2ask调制解调系统设计与仿真matlab课程设计

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1、郑州航空工业管理学院《电子信息系统仿真》课程设计2010级电子通信工程专业1013084班级题目2ASK调制解调系统设计与仿真姓名孙春巍学号101308425指导教师闫利超二О一二年十二月十三日内容摘要数字信号有两种传输方式，分别是基带传输方式和调制传输方式，即带通，在实际应用中，因基带信号含有大量低频分量不利于传送，所以必须经过载波和调制形成带通信号，通过数字基带信号对载波某些参量进行控制，使之随机带信号的变化而变化，这这一过程即为数字调制。数字调制为信号长距离高效传输提供保障，现已广泛应用于生活和生产中。另外根据控制载波参量方式的不同，数字调制主要有调幅（ASK），调频(FS

2、K)，调相(PSK)三种基本形式。本次课题针对于二进制的2ASK进行讨论，应用MATLAB矩阵实验室进行仿真，分析和修改，通过仿真系统生成一个人机交互界面，以利于仿真系统的操作。通过对系统的仿真，更加直观的了解数字调制系统的性能及影响其性能的各种因素，以便于比较，评论和改进。关键词调制；2ASK；Matlab；仿真；分析一、MATLAB软件简介MATLAB是美国MathWorks公司出品的商业数学软件，用于算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境，主要包括MATLAB和SIMULINK两大部分。Simulink是MATLAB最重要的组件之一，它提供

3、一个动态系统建模、仿真和综合分析的集成环境。在该环境中，无需大量书写程序，而只需要通过简单直观的鼠标操作，就可构造出复杂的系统。Simulink具有适应面广、结构和流程清晰及仿真精细、贴近实际、效率高、灵活等优点，并基于以上优点Simulink已被广泛应用于控制理论和数字信号处理的复杂仿真和设计。同时有大量的第三方软件和硬件可应用于或被要求应用于Simulink。Simulink是MATLAB中的一种可视化仿真工具，是一种基于MATLAB的框图设计环境，是实现动态系统建模、仿真和分析的一个软件包，被广泛应用于线性系统、非线性系统、数字控制及数字信号处理的建模和仿真中。Simuli

4、nk可以用连续采样时间、离散采样时间或两种混合的采样时间进行建模，它也支持多速率系统，也就是系统中的不同部分具有不同的采样速率。为了创建动态系统模型，Simulink提供了一个建立模型方块图的图形用户接口(GUI)，这个创建过程只需单击和拖动鼠标操作就能完成，它提供了一种更快捷、直接明了的方式，而且用户可以立即看到系统的仿真结果。一、理论分析2.1二进制幅移键控（2ASK）调制与解调原理2ASK是利用载波的幅度变化来传递数字信息，而其频率和初始相位保持不变。其信号表达式为：，S(t)为单极性数字基带信号。2.1.12ASK幅移键控幅移键控（ASK）相当于模拟信号中的调幅，只不过与

5、载频信号相乘的是二进数码而已。幅移就是把频率、相位作为常量，而把振幅作为变量，信息比特是通过载波的幅度来传递的。由于调制信号只有0或1两个电平，相乘的结果相当于将载频或者关断，或者接通，它的实际意义是当调制的数字信号"1时，传输载波；当调制的数字信号为"0"时，不传输载波。图2.1.1信号调制波形由图可以看出2ASK信号的时间波形e2ASK（t）随二进制基带信号s（t）通断变化。所以又被称为通断键控信号2.1.22ASK信号的产生方法通常有两种：模拟调制法和键控法。(1)模拟调制法使用乘法器实现S(t)乘法器滤波器图2.1.2(1)模拟调制流程图(2)键控法使用开关电路实现1K0

6、图2.1.2(2)键控法流程图因此，也称OOK信号开关K的动作由S(t)决定，当2.1.32ASK的解调方法2ASK有两种基本解调方法：相干解调法（同步检测法）和非相干解调法（包络检波法）。相干解调需要将载频位置的已调信号频谱重新搬回原始基带位置，因此用相乘器与载波相乘来实现。为确保无失真还原信号，必须在接收端提供一个与调制载波严格同步的本地载波，这是整个解调过程能否顺利完好进行的关键。(1)相干解调抽样判决器带通滤波器相乘器低通滤波器输出图2.1.3(1)相干解调流程图(2)非相干解调抽样判决器低通滤波器带通滤波器全波整流器abcd输出图2.1.3(2)非相干解调流程图图2.1

7、.3(3)2ASK信号非相干解调过程的时间波形2.1.4理论总结振幅键控是利用载波的幅度变化来传递数字信息，而频率和初始相位保持不变。(1)在2ASK中：S2ASk=m(t)*cos(2*pi*f*t)，其中m(t)为数字信号，后者为载波。载波在二进制基带信号控制下通断变化，所以又叫通-断键控（OOK）。(2)2ASK的产生方法有两种：模拟调制和键控法而解调也有两中基本方式：非相干解调（包络检波）和相干解调（同步检测法）DS2ask=s(t)*cos(2*pi*f*t)=0.5*