2DPSK信號數(shù)字化解調(diào)技術(shù)研究

接下來，介紹其他幾個(gè)主要部分的程序流程圖。
首先介紹cm_dpsk： 它以微分方式實(shí)現(xiàn)二進(jìn)制隨機(jī)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(jì)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(gè)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)對原始信號進(jìn)行噪聲干擾，接著調(diào)用濾波器函數(shù)filter_dpsk2對加噪信號進(jìn)行濾波。然后繪制出幾個(gè)函數(shù)的圖形。包括信號圖，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(gè)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(’2DPSK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(shí)，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(jì)完成濾波器并繪圖。首先定義了濾波器的幾個(gè)參數(shù)，然后調(diào)用freqz（）函數(shù)設(shè)計(jì)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(gè)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(gè)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(yùn)行結(jié)果如下面各圖所示。：
圖4.1 原始信息碼、差分碼和2DPSK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 2DPSK解調(diào)誤碼性能分析圖

第五章 畢業(yè)設(shè)計(jì)總結(jié)
5.1基于DFT的2DPSK信號數(shù)字化解調(diào)算法的特點(diǎn)
和一般的正交數(shù)字化解調(diào)算法相比較，本文中提出的基于DFT的2DPSK信號數(shù)字化解調(diào)算法和位同步方法的特點(diǎn)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(jì)算所使用cos和sin序列都是固定的；
(2).在每個(gè)載波周期采樣8或者4點(diǎn)時(shí)，DFT幾乎只需要做加、減運(yùn)算，而且省去了數(shù)字低通濾波器，所以計(jì)算量較小，有利于DSP軟件實(shí)現(xiàn)；
(3).不需要進(jìn)行載波相位同步，接收系統(tǒng)能夠快速地進(jìn)入正常解調(diào)工作狀態(tài)；
(4).不需要為實(shí)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(jìn)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(jì)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(jī)中有具有一定實(shí)際意義。

5.2 設(shè)計(jì)中遇到的問題及不足之處
在這次做畢業(yè)設(shè)計(jì)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(jì)中。由于通信原理課程學(xué)過已經(jīng)快2年時(shí)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(jì)出了本論文中所用的算法。第二個(gè)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(gè)初步的接觸，并沒有深入學(xué)習(xí)了解。這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，題目要求用MATLAB編程實(shí)現(xiàn)信號解調(diào)算法的仿真。這花費(fèi)了我很大的精力，通過圖書館借書，找老師指點(diǎn)，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(jì)的不足之處存在于算法的仿真之中。因?yàn)榉抡嬷幸恍?shù)據(jù)的設(shè)置沒有標(biāo)準(zhǔn)的參數(shù)，個(gè)人設(shè)計(jì)時(shí)候的差異會使仿真圖形有時(shí)候顯示不夠理想，這個(gè)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(jì)已經(jīng)四個(gè)多月了。在這四個(gè)多月的日子里，我先后完成了資料搜集，整理，算法研究，代碼編寫，論文撰寫等多個(gè)步驟。經(jīng)過四個(gè)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(jì)。
回顧這四個(gè)多月的經(jīng)歷，通過本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，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(gè)方面都有了長足的進(jìn)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(shí)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(jì)的內(nèi)容有了深入的理解。有了這些堅(jiān)實(shí)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(jì)的算法研究，即基于DFT的2DPSK信號數(shù)字化解調(diào)算法的研究。
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(jìn)行了系統(tǒng)細(xì)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(jì)的算法的代碼。至此，我的畢業(yè)設(shè)計(jì)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。