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2ASK调制与解调系统基于matlab.pdf
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2ASK 调制与解调系统的 MATLAB 实现及性能分析
摘要:现代通信系统要求通信距离远、通信容量大、传输质量好。作为其关键技术之一
的调制解调技术一直是人们研究的一个重要方向。从最早的模拟调幅调频技术的日臻完
善,到现在数字调制技术的广泛运用,使得信息的传输更为有效和可靠。二进制数字振
幅键控是一种古老的调制方式,也是各种数字调制的基础。
关键词: MATLAB ;Simulink 仿真平台;2ASK 调制与解调系统;误码率
;
1 引 言
1.1 课程设计目的
通过本课程的学习我们不仅能加深理解和巩固理论课上所学的有关 2ASK 调制与解
调系统的基本概念、基本理论和基本方法,而且能锻炼我们分析问题和解决问题的能力;
同时对我们进行良好的独立工作习惯和科学素质的培养,为今后参加科学工作打下良好
的基础。
1.2 课程设计内容
利用 MATLAB 集成环境下的 Simulink 仿真平台,设计一个 2ASK 调制与解调系统.用
示波器观察调制前后的信号波形;用频谱分析模块观察调制前后信号频谱的变化;加上
各种噪声源,用误码测试模块测量误码率;最后根据运行结果和波形来分析该系统性能。
1.3 课程设计要求
1)熟悉 MATLAB 环境下的 Simulink 仿真平台,熟悉 2ASK/2ASK 系统的调制解调原
理,构建调制解调电路图.
2)用示波器观察调制前后的信号波形,用频谱分析模块观察调制前后信号的频谱
的变化。并观察解调前后频谱有何变化以加深对该信号调制解调原理的理解。
3)在调制与解调电路间加上各种噪声源,用误码测试模块测量误码率,并给出仿真
波形,改变信噪比并比较解调后波形,分析噪声对系统造成的影响。
4)在老师的指导下,要求独立完成课程设计的全部内容,并按要求编写课程设计
学年论文,能正确阐述和分析设计和实验结果。
2 2ASK 调制与解调原理
2.1 2ASK 调制与解调原理
振幅键控是正弦载波的幅度随数字基带信号而变化的数字调制。当数字基带信号为
二进制时,则为二进制振幅键控。 设发送的二进制符号序列由 0、1 序列组成,发送 0
符号的概率为 P,发送 1 符号的概率为 1-P,且相互独立。该二进制符号序列可表示为
a
n
g(t nT
S
)
,s(t)=
n
其中: an= 0, 发送概率为 P
1, 发送概率为 1-P
Ts 是二进制基带信号时间间隔,g(t)是持续时间为 Ts 的矩形脉冲:
g(t)= 1 0 TS
0 其他
则二进制振幅键控信号可表示为
e2ASK(t)=
a g(t nT ) cos w t
n S c
n
二进制振幅键控信号时间波型如图 1 所示。 由图 1 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,所以又称为通断键控信号(OOK 信号)。
二进制振幅键控信号的产生方法如图 2 所示,图(a)是采用模拟相乘的方法实现, 图
(b)是采用数字键控的方法实现。
由图 1 可以看出,2ASK 信号与模拟调制中的 AM 信号类似。所以,对2ASK 信号也
能够采用非相干解调(包络检波法)和相干解调(同步检测法),其相应原理方框图如图 3
所示。2ASK 信号非相干解调过程的时间波形如图 4 所示。
1
0
1 1
0
0 1
s ( t )
T
b
载 波 信 号
t
t
2A S K 信 号
t
图 1 二进制振幅键控信号时间波型
s(t)
开关电路
e
2ASK
(t)
cos
c
t e
2ASK
(t)
乘法器
cos
c
t
(a) (b)
s(t)
图 2 二进制振幅键控信号调制器原理框图
(a )
e
2ASK
(t )
带 通
滤 波 器
a
全 波
整 流 器
b
低 通
滤 波 器
c
抽 样
判 决 器
定 时
脉 冲
d
输 出
e
2ASK
(t )
带 通
滤 波 器
相 乘 器
cos
c
t
(b )
低 通
滤 波 器
抽 样
判 决 器
定 时
脉 冲
输 出
图 3 二进制振幅键控信号解调器原理框图
b
a
1 1 0 0 1 0 0 0 1 0 1
c
d
2ASK 信号非相干解调过程的时间波形图 4
3 模块设计与仿真图形分析
3.1 simulink的工作环境熟悉
建立一个很小的系统,用示波器观察正弦信号的平方的波形,如图 5
系统中所需的模块:正弦波模块,示波器模块,乘法器;
图 5 正弦仿真电路图
正弦波参数设置如图 6 所示:
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