当前位置: 首页 > news >正文

【MATLAB源码-第264期】基于matlab的跳频通信系统仿真,采用MSK调制方式,差分解调;输出误码率曲线和各节点波形图。

操作环境:

MATLAB 2022a

1、算法描述

跳频通信系统是一种能够提高通信抗干扰能力的技术,它通过在传输过程中不断地改变载波频率来避开干扰或者窃听。在这套跳频通信系统中,我们采用了最小频移键控(MSK)作为调制方式,同时使用差分解调技术来恢复原始信号。整个系统包括调制、跳频、信道传输、解跳、解调以及误码分析等多个环节。本文将详细描述该系统的原理和工作流程,并解释每个步骤在整个通信链路中的作用。

首先,系统的核心思想是通过对待发送信息进行调制,然后利用跳频技术使得信号在不同的频点上进行传输。在解调阶段,接收端需要执行相应的解跳操作以恢复出基带信号,最终通过差分解调还原出原始的二进制信息。

系统的初始化设置

在该系统中,初始化步骤非常重要。我们首先确定了系统的基本参数,包括信息的传输速率、跳频速率、采样率以及跳频带宽。这些参数直接决定了系统的性能和跳频信号的特性。传输速率决定了每秒钟可以传输多少个比特,而跳频速率则确定了频率切换的频率。系统在跳频时,必须确保每跳发送的比特数目是整数,这样可以避免频率切换过程中出现数据丢失或混乱的情况。此外,采样率和带宽决定了信号的解析度和频谱范围,从而影响跳频信号的调制和解调效果。

调制

调制是信号处理的核心步骤之一。在本系统中,我们采用了MSK调制技术。MSK是一种特殊形式的频移键控(FSK),它通过使两个连续的比特之间的相位变化最小化,来实现高效的频率调制。与其他调制方式相比,MSK具有更好的频谱效率和较强的抗干扰能力,适合在跳频通信系统中使用。在调制过程中,系统会将输入的二进制比特流转换为一个复基带信号,这个信号是调制后的载波信号,准备通过跳频技术在不同频点上传输。

跳频

跳频是该系统中实现抗干扰能力的关键技术。在跳频过程中,系统会根据预设的跳频序列,将调制后的信号映射到不同的频率上进行传输。跳频序列是随机生成的,目的是使得每个比特的频谱分布在不同的频率上,这样可以有效避免固定频段上的干扰或窃听。通过频率不断变化,外部干扰或信号截获者很难准确地跟踪信号,从而增强了系统的安全性和鲁棒性。跳频技术不仅能对抗恶意干扰,还能减少多径效应对信号传输的影响,使得信号在复杂的无线信道中仍然具有较好的传输性能。

信道传输

在实际的通信系统中,信号传输不可避免地会受到噪声的干扰。为了模拟这一过程,我们在跳频信号传输的过程中加入了高斯白噪声。通过引入噪声,可以更真实地模拟实际通信环境中的信号衰减和干扰情况。信号经过信道传输后会被噪声污染,接收端需要对信号进行处理,以便从噪声中提取出有效的传输信息。

信道传输是整个通信系统的核心环节之一。在信道中,信号可能会受到多种干扰因素的影响,包括热噪声、电磁干扰以及其他信号源的干扰等。因此,接收端需要具备较强的抗干扰能力和信号恢复能力。

解跳

解跳是跳频通信系统的一个重要步骤。在信号经过信道传输之后,接收端首先要进行解跳操作,以便恢复出基带信号。由于跳频序列在发送和接收时是一致的,因此接收端只需要按照相同的跳频序列,将不同频点上的信号重新组合到一起,就可以恢复出原来的调制信号。解跳的准确性直接关系到解调的效果,若解跳出现偏差,会导致信号失真,影响后续的解调过程。

通过解跳,接收端可以将散布在不同频率上的信号重新组合,得到一个连续的复基带信号。这个信号包含了所有的传输信息,但仍然是经过噪声污染的。因此,解跳后的信号需要进一步处理,以便从中提取出原始的二进制信息。

差分解调

差分解调是该系统中用于还原原始比特流的关键步骤。由于系统采用了MSK调制,因此在解调时可以使用差分解调技术。差分解调是一种基于相位差的解调方式,它通过比较相邻信号的相位变化来判断每个比特的值。这种解调方式的优点在于,能够有效地抵抗相位偏移对解调结果的影响,使得系统在噪声较大的环境中依然能够正确解调出信号。

在差分解调的过程中,接收端会对解跳后的复基带信号进行处理,提取出每个比特对应的相位信息,并根据相位的变化判断出比特的值。通过这种方式,系统能够从噪声中分离出有效信息,还原出原始的二进制比特流。

