2022年完整word版,msk的调制解调MATLAB源代码 .pdf

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1、msk 的调制解调 MATLAB源代码function out = delay(data,n,sample_number) %data: 延迟的数据%n:延迟码元个数%sample_number: 码元采样个数out = zeros(1,length(data); out(n*sample_number+1:length(data) = data(1:length(data)-n*sample_number); function data_diff = difference(data) %差分编码%* %data 输入信号%data_diff 差分编码后信号%* 名师资料总结 - - -精品资

2、料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 28 页 - - - - - - - - - %- data_diff = zeros(1,length(data); data_diff(1) = 1 * data(1); %1 为差分编码的初始参考值for i = 2:length(data) data_diff(i) = data_diff(i-1) * data(i); end %* function signal_out,I_out,Q_out = mod_msk(data,data_len,

3、sample_number,Rb) %MSK 基带调制%* % data 调制信号% data_len 码元个数% sample_number 每个码元采样点数名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 28 页 - - - - - - - - - % Rb 码元速率% signal_out 基带调制输出% I_out I 路输出% Q_out Q 路输出%* % data_len = 10; %码元个数% sample_number = 8; %采样点数% Rb =

4、 16000; %码元速率% data1 = randint(1,data_len); % data = 2*data1-1; %传输的序列Tb = 1/Rb; %码元时间fs = Rb*sample_number; %采样速率%- %差分编码data_diff = difference(data); %* 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 28 页 - - - - - - - - - %- %并串转换，延时I(1) = 1; %fai0 = 0,cos(f

5、ai0) = 1 for i = 1:2:data_len Q(i) = data_diff(i); Q(i+1) = data_diff(i); end for i = 2:2:data_len I(i+1) = data_diff(i); I(i) = data_diff(i); end for i = 1:sample_number I1(i:sample_number:data_len*sample_number) = I(1:data_len); Q1(i:sample_number:data_len*sample_number) = Q(1:data_len); end %* %-

6、 %乘加权函数名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 28 页 - - - - - - - - - t=1/fs:1/fs:data_len*Tb; I_out = I1 .* cos(pi*t/2/Tb); Q_out = Q1 .* sin(pi*t/2/Tb); %* %- %调制信号产生signal_out = I_out + j*Q_out; %* % %- % %画图% subplot(221) % plot(data,.-);title(MSK传输的

7、数据 );xlabel( 时间);ylabel( 幅度) % subplot(222) % plot(data_diff,.-);title(差分后的数据 );xlabel( 时间);ylabel( 幅度) % subplot(223) % plot(I1,.-);title( 加权前 I 路);xlabel( 时间);ylabel( 幅度); % subplot(224) % plot(Q1,.-);title( 加权前 Q 路);xlabel( 时间);ylabel( 幅度); 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - -

8、 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 28 页 - - - - - - - - - % % figure(2) % subplot(221) % plot(cos(pi*t/2/Tb),.-);title(加权函数 cos( t/(2Tb);xlabel(时间);ylabel( 幅度) % subplot(222) % plot(sin(pi*t/2/Tb),.-);title(加权函数 sin( t/(2Tb);xlabel( 时间);ylabel( 幅度) % subplot(223) % plot(I_out,.-);title( 加权后 I 路);xlabel(

9、时间);ylabel( 幅度); % subplot(224) % plot(Q_out,.-);title( 加权后 Q 路);xlabel( 时间);ylabel( 幅度); % %* function signal_out,I_out,Q_out,phase = mod_msk2(data,data_len,sample_number,Rb) %MSK 基带调制名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 28 页 - - - - - - - - - %* % d

10、ata 调制信号% data_len 码元个数% sample_number 每个码元采样点数% Rb 码元速率% signal_out 基带调制输出% I_out I 路输出% Q_out Q 路输出%* % data_len = 10; %码元个数% sample_number = 8; %采样点数% Rb = 16000; %码元速率% data1 = randint(1,data_len); % data = 2*data1-1; %传输的序列Tb = 1/Rb; %码元时间fs = Rb*sample_number; %采样速率%- 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - -

11、- - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页，共 28 页 - - - - - - - - - %采样for i = 1:sample_number data_sample(i:sample_number:data_len*sample_number) = data; end %* %- %计算相位phase = zeros(1,data_len*sample_number); phase(1) = data_sample(1) * pi/2/sample_number; for i = 2:data_len*sample

12、_number phase(i) = phase(i-1) + data_sample(i-1) * pi/2/sample_number; end %* %- %I/Q I_out = cos(phase); Q_out = sin(phase); 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 8 页，共 28 页 - - - - - - - - - %* %- %调制信号产生signal_out = I_out + j*Q_out; %* %MSK 调制，差分解调方法一clea

13、r all close all %- %参数设置data_len = 10000; %码元个数sample_number = 8; %采样个数Rb = 24000; %码元速率fc = 96000; %载波频率名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 9 页，共 28 页 - - - - - - - - - %* %- %随机产生传输信号data=rand_binary(data_len); %* %- %MSK 基带调制signal_out,I_out,Q_out = mod

14、_msk(data,data_len,sample_number,Rb); %* %- %中频搬移multi = fc/Rb; I_temp=interp(I_out,multi); Q_temp=interp(Q_out,multi); 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 10 页，共 28 页 - - - - - - - - - Fs=fc*sample_number; t=1/Fs:1/Fs:length(I_temp)*1/Fs; signal_i=I_temp.

