数字2DPSK频带传输系统的设计（文内附完整代码）

使用MATLAB实现二进制数字频带系统2DPSK，完成基带信号产生、差分变换、调制解调、抽样判决、码反变换等功能。

2DPSK —— 二进制差分相移键控

码率：24Kbps
信道：高斯信道
解调采用相干解调
画出相应时域和频域波形图

RB=24000;    %码率
fs=48000; %采样率48Khz
T=1; %采样时间1S
j=fs*T; %采样点个数
i=10; %显示码元数
t=linspace(0,1,j);
fc=48000000; %载波频率 48Mhz
fm=i/5;
W=2*fm;%产生基带信号(随机)
a=round(rand(1,i));
st1=t;
for n=1:10if a(n)<1for m=j/i*(n-1)+1:j/i*nst1(m)=0;endelsefor m=j/i*(n-1)+1:j/i*nst1(m)=1;endend
end
figure(1);
subplot(511);
st1_compared=st1;
plot(t*10/RB,st1); %因为显示十个码元，所以只需要横坐标囊括十个码元周期
title('绝对码');
axis([0,10/RB,-2,2]);%差分变换
%设0为参考位
b=zeros(1,i);%全零矩阵
if(a(1)==0)b(1)=0;
elseb(1)=1;
end
for n=2:10if a(n)==b(n-1)b(n)=0;elseb(n)=1;end
end
st1=t;
for n=1:10if b(n)==0for m=j/i*(n-1)+1:j/i*nst1(m)=0;endelsefor m=j/i*(n-1)+1:j/i*nst1(m)=1;endend
end
subplot(512);
plot(t*10/RB,st1);
title('相对码st1');
axis([0,10/RB,-2,2]);st2=t;
for k=1:jif st1(k)==1st2(k)=0;elsest2(k)=1;end
end
subplot(513);
plot(t*10/RB,st2);
title('相对码反码st2');
axis([0,10/RB,-2,2]);%载波信号
s1=sin(2*pi*fc*t);
subplot(514);
plot(t/j,s1);
axis([0,2/fc,-2,2]);
title('载波信号s1');s2=sin(2*pi*fc*t+pi);%移了一个相位
subplot(515);
plot(t/j,s2);
axis([0,2/fc,-2,2]);
title('载波信号s2');

%信号调制
d1=st1.*s1;
d2=st2.*s2;
figure(2);
subplot(411);
plot(t*10/RB,d1);
title('st1*s1');
subplot(412);
plot(t*10/RB,d2);
title('st2*s2');
e_dpsk=d1+d2;
subplot(413);
plot(t*10/RB,e_dpsk);
axis([0,10/RB,-2,2]);
title('调制后波形');
[f0,af0]=T2F(t,e_dpsk);
plot(f0*j,abs(af0)); %频域波形的横坐标应该为f0乘上采样点数
title('调制后频域波形');
axis([-2*fc,2*fc,-0.1,0.3]);%加噪
noise=normrnd(0,1,1,j);
dpsk=e_dpsk+noise;%加入噪声
subplot(414);
plot(t,dpsk);
axis([0,10/RB,-2,2]);
title('加噪声后信号');
[f1,af1]=T2F(t,dpsk);
plot(f1*j,abs(af1));
axis([-2*fc,2*fc,-0.1,0.3]);
title('加噪声后频域波形');

%相干解调
dpsk=dpsk.*s1;%与载波s1相乘
figure(3);
subplot(311);
plot(t*10/RB,dpsk);
axis([0,10/RB,-5,5]);
title('与载波相乘后时域波形');subplot(312);
[f,af]=T2F(t,dpsk);%傅里叶变换
plot(f*j,abs(af));
axis([-3*fc,3*fc,-0.1,0.3]);
title('与载波相乘后频域波形');[t,dpsk]=lpf(f,af,W);%通过低通滤波器,滤除部分噪声
subplot(313);
plot(t*10/RB,dpsk);
axis([0,10/RB,-2,2]);
title('低通滤波后波形');
[f_end,af_end]=T2F(t,dpsk);%傅里叶变换
plot(f_end*j,abs(af_end));
axis([-2*fc,2*fc,-0.1,0.3]);
title('低通滤波后频域波形');

%抽样判决
%正值判成1，负值判成0
st=zeros(1,i);%%全零矩阵
for m=0:i-1if dpsk(1,m*4800+2400)<0st(m+1)=0;for j=m*4800+1:(m+1)*4800dpsk(1,j)=0;endelsefor j=m*4800+1:(m+1)*4800st(m+1)=1;dpsk(1,j)=1;endend
end
figure(4);
subplot(311);
plot(t*10/RB,dpsk);
axis([0,10/RB,-2,2]);
title('抽样判决后波形')%码反变换
dt=zeros(1,i);%%全零矩阵
dt(1)=st(1);
for n=2:10if (st(n)~=st(n-1))dt(n)=1;elsedt(n)=0;end
end
st=t;
for n=1:10if dt(n)<1for m=j/i*(n-1)+1:j/i*nst(m)=0;endelsefor m=j/i*(n-1)+1:j/i*nst(m)=1;endend
end
subplot(312);
plot(t*10/RB,st);
axis([0,10/RB,-2,2]);
title('码反变换后波形');subplot(313);
plot(t*10/RB,st1_compared);
title('原绝对码');
axis([0,10/RB,-2,2]);

用到的自定义函数代码如下：

function [f,sf]= T2F(t,st)
%利用FFT计算信号的频谱并与信号的真实频谱的抽样比较。
%定义了函数T2F，计算信号的傅立叶变换。
dt = t(2)-t(1);
T=t(end);
df = 1/T;
N = length(st);
f=-N/2*df : df : N/2*df-df;
sf = fft(st);
sf = T/N*fftshift(sf);
endfunction [t,st]=F2T(f,sf)
%定义了函数F2T，计算信号的反傅立叶变换。
df = f(2)-f(1);
Fmx = ( f(end)-f(1) +df);
dt = 1/Fmx;
N = length(sf);
T = dt*N;
%t=-T/2:dt:T/2-dt;
t = 0:dt:T-dt;
sff = fftshift(sf);
st = Fmx*ifft(sff);
endfunction [t,st]=lpf(f,sf,B)
%定义了函数lpf，低通滤波
df = f(2)-f(1);
T = 1/df;
hf = zeros(1,length(f));%全零矩阵
bf = [-floor( B/df ): floor( B/df )] + floor( length(f)/2 );
hf(bf)=1;
yf=hf.*sf;
[t,st]=F2T(f,yf);
st = real(st);
end

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