无线通信基础实验报告 数字调制与解调labview

《无线通信基础》 课程研究性学习手册

学班姓学院 电子信息工程学院 级 通信1212班 名 号 指导教师 陈霞 ＆ 蒋海林

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一、实验任务

在本实验中你要完成一个LabVIEW程序，它能够将PN序列或文本作为信源并对其进行数字调制解调。实验的目的是让你进一步熟悉LabVIEW编程软件的基本操作，并且在编程的过程中可以加深对常见数字调制方式的理解，巩固基础知识。

本实验主程序的前面板是完整的，程序结构和大部分的子程序也都已经提供给我们，需要我们自己完成的只有subMOD、subPulseShaping、subMatchFilter、subDemod这四个子程序。我们需要按照下面的步骤正确的完成这四个子程序，在完成实验后，需要上交完整的程序以及实验报告。 （1）subMOD子程序

这个子程序的作用是实现BPSK或QPSK的基带调制，即将输入的信源bit序列映射到符号域，输出是复数形式的符号。

以BPSK为例，BPSK把一个信息位表示成一个符号，即映射出的符号有两种可能的相位。在数学上，每比特调制信号表示为：

sb?t??cos?2?fmt??b?

(4.1)

式中，fm是基带调制的频率，?b是b=0或1时的相位偏移。如果我们选择的两个相位分别是π/2和3π/2的话，可以将调制信号sb?t?表示为：

sb?t????0cos?2?fmt??jsin?2?fmt??0cos?2?fmt??jsin?2?fmt?ifb?0ifb?1 (4.2)

对应前面所说的将每一个bit映射成一个复数符号，可以很容易的看出BPSK的映射关系为：将信源0映射成0+i，信源1映射成0-i。

当调制方式为QPSK时，原理与BPSK类似。不同的是QPSK是将

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信源的2个bit映射成一个复数符号，因此有四种可能的表示符号。例如我们选择相位偏移分别为π/4、3π/4、5π/4和7π/4，则对应的复数符号分别为0.707 + 0.707i、-0.707 + 0.707i、0.707 – 0.707i和-0.707- 0.707i。因此你在subMOD子程序中需要做的就是把输入的信源bit数据流映射到符号域上。例如输入bit数据为11011000，调制方式为QPSK的话，则输出的符号应该为-0.707-0.707i、0.707-0.707i、-0.707+0.707i和0.707+0.707i。

（2）subPulseShaping和subMatchFilter子程序

这两个子程序的功能类似，分别是实现发端的脉冲成型滤波和收端的匹配滤波。信号通过滤波器就相当于信号和滤波器的时域脉冲响应做卷积。以发端为例，你首先需要做的就是根据设置的滤波器类型、滤波器长度等输入参数生成脉冲成型滤波器系数。然后根据设置的上采样率对输入符号进行上采样。最后将上采样后的信号与生成的滤波器系数做卷积。得到的便是成型滤波后的输出信号。接收端的实现过程与发射端类似，主要区别在于接收信号已经在发端进行了上采样，因此在收端匹配滤波前不再需要上采样操作。 （3）subDemod子程序

subDemod子程序实现对接收符号的解映射，即发送端subMOD子程序的逆过程。子程序的输入是同步后的数据符号，输出是解调后的bit数据。如果是BPSK调制，你需要将每个输入的数据符号解映射成一位bit数据；如果是QPSK调制，则需要将每个输入符号解映射成两位bit数据。要注意在发送端进行映射的图谱要与接收端解映射

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的图谱对应，这样才能够正确的解调出数据。 （4）实验结果验证

完成以上几个子程序后，可以通过运行主程序来验证编写的模块是否正确。首先你需要在前面板上合理的设置各项参数，例如信源为文本并使用QPSK调制，你还可以通过信噪比范围参数来设置所计算信噪比的最大值。之后运行程序，如果程序正确的话你可以观察到星座图、误码率数据、接收端恢复的文本等输出信息。如错误！未找到引用源。至错误！未找到引用源。所示。然后你可以改变参数，验证在不同参数下程序是否能够正确运行，并对比运行的结果有何异同。

最后按照要求完成实验报告。

接收星座图

恢复的文本内容

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误码率曲线

实时误码数据5

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