15、*cos(2*pi*fc*t); signal_q=Q_temp.*sin(2*pi*fc*t); signal_mod=I_temp.*cos(2*pi*fc*t)-Q_temp.*sin(2*pi*fc*t); %* %- %加噪声for SNR = 0:8 signal_mod1 = awgn(signal_mod,SNR); %- %去载波N=300; % 滤波器的阶数为 (N+1) F=0,fc-1000,fc+1000,Fs/2*2/Fs; A=1,1,0,0; lpf=firls(N,F,A); amp_lpf,w=freqz(lpf); I_dem=signal_mod1.*c

16、os(2*pi*fc*t)*2; 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 11 页，共 28 页 - - - - - - - - - I_dem=conv(I_dem,lpf); I_dem=I_dem(N/2+1:N/2+length(I_temp); Q_dem=signal_mod1.*sin(2*pi*fc*t)*2; Q_dem=conv(Q_dem,lpf); Q_dem=-Q_dem(N/2+1:N/2+length(I_temp); I_dem_out=zer

17、os(1,length(I_dem)/multi); % 抽取Q_dem_out=zeros(1,length(Q_dem)/multi); for i=1:length(I_dem_out) I_dem_out(i)=I_dem(multi*(i-1)+1); Q_dem_out(i)=Q_dem(multi*(i-1)+1); end; %* %- %差分解调demod_data = zeros(1,data_len); demod_data(1) = Q_dem_out(sample_number); for i = 2:data_len demod_data(i) = Q_dem_ou

18、t(i*sample_number)*I_dem_out(i-1)*sample_number) - 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 12 页，共 28 页 - - - - - - - - - I_dem_out(i*sample_number)*Q_dem_out(i-1)*sample_number); end %* %- %判决demod_data = demod_data0; demod_data = 2*demod_data-1; %* %- %计算误码率n

19、um,ber(SNR+1)=symerr(demod_data,data); %* end %* %- 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 13 页，共 28 页 - - - - - - - - - %误码率曲线semilogy(0:8,ber,r*-); %* %- %误码率理论值snr = 0:0.1:8; for i = 1:length(snr) snr1(1,i) = 10(snr(1,i)/10); ps(1,i) = 1/2 * erfc(sqrt(snr1

20、(1,i); pe(1,i) = 2 * ps(1,i); end hold on semilogy(0:.1:8,pe); %* 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 14 页，共 28 页 - - - - - - - - - %MSK 调制，差分解调方法二clear all close all %- %参数设置data_len = 10000; %码元个数sample_number = 8; %采样个数Rb = 24000; %码元速率fc = 96000; %载波频率

21、%* %- %随机产生传输信号data=rand_binary(data_len); %* 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 15 页，共 28 页 - - - - - - - - - %- %MSK 基带调制signal_out,I_out,Q_out = mod_msk(data,data_len,sample_number,Rb); %* %- %中频搬移multi = fc/Rb; I_temp=interp(I_out,multi); Q_temp=inter

22、p(Q_out,multi); Fs=fc*sample_number; t=1/Fs:1/Fs:length(I_temp)*1/Fs; signal_i=I_temp.*cos(2*pi*fc*t); signal_q=Q_temp.*sin(2*pi*fc*t); signal_mod=I_temp.*cos(2*pi*fc*t)-Q_temp.*sin(2*pi*fc*t); %* %- 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 16 页，共 28 页 - - - -

23、- - - - - %加噪声for SNR = 0:8 signal_mod1 = awgn(signal_mod,SNR); %- %去载波N=300; % 滤波器的阶数为 (N+1) F=0,fc-1000,fc+1000,Fs/2*2/Fs; A=1,1,0,0; lpf=firls(N,F,A); amp_lpf,w=freqz(lpf); I_dem=signal_mod1.*cos(2*pi*fc*t)*2; I_dem=conv(I_dem,lpf); I_dem=I_dem(N/2+1:N/2+length(I_temp); Q_dem=signal_mod1.*sin(2*p

24、i*fc*t)*2; Q_dem=conv(Q_dem,lpf); Q_dem=-Q_dem(N/2+1:N/2+length(I_temp); I_dem_out=zeros(1,length(I_dem)/multi); % 抽取Q_dem_out=zeros(1,length(Q_dem)/multi); for i=1:length(I_dem_out) 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 17 页，共 28 页 - - - - - - - - - I_dem_o

25、ut(i)=I_dem(multi*(i-1)+1); Q_dem_out(i)=Q_dem(multi*(i-1)+1); end; %* %- %差分解调demod_data = zeros(1,data_len); demod_data(1) = Q_dem_out(sample_number); for i = 2:2:data_len demod_data(i) = -I_dem_out(i*sample_number)*Q_dem_out(i-1)*sample_number); end for i = 3:2:data_len demod_data(i) = Q_dem_out(

