。l 频率键控（FSK）用数字信号控制载波的频率。l 相位键控（PSK）用数字信号控制载波的相位。(2) 根据已调信号频谱结构特点不同，分为：l 线性调制(如ASK)线性调制中已调信号的频谱结构与基带信号的频谱

3、结构相同，只不过搬移了一个频率位置，无新的频率成分出现。l 非线性调制（如FSK，PSK）非线性调制已调信号的频谱结构与基带信号的频谱结构不同，有新的频率成分出现。7.2载波幅度调制（PAM）数字PAM也称为幅移键控（ASK）。信号波形具有如下的形式，即 sm(t)=Amg(t) (7-1) 式中，Am是第m个波形的幅度；g(t)是一种脉冲，它的形状决定了传输信号的普特性。假设基带信号的频谱位于频带|f|=W之内，W是|G(f)|2的带宽。信号幅度取得是离散值，即 Am=(2m-1-M)d, m=1,2,.,M7.2.1载波PAM信号的产生7.2.2 载波PAM信号的解调7.2.3载

4、波PAM信号的仿真例7.1 仿真4-PAM载波调制信号在AWGN信道下的误码率和误比特率性能，并与理论值相比较。假设符号周期为1s，载波频率为10Hz，每个符号周期内采样100个点。clear all nsymbol=100000; %每种信噪比下的发送符号数 T=1; %符号周期 fs=100; %每个符号的采样点数 ts=1/fs; %采样时间间隔 t=0:ts:T-ts; %时间向量 fc=10; %载波频率 c=sqrt(2/T)*cos(2*pi*fc*t); %载波信号 M=4; %4-PAM graycode=0 1 3 2; %Gray编码规则 EsN0=0:15; %信噪比，

5、Es/N0 snr1=10.(EsN0/10); %信噪比转换为线性值 msg=randint(1,nsymbol,4); %消息数据 msg1=graycode(msg+1); %Gray映射 msgmod=pammod(msg1,M).; %基带4-PAM调制tx=msgmod*c; %载波调制 tx1=reshape(tx.,1,length(msgmod)*length(c); spow=norm(tx1).2/nsymbol; %求每个符号的平均功率 for indx=1:length(EsN0)sigma=sqrt(spow/(2*snr1(indx); %根据符号功率求噪声功率r

6、x=tx1+sigma*randn(1,length(tx1); %加入高斯白噪声rx1=reshape(rx,length(c),length(msgmod); y=(c*rx1)/length(c); %相关运算y1=pamdemod(y,M); %PAM解调decmsg=graycode(y1+1);err,ber(indx)=biterr(msg,decmsg,log2(M); %误比特率err,ser(indx)=symerr(msg,decmsg); %误符号率 endsemilogy(EsN0,ber,-ko,EsN0,ser,-k*,EsN0,1.5*qfunc(sqrt(0.

7、4*snr1);title(4-PAM载波调制信号在AWGN信道下的性能)xlabel(Es/N0);ylabel(误比特率和误符号率)legend(误比特率,误符号率,理论误符号率)例7.2用Simulink重新仿真例7.17.3载波PSK信号的产生7.3.1载波PSK信号的产生7.3.2 载波PSK信号的解调7.3.3载波PSK信号的仿真例7.3 仿真8-PSK载波调制信号在AWGN信道下的误码率和误比特率性能，并与理论值相比较。假设符号周期为1s，载波频率为10Hz，每个符号周期内采样100个点。clear all nsymbol=10000; %每种信噪比下的发送符号数 T=1;

8、%符号周期 fs=100; %每个符号的采样点数 ts=1/fs; %采样时间间隔 t=0:ts:T-ts; %时间向量 fc=10; %载波频率 c=sqrt(2/T)*exp(j*2*pi*fc*t); %载波信号 c1=sqrt(2/T)*cos(2*pi*fc*t); %同相载波 c2=-sqrt(2/T)*sin(2*pi*fc*t); %正交载波 M=8; %8-PSKgraycode=0 1 2 3 6 7 4 5; %Gray编码规则 EsN0=0:15; %信噪比，Es/N0 snr1=10.(EsN0/10); %信噪比转换为线性值 msg=randint(1,nsymbo

9、l,M); %消息数据 msg1=graycode(msg+1); %Gray映射 msgmod=pskmod(msg1,M).; %基带8-PSK调制 tx=real(msgmod*c); %载波调制 tx1=reshape(tx.,1,length(msgmod)*length(c); spow=norm(tx1).2/nsymbol; %求每个符号的平均功率for indx=1:length(EsN0)sigma=sqrt(spow/(2*snr1(indx); %根据符号功率求噪声功率rx=tx1+sigma*randn(1,length(tx1); %加入高斯白噪声rx1=resha

10、pe(rx,length(c),length(msgmod); r1=(c1*rx1)/length(c1); %相关运算r2=(c2*rx1)/length(c2);r=r1+j*r2;y=pskdemod(r,M); %PSK解调decmsg=graycode(y+1);err,ber(indx)=biterr(msg,decmsg,log2(M); %误比特率err,ser(indx)=symerr(msg,decmsg); %误符号率 endser1=2*qfunc(sqrt(2*snr1)*sin(pi/M); %理论误符号率 ber1=1/log2(M)*ser1; %理论误比特率 semilogy(EsN0,ber,-ko,EsN0,ser,-k*,EsN0,ser1,EsN0,ber1,-k.); title(8-PSK载波调制信号在AWGN信道下的性能) xlabel(Es/N0);ylabel(误比特率和误符号率) legend(误比特率,误符号率,理论误符号率,理论误比特率)7.4正交幅度调制（QAM）217 谢谢观赏

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