误码分析

误码分析是评价通信系统性能的重要指标。在通信过程中,受到噪声和其他干扰的影响,接收端恢复出的比特流可能与发送端的比特流不完全一致。通过对比原始发送的比特流和接收端恢复出的比特流,系统可以统计出误码的个数,从而计算出误码率。

在该系统中,误码分析步骤主要是通过对比解调后的比特流和发送端的比特流,计算出两者之间的差异。误码率越低,说明系统的抗干扰能力越强,通信质量越好。系统中的误码分析不仅可以用于评价通信性能,还可以为后续的系统优化提供参考依据。

频谱分析

频谱分析是信号处理中的重要工具,通过频谱分析可以直观地展示信号在频域中的分布情况。在该系统中,我们对基带信号、跳频信号以及通过信道后的信号进行了频谱分析。基带信号是调制前的信号,频谱较为集中;跳频信号在频域上具有较大的带宽分布,因为信号在多个频点上传输;经过信道后的信号频谱则受到噪声的影响,显示出一定的失真。通过对比不同阶段的频谱分布,可以帮助我们更好地理解跳频通信系统中的信号变化。

在系统设计中,频谱分析有助于确定调制和解调的正确性,以及验证跳频技术的有效性。通过频谱分析,可以观察到信号在不同频率上的变化情况,判断信号是否被正确地映射到跳频频点上,进而评估系统的整体性能。

总结

本跳频通信系统通过多种技术手段,实现了对噪声干扰的有效抑制,并能够在复杂的信道环境中可靠地传输信息。通过MSK调制、跳频技术和差分解调等一系列操作,系统能够在频谱上分散信号能量,从而提高通信的安全性和抗干扰能力。同时,系统中引入的误码分析为评估通信性能提供了依据。

通过对整个系统的详细分析,可以看出跳频通信系统的设计思路是通过在频域上不断变化载波频率来对抗干扰,同时利用高效的调制方式和解调技术来确保信号的传输和恢复。这种设计不仅提高了系统的传输效率,还增强了通信的可靠性和稳定性。

2、仿真结果演示

3、关键代码展示

4、MATLAB 源码获取

  V

点击下方名片关注公众号获取

相关文章:

【MATLAB源码-第264期】基于matlab的跳频通信系统仿真,采用MSK调制方式,差分解调;输出误码率曲线和各节点波形图。

操作环境: MATLAB 2022a 1、算法描述 跳频通信系统是一种能够提高通信抗干扰能力的技术,它通过在传输过程中不断地改变载波频率来避开干扰或者窃听。在这套跳频通信系统中,我们采用了最小频移键控(MSK)作为调制方式…...

如何在多台电脑上同步 VSCode配置和插件

上一篇文章最新前端开发VSCode高效实用插件推荐清单总结了前端开发实用的插件,换电脑的时候怎么同步这些配置与插件呢,难道又要重新安装一遍吗😱 现在就来聊聊要在多台电脑上同步 VSCode配置和插件的几种方法: 方法一&#xff1…...

深度优先算法,广度优先算法,hill climbing,贪心搜索,A*算法,启发式搜索算法是什么,比起一般搜索法算法有什么区别

深度优先算法(Depth-First Search, DFS) 深度优先搜索是一种用于遍历或搜索树或图的算法。它沿着树的深度遍历树的节点,尽可能深地搜索树的分支。当节点v的所在边都已被探寻过,搜索将回溯到发现节点v的那条边的起始节点。这一过程…...

《python语言程序设计》2018版第8章第14题金融:信用卡号合法性 利用6.29题

一、之前6.29题我做的代码 这是用数字来进行分辨的 is_txt 4383576018402626 #合法def split_the_data_even(vis_n):current_a1 vis_n // 10000a_t1 vis_n % 10000# print("1th", a_t1)a_t2 current_a1 % 10000# print("2th", a_t2)current_a3 curre…...

QT 基础学习

1> 使用绘制事件完成钟表的绘制 头文件 #ifndef WIDGET_H #define WIDGET_H#include <QWidget> #include <QPainter> #include <QDebug> #include <QTime> #include <QTimer> #include <QDateTime> //#include <string> #includ…...

【Gephi】可视化教程

此教程专供欣欣向荣及其舍友使用 文章目录 导入数据上色改变布局设置节点大小统计拓扑结构输出图形保存文件 导入数据 点击【文件】-【导入电子表格】 先选择csv格式的network 直接下一步 点击完成 【图的类型】改为“有向的” 点击确认 会弹出报错&#xff0c;直接clos…...

