BPSK系统调制与解调

BPSK

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内容有点多，直接看代码吧。

理论

代码

本代码随机生成二进制序列，所以每次运行结果不同。

clear;
close all;
% 仿真参数
fc = 1000;
Rb = 100;
fs = 8000;
ts = 1/fs;

% 基带信号生成
info = randi([0,1],1,10000);  % 产生待发送的二进制序列

info_map = info*2-1;   % 转化成双极码

sm_rect = rectpulse(info_map,80);           % 矩形脉冲



% BPSK 信号生成
t1 = (0:length(sm_rect)-1)*ts;

sc1 = cos(2*pi*fc*t1);                % 高频载波
%%  BPSK 信号生成
s_bpsk_rect=sm_rect.*sc1;


% Time-domain Waveforms
figure();
subplot(3,1,1);
plot(t1,sc1);
title('高频载波 ');
xlabel('时间 (s)');
axis([0.02 0.08 -1.5 1.5]);

subplot(3,1,2);
plot(t1,sm_rect);
title('矩形脉冲基带信号');
xlabel('时间 (s)');
axis([0.02 0.08 -1.5 1.5]);

subplot(3,1,3);
plot(t1,s_bpsk_rect);
title('BPSK调制信号');
xlabel('时间(s)');
axis([0.02 0.08 -1.5 1.5]);



% 带通滤波
wc_bpf = [2*pi*(fc-Rb)/fs, 2*pi*(fc+Rb)/fs];
bpf_hn = fir1(256, wc_bpf/pi);                % 带通滤波器设计

figure();
[h,w]=freqz(bpf_hn, 1, 4096);	
subplot(2,1,1);
plot(w*fs/(2*pi),20*log10(abs(h)),'r'); 
title('BPF频率响应');
xlabel('频率 (Hz)');
axis([400 1600 -120 10]);
grid on;

s_bpsk_bpf = filter(bpf_hn, 1, s_bpsk_rect);  % 滤波
subplot(2,1,2);
plot(t1,s_bpsk_bpf);
title('经过带通滤波器的BPSK信号');
xlabel('Time (s)');
axis([0.02 0.08 -1.5 1.5]);


fft_n = 2^nextpow2(length(s_bpsk_bpf));
SPSK_f = fftshift(fft(s_bpsk_rect,fft_n));

figure();
fHz=(-fft_n/2: fft_n/2-1)/fft_n*fs;
subplot(2,1,1);
plot(fHz,abs(SPSK_f));
% axis([400 1600 0 800]);
% axis([0 fs/2 0 800]);
grid on;
title('BPSK信号频率特性');
xlabel('频率 (Hz)');

SPSK_bpf_f = fftshift(fft(s_bpsk_bpf,fft_n));
fHz=(-fft_n/2: fft_n/2-1)/fft_n*fs;
subplot(2,1,2);
plot(fHz,abs(SPSK_bpf_f));
% axis([400 1600 0 800]);
% axis([0 fs/2 0 800]);
grid on;
title('经过带通滤波器的BPSK信号频率特性');
xlabel('频率 (Hz)');


%% 相干解调原理
s_mul = 2*s_bpsk_rect.*sc1

figure()
wc = 2*2*pi*Rb/fs;
lbf_hn = fir1(32,wc/pi);               % 低通滤波器
[h,w]=freqz(lbf_hn, 1, 4096);												
plot(w*fs/(2*pi),20*log10(abs(h)),'r'); 
title('低通滤波器频率响应');
xlabel('频率(Hz)');
axis([0 1500 -120 10]);
grid on;

s_lpf = filter(lbf_hn, 1, s_mul);      % 低通滤波

figure();
subplot(2,1,1);
plot(t1(1:1200),sm_rect(1:1200)/2,'-r','LineWidth',2);
axis([0 0.15 -0.8 0.8]);
title('矩形脉冲基带信号');
xlabel('Time (s)');
grid on;

subplot(2,1,2);
plot(t1(1:1200),s_lpf(1:1200),'-b');
axis([0 0.15 -1.2 1.2]);
title('解调的基带信号');
xlabel('Time (s)');
grid on;