系統(tǒng)的抗噪聲性能分析

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1、2ASK系統(tǒng)的抗噪聲性能分析2ASK系統(tǒng)的抗噪聲性能分析作者：XX指導(dǎo)老師：XXX摘要：2ASK是利用載波的幅度變化來(lái)傳遞數(shù)字信息的，而其頻率和初始相位保持不變。在2ASK中，載波的幅度只有兩種變化狀態(tài)，分別對(duì)應(yīng)二進(jìn)制信息“0”或“1”。有載波輸出時(shí)表示發(fā)送“1”，無(wú)載波輸出時(shí)表示發(fā)送“0”。2ASK信號(hào)解調(diào)的常用方法主要有包絡(luò)檢波法和相干檢測(cè)法。雖然2ASK信號(hào)中確實(shí)存在著載波分量，原則上可以通過(guò)窄帶濾波器或鎖相環(huán)來(lái)提取同步載波，但這會(huì)給接收設(shè)備增加復(fù)雜性。因此，實(shí)際中很少采用相干解調(diào)法來(lái)解調(diào)2AS

2、K信號(hào)。但是，包絡(luò)檢波法存在門限效應(yīng)，相干檢測(cè)法無(wú)門限效應(yīng)。所以，一般而言，對(duì)2ASK系統(tǒng)，大信噪比條件下使用包絡(luò)檢測(cè)，即非相干解調(diào)，而小信噪比條件下使用相干解調(diào)。關(guān)鍵字：2ASK,數(shù)字調(diào)制,systemview1引言通信就是克服距離上的障礙，從一地向另一地傳遞和交換消息。消息有模擬消息（如語(yǔ)音、圖像等）以及數(shù)字消息（如數(shù)據(jù)、文字等）之分。所有消息必須在轉(zhuǎn)換成電信號(hào)（通常簡(jiǎn)稱為信號(hào)）后才能在通信系統(tǒng)中傳輸。相應(yīng)的信號(hào)可分為模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)，模擬信號(hào)的自變量可以是連續(xù)的或離散的；但幅度是連續(xù)的，如電話

3、機(jī)、電視攝像機(jī)輸出的信號(hào)就是模擬信號(hào)。數(shù)字信號(hào)的自變量可以是連續(xù)的或離散的，但幅度是離散的，如電船傳機(jī)、計(jì)算機(jī)等各種數(shù)字終端設(shè)備輸出的信號(hào)就是數(shù)字信號(hào)。通信系統(tǒng)可分為數(shù)字通信系統(tǒng)和模擬通信系統(tǒng)。數(shù)字通信系統(tǒng)是利用數(shù)字信號(hào)來(lái)傳遞消息的通信系統(tǒng)。數(shù)字通信系統(tǒng)較模擬通信系統(tǒng)而言，具有抗干擾能力強(qiáng)、便于加密、易于實(shí)現(xiàn)集成化、便于與計(jì)算機(jī)連接等優(yōu)點(diǎn)。因而，數(shù)字通信更能適應(yīng)對(duì)通信技術(shù)的越來(lái)越高的要求。近二十年來(lái)，數(shù)字通信發(fā)展十分迅速，在整個(gè)通信領(lǐng)域中所占比重日益增長(zhǎng)，在大多數(shù)通信系統(tǒng)中已代替模擬通信，成為當(dāng)代通信

4、系統(tǒng)的主流。本文主要分析2ASK數(shù)字通信的工作原理，并給出同步檢測(cè)法和包絡(luò)檢波法的分析模型及系統(tǒng)性能分析。22ASK調(diào)制原理數(shù)字幅度調(diào)制又稱幅度鍵控（ASK），二進(jìn)制幅度鍵控記作2ASK。2ASK是利用代表數(shù)字信息“0”或“1”的基帶矩形脈沖去鍵控一個(gè)連續(xù)的載波，使載波時(shí)斷時(shí)續(xù)地輸出。有載波輸出時(shí)表示發(fā)送“1”，無(wú)載波輸出時(shí)表示發(fā)送“0”。借助于幅度調(diào)制的原理，2ASK信號(hào)可表示為（2-1）式中，為載波角頻率，為單極性NRZ矩形脈沖序列（2-2）其中，是持續(xù)時(shí)間為、高度為1的矩形脈沖，常稱為門函數(shù)；為

