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(2ASK系统仿真)1103030236.docx
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沈阳理工大学通信系统课程设计报告
2ASK 数字传输系统仿真
1.课程设计目的
(1) 掌握通信过程的基本原理。
(2) 会画出数字通信过程的基本框图。
(3) 学会运用 MATLAB 来进行通信系统的仿真。
(4) 掌握数字通信的 2ASK 调制方式
。
2.课程设计要求
(1)设计出 2ASK 数字通信系统的结构,包括信源,调制,发送滤波器模块,信道,
接受滤波器模块以及信宿,在系统出采用模块化表示。
(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) 基于 MATLAB 平台对系统进行仿真。
(4) 分析仿真波形。
(5) 针对仿真出该数字传输系统的误码率性能,画出 SNR 和误码率的曲线。
3.相关知识
3.1 通信系统
通信的目的是传输信息。通信系统的作用就是将信息从信息源发送到一个或
多个目的地。对于任何一个通信系统,均可视为由发送端、信道和接收端三大部
分组成(如图 3.1.1 所示)。
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沈阳理工大学通信系统课程设计报告
图 3.1.1 模拟通信系统一般模型
信息源(简称信源)的作用是把各种信息转换成原始信号。根据消息的种类
不同信源分为模拟信源和数字信源。发送设备的作用产生适合传输的信号,即使
发送信号的特性和信道特性相匹配,具有抗噪声的能力,并且具有足够的功率满
足原距离传输的需求。
信息源和发送设备统称为发送端。
发送端将信息直接转换得到的较低频率的原始电信号称为基带信号。通常基
带信号不宜直接在信道中传输。因此,在通信系统的发送端需将基带信号的频谱
搬移(调制)到适合信道传输的频率范围内进行传输。这就是调制的过程。
信号通过信道传输后,具有将信号放大和反变换功能的接收端将已调制的信
号搬移(解调)到原来的频率范围,这就是解调的过程。
信号在信道中传输的过程总会受到噪声的干扰,通信系统中没有传输信号时
也有噪声,噪声永远存在于通信系统中。由于这样的噪声是叠加在信号上的,所
以有时将其称为加性噪声。噪声对于信号的传输是有害的,它能使模拟信号失真。
在本仿真的过程中我们假设信道为高斯白噪声信道。
调制在通信系统中具有十分重要的作用。一方面,通过调制可以把基带信号
的频谱搬移到所希望的位置上去,从而将调制信号转换成适合于信道传输或便于
信道多路复用的已调信号。另一方面,通过调制可以提高信号通过信道传输时的
抗干扰能力,同时,它还和传输效率有关。具体地讲,不同的调制方式产生的已
调信号的带宽不同,因此调制影响传输带宽的利用率。可见,调制方式往往决定
一个通信系统的性能。在本仿真的过程中我们选择用调频调制方法进行调制。
调制过程是一个频谱搬移的过程,它是将低频信号的频谱搬移到载频位置。
而解调是将位于载频的信号频谱再搬回来,并且不失真地恢复出原始基带信号。
在本仿真的过程中我们选择用非相干解调方法进行解调。
3.2 ASK 幅移键控
2ASK 信号在实际中虽然很少使用,但是它是研究数字调制的基础,了解
2ASK就比较容易理解 FSK,PSK的原理及性能。
幅移键控(ASK)相当于模拟信号中的调幅,只不过与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
2
沈阳理工大学通信系统课程设计报告
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。典型波形如下图(一)所示:
图 3.1 幅移键控的典型波形
幅移键控的调制器可以用一个相乘器来实现,如下图(二)所示。对于通
断键控信号来说,相乘器则可以用一个开关电路来代替,调制信号为"1"时开关
电路导通,为"0"时开关电路切断。二进制振幅键控信号由于一个信号状态始终
为零,故又常称为通断键控信号(OOK信号)。
○
×
基带信号
已调信号
载波 Acosw t
c
图 3.2 ASK调制器模型
3.3 MATLAB 及 SIMULINK建模环境简介
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
3
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