26、i*sample_number)*I_dem_out(i-1)*sample_number); end %* %- 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 18 页，共 28 页 - - - - - - - - - %判决demod_data = demod_data0; demod_data = 2*demod_data-1; %* %- %计算误码率num,ber(SNR+1)=symerr(demod_data,data); %* end %* %- %误码率曲线sem

27、ilogy(0:8,ber,r*); %* %- 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 19 页，共 28 页 - - - - - - - - - %误码率理论值snr = 0:0.1:8; for i = 1:length(snr) snr1(1,i) = 10(snr(1,i)/10); ps(1,i) = 1/2 * erfc(sqrt(snr1(1,i); pe(1,i) = 2 * ps(1,i); end hold on semilogy(0:.1:8,pe);

28、 %* %MSK 调制，解调名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 20 页，共 28 页 - - - - - - - - - clear all close all %- %参数设置data_len = 30000; %码元个数sample_number = 8; %采样个数Rb = 24000; %码元速率fc = 96000; %载波频率%* %- %随机产生传输信号data = rand_binary(data_len); %* %- %MSK 基带调制signal_

29、out,I_out,Q_out = mod_msk(data,data_len,sample_number,Rb); 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 21 页，共 28 页 - - - - - - - - - %* %- %中频搬移multi = fc/Rb; I_temp=interp(I_out,multi); Q_temp=interp(Q_out,multi); Fs=fc*sample_number; t=1/Fs:1/Fs:length(I_temp)*1

30、/Fs; signal_i=I_temp.*cos(2*pi*fc*t); signal_q=Q_temp.*sin(2*pi*fc*t); signal_mod=I_temp.*cos(2*pi*fc*t)-Q_temp.*sin(2*pi*fc*t); % signal_mod1=real(I_temp+j*Q_temp).*exp(j*2*pi*fc*t); %* %- %加噪声for SNR = 0:8 signal_mod1 = 0.01 * awgn(signal_mod,SNR); 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - -

31、- - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 22 页，共 28 页 - - - - - - - - - %- %去载波N=300; % 滤波器的阶数为 (N+1) F=0,fc-1000,fc+1000,Fs/2*2/Fs; A=1,1,0,0; lpf=firls(N,F,A); amp_lpf,w=freqz(lpf); I_dem=signal_mod1.*cos(2*pi*fc*t)*2 .* cos(pi*t*Rb/2); I_dem=conv(I_dem,lpf); I_dem=I_dem(N/2+1:N/2+length(I_temp); Q_dem=signa

32、l_mod1.*sin(2*pi*fc*t)*2 .* sin(pi*t*Rb/2); Q_dem=conv(Q_dem,lpf); Q_dem=-Q_dem(N/2+1:N/2+length(I_temp); I_dem_out=zeros(1,length(I_dem)/multi); % 抽取Q_dem_out=zeros(1,length(Q_dem)/multi); for i=1:length(I_dem_out) I_dem_out(i)=I_dem(multi*(i-1)+1); Q_dem_out(i)=Q_dem(multi*(i-1)+1); end; 名师资料总结 -

33、- -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 23 页，共 28 页 - - - - - - - - - %* %- %解调，判决demod_data = zeros(1,data_len); for i = 1:data_len I_dem1(i) = I_dem_out(i*sample_number)0; Q_dem1(i) = Q_dem_out(i*sample_number)0; end for i = 1:2:data_len m1(i) = Q_dem1(i); end for i

34、= 2:2:data_len m1(i) = I_dem1(i); end m1 = 2*m1-1; %* %- %差分解码名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 24 页，共 28 页 - - - - - - - - - demod_data = zeros(1,data_len); demod_data(1) = 1 * m1(1); for i = 2:data_len demod_data(i) = m1(i-1) * m1(i); end %* %- %计算误码率n

35、um,ber(SNR+1)=symerr(demod_data,data); %* end % /for snr %* %- %误码率曲线semilogy(0:8,ber,r*-); %* 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 25 页，共 28 页 - - - - - - - - - %- %误码率理论值snr = 0:0.1:8; for i = 1:length(snr) snr1(1,i) = 10(snr(1,i)/10); ps(1,i) = 1/2 * erf

36、c(sqrt(snr1(1,i); pe(1,i) = 2 * ps(1,i); end hold on semilogy(0:.1:8,pe); %* 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 26 页，共 28 页 - - - - - - - - - function data_binary,data_binary1=rand_binary(data_len); %随机产生一个二进制序列作为仿真用的消息序列%* %data 序列长度%data_binary 产生的二进制序列

37、%* %- data1=randn(1,data_len); data_binary=zeros(1,data_len); data_binary1=zeros(1,data_len); for i=1:data_len if data1(i)0 data_binary(i)=-1; data_binary1(i)=0; else data_binary(i)=1; data_binary1(i)=1; 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 27 页，共 28 页 - - - - - - - - - end end 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 28 页，共 28 页 - - - - - - - - -