演化式原型开发-系统架构师(六十五)

1快速迭代式的原型开发能够有效控制成本&#xff0c;&#xff08;&#xff09;是指开发过程中逐步改进和细化原型直到产生目标系统。 A可视化原型开发 B抛弃式原型开发 C演化式原型开发 D增量式原型开发 解析&#xff1a; 原型开发分为两大类:快速原型开发&#xff08;抛弃…...

初识爬虫4

1.理解代理ip&#xff0c;正向代理和反向代理 2.代理ip分类&#xff0c;根据匿名度分类&#xff1a;透明&#xff0c;匿名&#xff0c;高匿 3.防止频繁向同一个域名发送请求被封ip,需使用代理ip # -*- coding: utf-8 -*- import requestsurl https://www.baidu.comproxies {…...

Golang | Leetcode Golang题解之第387题字符串中的第一个唯一字符

题目&#xff1a; 题解&#xff1a; type pair struct {ch bytepos int }func firstUniqChar(s string) int {n : len(s)pos : [26]int{}for i : range pos[:] {pos[i] n}q : []pair{}for i : range s {ch : s[i] - aif pos[ch] n {pos[ch] iq append(q, pair{ch, i})} e…...

【CanMV K230 AI视觉】 人体检测

【CanMV K230 AI视觉】 人体检测 人体检测 动态测试效果可以去下面网站自己看。 B站视频链接&#xff1a;已做成合集 抖音链接&#xff1a;已做成合集 人体检测 人体检测是判断摄像头画面中有无出现人体&#xff0c;常用于人体数量检测&#xff0c;人流量监控以及安防监控等。…...

解决浏览器自动将http网址转https

删除浏览器自动使用https的方式 在浏览器地址栏输入&#xff1a;chrome://net-internals/#hsts PS:如果是edge浏览器可输入&#xff1a;edge://net-internals/#hsts 在Delete domain security policies搜索框下&#xff0c;输入要删除的域名,然后点击delete 解决方法&#…...

linux邮件配置

1. 非加密邮件配置 cat <<EOF > smtp.sh #!/bin/bash providerqq account3282941991 passwordzqdtygmmndsgb22i3ee echo "Waiting For A Moment..." rpm -qa sendmail &> /dev/null|| yum install sendmail -y >/dev/null echo " set from$…...

基于springboot+vue乒乓球预约管理系统

基于springbootvuemysql实现的乒乓球预约管理系统&#xff08;源码数据库部署视频&#xff09; ### 主要技术 SpringBoot、LayUI、Vue、MySQL ### 系统角色 用户、管理员 ### 系统功能 前台&#xff1a; 首页、乒乓球场、公告信息、留言反馈、个人中心 后台&#xff1a; …...

Linux 基础命令-文件权限与所有权

1. 文件权限概述 在Linux中&#xff0c;每个文件和目录都有与之关联的权限和所有权&#xff0c;来控制谁可以访问、修改或执行文件。文件权限与所有权可以防止未经授权的用户对文件进行访问或修改。 1.1 文件权限的组成 每个文件在Linux系统中都有三种类型的权限&#xff1a…...

气压测试实验(用IIC)

I2C: 如果没有I2c这类总线&#xff0c;连接方法可能会如下图&#xff1a; 单片机所有的通讯协议&#xff0c;无非是建立在引脚&#xff08;高低电平的变换高低电平持续的时间&#xff09;这二者的组合上&#xff0c;i2c 多了一个clock线&#xff0c;负责为数据传输打节拍。 (i2…...

C++ lambda闭包消除类成员变量

原文链接&#xff1a;https://blog.csdn.net/qq_51470638/article/details/142151502 一、背景 在面向对象编程时&#xff0c;常常要添加类成员变量。 然而类成员一旦多了之后&#xff0c;也会带来干扰。 拿到一个类&#xff0c;一看成员变量好几十个&#xff0c;就问你怕不…...

等待唤醒机制和阻塞队列

1. 等待唤醒机制 由于线程的随机调度&#xff0c;可能会出现“线程饿死”的问题&#xff1a;也就是一个线程加锁执行&#xff0c;然后解锁&#xff0c;其他线程抢不到&#xff0c;一直是这个线程在重复操作 void wait() 当前线程等待&#xff0c;直到被其他线程唤醒 void no…...

IO多路复用是如何处理多个客户端同时访问一个数据的

1. 原理概述 IO多路复用通过单个线程或进程监听多个文件描述符的状态变化&#xff0c;当某个文件描述符就绪&#xff08;例如&#xff0c;有数据可读、可写或发生异常&#xff09;时&#xff0c;线程或进程会收到通知&#xff0c;并对该文件描述符执行相应的IO操作。这种方式显…...

