二进制数字频带传输系统设计--2ask系统

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1、武汉理工大学《专业课程设计3（通信原理）》课程设计说明书目录1技术要求12基本原理12.1频带传输的意义12.22ASK调制12.2.1基本原理12.2.2两种调制法22.2.3功率谱密度32.32ASK解调33建立模型描述43.1使用SystemView实现2ASK模型仿真43.2使用Simulink实现2ASK模型仿真53.3使用Matlab编程实现2ASK模型仿真64模型组成模块功能描述或程序注释74.1使用SystemView实现2ASK模型仿真74.1.1调制模块74.1.2信道模块84.1.3解调模块84.2使用Simulink实现2ASK模型仿真94.2.1调制及信道

2、模块94.2.2解调模块104.3使用Matlab编程实现2ASK模型仿真115调试过程及结论135.1使用SystemView编程实现2ASK模型仿真135.1.1采用模拟相乘法调制，及信道加噪后各点输出波形135.1.2采用非相干解调各点输出波形135.1.3采用相干解调各点输出波形145.1.4模拟调制法与键控法比较155.1.5波形分析155.2使用Simulink编程实现2ASK模型仿真165.2.1模拟调制，相干解调各点输出波形165.2.2模拟调制，非相干解调各点输出波形175.3使用Matlab编程实现2ASK模型仿真186心得体会187参考文献1919武汉理工大学

3、《专业课程设计3（通信原理）》课程设计说明书二进制数字频带传输系统设计——2ASK系统1技术要求设计一个2ASK数字调制系统，要求：（1）设计出规定的数字通信系统的结构；（2）根据通信原理，设计出各个模块的参数（例如码速率，滤波器的截止频率等）；（3）用Matlab或SystemView实现该数字通信系统；（4）观察仿真并进行波形分析；（5）系统的性能评价。2基本原理2.1频带传输的意义实际生活中，大多数信道因具有带通特性而不能直接传输基带信号，因为基带信号往往含有丰富的低频分量。因此必须用数字基带信号对载波进行调制，即完成频谱搬移，以使信号与信道的特性相匹配。常用的调制方法有振幅

4、键控（2ASK），频移键控（2FSK），相移键控(2PSK)。这里使用二进制振幅键控（2ASK）。2.22ASK调制2.2.1基本原理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。19武汉理工大学《专业课程设计3（通信原理）》课程设计说明书其调制过程如图1所示：图12ASK调制过程2.2.2两种调制法2ASK信号的产生方法通常有两种：模拟调制法和键控法。模拟调制法使用乘法器实现，如图2所示。键控法使用开关电路实现，如图3所示。乘法器S(t)e0(t)滤波器cosωct图2模拟调制法也称OOK信号开关K的动作由

5、S(t)决定，当S(t)=10e0(t)cosωctK0K接01K接1图3键控法19武汉理工大学《专业课程设计3（通信原理）》课程设计说明书2.2.3功率谱密度若设S(t)的功率谱密度为Ps（f），2ASK信号的功率谱密度为，则由图4可见，2ASK信号的功率谱是基带信号功率谱的线性搬移，由连续谱和离散谱组成。fc-fsfcfc+fsfc-fsfc+fsfc图42ASK功率谱密度2.32ASK解调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

6、，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。解调过程如图5所示。fcS(t)定时脉冲带通相乘低通抽样判决eo(t)cosωct2fs图5相干解调19武汉理工大学《专业课程设计3（通信原理）》课程设计说明书包络检波器通常由整流器和低通滤波器组成，可以直接从已调波中提取原始基带信号，结构简单，如图6所示。经过各个模块后波形变化如图7所示。带通整流低通抽样判决判决定时脉冲S(t)eo(t)abcd图6非相干解调图7非相干解调过程的时间波形3建立模型描述3.1使用SystemView实现2ASK模型仿真SystemView是美国ELANIX公

7、司推出的，基于Windows环境下运行的用于系统仿真分析的可视化软件工具，它使用功能模块(Token)去描述程序，无需与复杂的程序语言打交道，不用写一句代码即可完成各种系统的设计与仿真，快速地建立和修改系统、访问与调整参数，方便地加入注释。19武汉理工大学《专业课程设计3（通信原理）》课程设计说明书利用SystemView，可以构造各种复杂的模拟、数字、数模混合系统，各种多速率系统，因此，它可用于各种线性或非线性控制系统的设计和仿真。用户在进行系统设计时，只需从Sys