【数字信号传输】数字带通传输系统（图片传输）【含Matlab源码 2628期】

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⛄一、数字带通传输系统

数字信号的传输方式分为基带传输（baseband transmission）和带通传输（bandpass transmission）。上一篇博客数字基带传输系统——数字基带信号 简单的了解了基带传输。然而，实际中的大多数信道（如无线信道）因具有带通德行而不能直接传送基带信号，这是因为数字基带信号往往具有丰富的低频分量。为了使数字信号在带通信道中传输，必须用数字基带信号对载波进行调制，以使信号与信道的特性相匹配。这种用数字基带信号控制载波，把数字基带信号变换为数字带通信号（已调信号）的过程成为数字调制（digital modulation）。在接收端通过解调器把带通信号还原成数字基带信号的过程成为数字解调（digital demodulation）。通常把包括调制和解调过程的数字传输系统叫做数字带通传输系统。

⛄二、部分源代码

clear
N1=2400;
% [BIT,data,data2,a1,a2,a3] =PICTURE_EXCHANGE(‘my_picture.jpg’,‘1200_1600_3.txt’);%读取高清图片
[BIT,data,data2,a1,a2,a3] = PICTURE_EXCHANGE(‘my_picture.png’,‘96_96_3.txt’);%读取小图片（测试）
figure(1);%绘图
imshow(uint8(data2));%图片预览
title(‘发送的图片’);
L1=length(BIT);%获取图片包含的二进制数据长度
%采样频率fs，滚降系数alpha，码元速率RB，码元周期Tb，载波频率fc，传输速率Rb,相位分区M，信噪比SNR（DB），错误比特计数，冗余码数
fs=8000;alpha=0.41667;RB=2400;Tb=1/RB;fc=1800;Rb=2*RB;M=4;SNR=10;ERROR_COUNT=0;Redundancy=8;PE_COUNT=0;SNR_OLD=0;SNR_NEW=0;SNR_NEW_OUT=0;
% 冗余数组
My_Redundancy=[0 0 0 0];
%给BIT补零使其数组长度可以被Rb整除
[BIT,N] = ADD_ZERO(BIT,Rb-Redundancy);
%接收数组，用于存放接收到的数据
RECEIVER_1= zeros(1,length(BIT));
% 三个滤波器，发送滤波器与相干解调的两个带通滤波器

% h1= my_fitter(RB,fs,fc,Tb,alpha,‘SEND’);
h2=my_fitter(RB,fs,fc,Tb,alpha,‘RECEIVE_COS’);
draw_filter(h2,fs,3,2,8,‘COS的带通滤波器’);
h3=my_fitter(RB,fs,fc,Tb,alpha,‘RECEIVE_SIN’);
draw_filter(h3,fs,3,3,8,‘SIN的带通滤波器’);

h1=my_bpcosfir(fs,0,Rb*2,N1,alpha,‘COS’);

% h2=my_bpcosfir(fs,fc,RB,N1,alpha,‘COS’);
% h3=my_bpcosfir(fs,fc,RB,N1,alpha,‘SIN’);
draw_filter(h1,fs,3,1,8,‘发送滤波器’);
% 由下面两个个决定是否启用发送和接收滤波器
LPF_FLAG=‘Enable_FIR’;
BPF_FLAG=‘Enable_FIR’;

% 分帧处理，一次发送2400个码元，即处理4800个bit
for i=1:1:length(BIT)/(Rb-Redundancy)
i
% 接收缓冲区
Temp_1=BIT((Rb-Redundancy)*(i-1)+1:(Rb-Redundancy)*i);
%加冗余
Temp=[My_Redundancy’; Temp_1 ;My_Redundancy’];
% GENERATED_QPSK为发射机发送的QPSK信号，h1为发送滤波器响应,LPF_FLAG为是否使用发送滤波器
[GENERATED_QPSK,u4_send]=GENERATE_QPSK(Temp,fc,fs,h1,LPF_FLAG);
% 画频谱图
% draw_fft(9,‘加噪前’,3,1,GENERATED_QPSK,fs);
% 加噪声，SNR为信噪比，GENERATED_QPSK为加噪后的信号
% GENERATED_QPSK_NOISE=awgn(GENERATED_QPSK,SNR,‘measured’);
GENERATED_QPSK_NOISE=GENERATED_QPSK;
% [GENERATED_QPSK,NOISE] = add_noise(GENERATED_QPSK,SNR);
SNR_OLD=SNR_singlech(GENERATED_QPSK,GENERATED_QPSK_NOISE);
% 画频谱图
% draw_fft(9,‘加噪后’,3,2,GENERATED_QPSK_NOISE,fs);
% 载波同步
% x_sync = sync_two_signals( x_resampled,x_training_wave,idx )
% 相干解调，h2与h3为两个带通滤波器，BPF_FLAG为是否使用接收带通滤波器
[Demodulated_QPSK,COS_SIN] = Demodulation_QPSK(GENERATED_QPSK_NOISE,fc,fs,h2,h3,BPF_FLAG);
% draw_fft(9,‘带通后’,3,3,COS_SIN,fs);
SNR_NEW=SNR_singlech(GENERATED_QPSK(12000:36000),real(COS_SIN(12000:36000)));
SNR_NEW_OUT=(SNR_NEW+SNR_NEW_OUT);
% 计算误码率并赋值
for k=1:1:Rb-Redundancy
if( Demodulated_QPSK(k)~= Temp_1(k))
ERROR_COUNT=ERROR_COUNT+1;
end
if(mod(k,2)==1)
if(Demodulated_QPSK(k)~= Temp_1(k)||Demodulated_QPSK(k+1)~= Temp_1(k+1))
PE_COUNT=PE_COUNT+1;
end

end
    
    RECEIVER_1((Rb-Redundancy)*(i-1)+k)=Demodulated_QPSK(k);

end

⛄三、运行结果

⛄四、matlab版本及参考文献

1 matlab版本
2014a

2 参考文献
[1]高彦彦,张晶,李莉,贾英茜.基于GUI的《数字信号处理》教学演示系统的设计[J].教育教学论坛. 2019,(48)
[2]李俊,张淑玲,帅晶.基于Matlab GUI界面的数字信号处理辅助教学系统[J].信息通信. 2020,(08)
[3]朱御康.基于MATLAB的数字信号处理实验平台[J].通信电源技术. 2021,38(03)

3 备注
简介此部分摘自互联网，仅供参考，若侵权，联系删除

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