通信系统建模与仿真课程设计--基于SIMULINK的2ASK频带传输系统的仿真

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1、通信系统建模与仿真课程设计2008级通信工程专业0813072班级题目基于SIMULINK的2ASK频带传输系统的仿真姓名学号指导教师2011年6月1日1任务书试建立一个ASK频带传输模型，产生一段随机的二进制非归零码的基带信号，对其进行ASK调制后再送入加性高斯白噪声（AWGN）信道传输，在接收端对其进行ASK解调以恢复原信号，观察还原是否成功，改变AWGN信道的信噪比，计算传输前后的误码率，绘制信噪比-误码率曲线，并与理论曲线比较进行说明。另外，对发送信号和接收信号的功率谱进行估计。2二进制振幅键控（2ASK

2、）的理论分析数字幅度调制又称幅度键控（ASK），二进制幅度键控记作2ASK。2ASK是利用代表数字信息“0”或“1”的基带矩形脉冲去键控一个连续的载波，使载波时断时续地输出。有载波输出时表示发送“1”，无载波输出时表示发送“0”。2ASK信号可表示为（2-1）式中，为载波角频率，s(t)为单极性NRZ矩形脉冲序列（2-2）其中，g(t)是持续时间、高度为1的矩形脉冲，常称为门函数；为二进制数字（2-3）2ASK/OOK信号的产生方法通常有两种：模拟调制（相乘器法）和键控法。本课程设计运用模拟幅度调制的方法，用乘法

3、器实现。相应的调制如图2-3：乘法器图2-3模拟相乘法AM信号的解调一样，2ASK/OOK信号也有两种基本的解调方法：非相干解调（包络检波法）和相干解调（同步检测法）。本课程设计用的是非相干解调，如图2-4：图2-4非相干解调方式12ASK频带系统设计方案整个ASK的仿真系统的调制与解调过程为：首先将信号源的输出信号与载波通过相乘器进行相乘，在接收端通过带通滤波器后再通过包络检波器，接着通过抽样判决器，最后由示波器显示出各阶段波形，并用误码器观察误码率。信源采用1码元/s的单极性不归零码，调制的目的一是将信号频谱

4、搬移到适合信道传输的区域，二是实现信道频分复用。在本设计中，振荡电路产生1000Hz的正弦信号作为载波，并用模拟调制方法。信道采用加性高斯白噪声信道，加性高斯白噪声（AWGN）从统计上而言是随机无线噪声，其特点是其通信信道上的信号分布在很宽的频带范围内。解调方式采用包络检波，优点是易于物理实现抽样判决采用Relay模块。2SIMULINK下2ASK系统的设计将信号源的码数率设为1B/S,即频率为1Hz。参数设置如图3-1所示：图3-1信号源参数设置在调制系统中，载波信号的频率一般要大于信号源的频率。信号源频率为1

5、Hz，所以将载波频率设置为1000Hz，由于在载波参数设置里，波形为sine，幅值为1，频率的单位是Hz，所以即为1000。载波信号参数如图3-2所示：图3-2载波信号参数设置调制选择模拟调制法，将信号与载波通过Product相乘器。如下图所示信道采用加性高斯白噪声，信道如图3-3所示图3-3高斯白噪声信道参数设置解调采用包络检波法，先通过带通滤波器，经过调试其参数设置如图3-4所示：图3-4带通滤波器参数设置再通过包络检波器，由Saturation模块来模拟具有单向导通性能的检波二极管，它的参数如图3-5所示：

6、图3-5包络检波器参数设置在经过低通滤波器，其参数设置如图3-6所示：图3-6低通滤波器参数设置由于信号功率在经过一系列传送之后变小，所以在抽样判决器前加一个增益，抽样判决采用Relay模块，参数设置如图3-7所示：图3-7抽样判决器参数设置在MATLAB下Simulink仿真平台构建了ASK调制与解调仿真电路图如图3-8所示图3-81仿真结果分析上图Scope、Scope1、Scope2、Scope3分别原始信号波形、调制后的波形，经信道发送后的波形，最终解调后的波形，其中经信道发送后有毛刺，这些毛刺说明有噪声

7、。通过观察可知解调后的信号与信源波形基本相同但有一定的延时。上述功率谱分别是四个时域波形所对应的功率谱，由图可知，原信号经过调制将频谱搬移到1000Hz经过解调后搬到原来的频谱，由图可知有失真产生误码产生原因有：信道噪声，滤波器不理想，判决门限设置不合适。在绘制信噪比-误码率关系曲线图之前，先将源程序创建M文件，将仿真图及M文件放入MATLAB软件的work文件夹下，并重新设置误码器模型参数，将误码器“Outputdata”设置为“workspace”，加性高斯白噪声信道的”SNR(dB)”设置为”snr”。二进

8、制数字频带传输系统,误码率与信号形式(调制方式),与噪声的统计特性,解调及译码判决方式有关。对于二进制数字频带传输系统,无论采用何种方式,何种检测方法,其共同点都是随着输入信噪比增大时,系统的误码率就降低;反之,当输入信噪比减小时,系统的误码率就增加。信噪比-误码率的理论关系曲线由M文件‘lilun’产生，如下图所示：信噪比-误码率的实际关系曲线由M文件‘shijieSN