5、二進(jìn)制數(shù)字第12頁(yè)共12頁(yè)2ASK系統(tǒng)的抗噪聲性能分析（2-3）二進(jìn)制振幅鍵控信號(hào)時(shí)間波型如圖1所示。由圖1可以看出，2ASK信號(hào)的時(shí)間波形e2ASK(t)隨二進(jìn)制基帶信號(hào)s(t)通斷變化，所以又稱為通斷鍵控信號(hào)（OOK信號(hào)）。由圖1可以看出，2ASK信號(hào)與模擬調(diào)制中的AM信號(hào)類似。所以，對(duì)2ASK信號(hào)也能夠采用非相干解調(diào)(包絡(luò)檢波法)和相干解調(diào)(同步檢測(cè)法)，其相應(yīng)原理方框圖如圖5所示。2ASK信號(hào)非相干解調(diào)過(guò)程的時(shí)間波形如圖7所示。圖1二進(jìn)制振幅鍵控信號(hào)時(shí)間波型在二進(jìn)制數(shù)字振幅調(diào)制中，載波的幅度隨

6、著調(diào)制信號(hào)的變化而變化，實(shí)現(xiàn)這種調(diào)制的方式有兩種：（1）模擬相乘法：通過(guò)相乘器直接將載波和數(shù)字信號(hào)相乘得到輸出信號(hào)，這種直接利用二進(jìn)制數(shù)字信號(hào)的振幅來(lái)調(diào)制正弦載波的方式稱為模擬相乘法，其電路如圖4-a所示。在該電路中載波信號(hào)和二進(jìn)制數(shù)字信號(hào)同時(shí)輸入到相乘器中完成調(diào)制。（2）數(shù)字鍵控法：用開(kāi)關(guān)電路控制輸出調(diào)制信號(hào)，當(dāng)開(kāi)關(guān)接載波就有信號(hào)輸出，當(dāng)開(kāi)關(guān)接地就沒(méi)信號(hào)輸出，其電路如圖4-b所示。圖2模擬相乘法圖3數(shù)字鍵控法32ASK解調(diào)原理2ASK信號(hào)的產(chǎn)生方法（調(diào)制方法）有兩種，如圖4所示。圖（a）是一般的模擬

7、幅度調(diào)制方法，不過(guò)這里的由式（2-2）規(guī)定；圖（b）是一種鍵控方法，這里的開(kāi)關(guān)電路受控制。圖（c）給出了及第12頁(yè)共12頁(yè)2ASK系統(tǒng)的抗噪聲性能分析的波形示例。二進(jìn)制幅度鍵控信號(hào)，由于一個(gè)信號(hào)狀態(tài)始終為0，相當(dāng)于處于斷開(kāi)狀態(tài)，故又常稱為通斷鍵控信號(hào)（OOK信號(hào)）。圖42ASK信號(hào)產(chǎn)生的方法及波形實(shí)例2ASK信號(hào)解調(diào)的常用方法主要有兩種：包絡(luò)檢波法和同步檢測(cè)法。不計(jì)噪聲影響時(shí)，帶通濾波器輸出為2ASK信號(hào)，即，包絡(luò)檢波器輸出為。經(jīng)抽樣、判決后將碼元再生，即可恢復(fù)出數(shù)字序列。圖52ASK信號(hào)的包絡(luò)檢測(cè)法

8、的原理方框圖BPF恰好使2ASK信號(hào)完整地通過(guò)，并經(jīng)包絡(luò)檢測(cè)后輸出其包絡(luò)。LPF的作用是濾除高頻雜波。抽樣判決器包括抽樣、判決及碼元形成器。定時(shí)抽樣脈沖是很窄的脈沖，通常位于每個(gè)碼元的中央位置，其重復(fù)周期等于碼元的寬度。抽樣判決器的作用是：信號(hào)經(jīng)過(guò)抽樣判決器，即可確定接收碼元是“1”還是“0”。假設(shè)抽樣判決門限為b，當(dāng)信號(hào)抽樣值大于b時(shí)，判為“1”碼；信號(hào)抽樣值小于b時(shí)，判為“0”碼。為簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)電路，在調(diào)制的輸出端沒(méi)有加帶通濾波器，并且假設(shè)信道時(shí)理想的，