北交大无线通信实验指导书(实验1-数字调制解调I)

实验一 数字调制解调实验Ⅰ

1、实验目标

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。

2、实验环境与准备

软件环境：LabVIEW 2012（或以上版本）； 硬件环境：无；

实验基础：掌握LabVIEW编程环境的基本操作技巧； 知识基础：了解常见的调制解调技术以及相关概念。

3、实验介绍

本实验的程序设计流程如图1所示。

文本BPSK信源生成选择调制方式数字调制PN序列QPSK

计算误码率数字解调添加噪声图1程序设计流程图

在程序中首先要完成对信源的生成和调制方式的选择，再按照所选的调制方式对信源进行调制；然后对调制后的信号添加噪声；之后对信号进行数字解调来恢复信源信息；最后对比解调后的数据和原始的信源数据，计算误码率。

本实验包含一个主程序和若干子程序。其中主程序为Digital modulation，

1

它的前面板如图2所示。

图2主程序前面板

前面板中左上角是参数配置选项卡，其中信源参数界面可以设置信源的类型、文本的内容以及PN序列的长度；调制参数界面可以配置调制类型、采样率、过采样率等参数；滤波参数界面用来配置脉冲成型和匹配滤波器的相关参数，例如滤波器类型和滤波器长度等。前面板右上角可以观察发送端和接收端的星座图。前面板其余的部分用来显示接收端的各种信息，包括当信源为文本时解调后恢复的文本内容；当前的信噪比以及实时的误码数、接收点数和误码率数据；接收端接收到的解调前的I/Q数据；根据信噪比和误码率生成的误码率曲线。

Digital modulation主程序的核心程序框图如图3所示。

2

图3 Digital modulation程序框图

主程序中包括四个主程序。subTX子程序用来实现信源的产生、调制和滤波，输出是经过调制后的信号；subAddAWGN子程序的作用是向信号添加AWGN噪声；subRX子程序实现subTX子程序的逆过程，即对接收信号进行匹配滤波、解调并还原信源信息；最后subGetBer子程序用来根基信源数据和接收数据计算当前信噪比下的误码率。程序最主要的部分是subTX和subRX两个子程序。

subTX子程序的程序框图如图4所示。

图4 subTX程序框图

其中subSource子程序的作用是根据要求的信源类型生成信源信息，输出是bit序列；subMOD子程序用来对生成的信源bit序列进行调制，输出是调制后的

3

符号数据；subAddControl子程序的作用是对调制后的符号添加控制序列；subPulseShaping子程序用来对符号数据进行上采样和脉冲成型；最后通过subMakeWave子程序生成输出的已调信号波形。

subRX子程序的程序框图如图5所示。

图5 subRX程序框图

其中subRXint子程序的作用是计算并调整一些参数；subMatchFilter子程序用来对接收波形进行匹配滤波；subSync子程序的作用是对接收的信号进行同步并去除训练序列，输出是数据符号；subDemod子程序的作用是对接收的数据符号进行解调，输出是解调后的PN序列或是根据bit序列恢复的文本内容。

4、实验任务

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subPulseShaping、subMatchFilter、subDemod你，需要你自己完成的只有subMOD、这四个子程序。你需要按照下面的步骤正确的完成这四个子程序，在完成实验后你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：

4