QT中使用UTF-8编码

在Qt中&#xff0c;确保应用程序使用UTF-8编码是非常重要的&#xff0c;尤其是在处理国际化和多语言文本时。以下是一些确保在Qt应用程序中使用UTF-8编码的方法&#xff1a; ### 1. 设置全局默认编码 在应用程序启动时&#xff0c;可以设置全局默认编码为UTF-8。这可以通过调…...

我对 monorepo 的一些思考

我对 monorepo 的一些思考 我对 monorepo 的一些思考 前言它的由来技术选型 管理工具语言与打包调试工具测试框架代码规范与质量控制本地引用与发包替换发包流程Github 相关配置部署 使用手册 功能特性总结如何使用&#xff1f;清除默认的包(可选)模板包介绍 packagesapps 更新…...

1688商品列表API与其他数据源的对接思路

将1688商品列表API与其他数据源对接时&#xff0c;需结合业务场景设计数据流转链路&#xff0c;重点关注数据格式兼容性、接口调用频率控制及数据一致性维护。以下是具体对接思路及关键技术点&#xff1a; 一、核心对接场景与目标 商品数据同步 场景&#xff1a;将1688商品信息…...

家政维修平台实战20:权限设计

目录 1 获取工人信息2 搭建工人入口3 权限判断总结 目前我们已经搭建好了基础的用户体系&#xff0c;主要是分成几个表&#xff0c;用户表我们是记录用户的基础信息&#xff0c;包括手机、昵称、头像。而工人和员工各有各的表。那么就有一个问题&#xff0c;不同的角色&#xf…...

渲染学进阶内容——模型

最近在写模组的时候发现渲染器里面离不开模型的定义,在渲染的第二篇文章中简单的讲解了一下关于模型部分的内容,其实不管是方块还是方块实体,都离不开模型的内容 🧱 一、CubeListBuilder 功能解析 CubeListBuilder 是 Minecraft Java 版模型系统的核心构建器,用于动态创…...

Frozen-Flask :将 Flask 应用“冻结”为静态文件

Frozen-Flask 是一个用于将 Flask 应用“冻结”为静态文件的 Python 扩展。它的核心用途是&#xff1a;将一个 Flask Web 应用生成成纯静态 HTML 文件&#xff0c;从而可以部署到静态网站托管服务上&#xff0c;如 GitHub Pages、Netlify 或任何支持静态文件的网站服务器。 &am…...

linux 错误码总结

1,错误码的概念与作用 在Linux系统中,错误码是系统调用或库函数在执行失败时返回的特定数值,用于指示具体的错误类型。这些错误码通过全局变量errno来存储和传递,errno由操作系统维护,保存最近一次发生的错误信息。值得注意的是,errno的值在每次系统调用或函数调用失败时…...

P3 QT项目----记事本(3.8)

3.8 记事本项目总结 项目源码 1.main.cpp #include "widget.h" #include <QApplication> int main(int argc, char *argv[]) {QApplication a(argc, argv);Widget w;w.show();return a.exec(); } 2.widget.cpp #include "widget.h" #include &q…...

sqlserver 根据指定字符 解析拼接字符串

DECLARE LotNo NVARCHAR(50)A,B,C DECLARE xml XML ( SELECT <x> REPLACE(LotNo, ,, </x><x>) </x> ) DECLARE ErrorCode NVARCHAR(50) -- 提取 XML 中的值 SELECT value x.value(., VARCHAR(MAX))…...

力扣热题100 k个一组反转链表题解

题目: 代码: func reverseKGroup(head *ListNode, k int) *ListNode {cur : headfor i : 0; i < k; i {if cur nil {return head}cur cur.Next}newHead : reverse(head, cur)head.Next reverseKGroup(cur, k)return newHead }func reverse(start, end *ListNode) *ListN…...

数据结构:递归的种类(Types of Recursion)

目录 尾递归&#xff08;Tail Recursion&#xff09; 什么是 Loop&#xff08;循环&#xff09;&#xff1f; 复杂度分析 头递归&#xff08;Head Recursion&#xff09; 树形递归&#xff08;Tree Recursion&#xff09; 线性递归&#xff08;Linear Recursion&#xff09;…...

Neko虚拟浏览器远程协作方案:Docker+内网穿透技术部署实践

前言&#xff1a;本文将向开发者介绍一款创新性协作工具——Neko虚拟浏览器。在数字化协作场景中&#xff0c;跨地域的团队常需面对实时共享屏幕、协同编辑文档等需求。通过本指南&#xff0c;你将掌握在Ubuntu系统中使用容器化技术部署该工具的具体方案&#xff0c;并结合内网…...