于基matlab的2ask通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)與仿真設(shè)計(jì)--畢業(yè)設(shè)計(jì).doc

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1、*******************實(shí)踐教學(xué)*******************蘭州理工大學(xué)計(jì)算機(jī)與通信學(xué)院《通信系統(tǒng)仿真訓(xùn)練》課程設(shè)計(jì)題目：2ASK通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與仿真專業(yè)班級(jí)：通信工程（2）班55摘要現(xiàn)代通信系統(tǒng)要求通信距離遠(yuǎn)、通信容量大、傳輸質(zhì)量好。作為其關(guān)鍵技術(shù)之一的調(diào)制解調(diào)技術(shù)一直是人們研究的一個(gè)重要方向。從最早的模擬調(diào)幅調(diào)頻技術(shù)的日臻完善，到現(xiàn)在數(shù)字調(diào)制技術(shù)的廣泛運(yùn)用，使得信息的傳輸更為有效和可靠。二進(jìn)制數(shù)字振幅鍵控是一種古老的調(diào)制方式，也是各種數(shù)字調(diào)制的基礎(chǔ)。本課程設(shè)計(jì)主要是利用MATLAB集成環(huán)境下的Simulin

2、k仿真平臺(tái),設(shè)計(jì)一個(gè)2ASK調(diào)制與解調(diào)系統(tǒng).用示波器觀察調(diào)制前后的信號(hào)波形;用頻譜分析模塊觀察調(diào)制前后信號(hào)頻譜的變化;加上各種噪聲源,用誤碼測(cè)試模塊測(cè)量誤碼率;最后根據(jù)運(yùn)行結(jié)果和波形來(lái)分析該系統(tǒng)性能。通過(guò)Simulink的仿真功能摸擬到了實(shí)際中的2ASK調(diào)制與解調(diào)情況。關(guān)鍵詞：MATLAB；2ASK；誤碼率；55目錄一引言11.1課程設(shè)計(jì)目的11.2課程設(shè)計(jì)內(nèi)容11.3課程設(shè)計(jì)要求1二2ASK調(diào)制與解調(diào)原理22.12ASK調(diào)制原理22.22ASK解調(diào)原理4三設(shè)計(jì)步驟63.1matlab的工作環(huán)境熟悉63.2ASK調(diào)制電路分析8四結(jié)束語(yǔ)

3、20參考文獻(xiàn)2155一引言本課程設(shè)計(jì)主要是深入理解和掌握振幅通信系統(tǒng)的各個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)，包括調(diào)制、解調(diào)、濾波、傳輸、噪聲對(duì)通信質(zhì)量的影響等。在數(shù)字信號(hào)處理實(shí)驗(yàn)課的基礎(chǔ)上更加深入的掌握數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì)原理及實(shí)現(xiàn)方法。使我對(duì)系統(tǒng)各關(guān)鍵點(diǎn)的信號(hào)波形及頻譜有深刻的認(rèn)識(shí)。1.1課程設(shè)計(jì)目的（1）學(xué)習(xí)使用計(jì)算機(jī)建立通信系統(tǒng)仿真模型的基本方法及基本技能，學(xué)會(huì)利用仿真的手段對(duì)于實(shí)用通信系統(tǒng)的基本理論，基本算法進(jìn)行實(shí)際驗(yàn)證。（2）學(xué)習(xí)通信系統(tǒng)仿真軟件MATLAB的基本使用方法，學(xué)會(huì)使用這些軟件解決實(shí)際系統(tǒng)出現(xiàn)的問(wèn)題。（3）用MATLAB設(shè)計(jì)一種2ASK調(diào)制

4、解調(diào)系統(tǒng)。1.2課程設(shè)計(jì)內(nèi)容利用MATLAB集成環(huán)境下的Simulink仿真平臺(tái),設(shè)計(jì)一個(gè)2ASK調(diào)制與解調(diào)系統(tǒng).用示波器觀察調(diào)制前后的信號(hào)波形;用頻譜分析模塊觀察調(diào)制前后信號(hào)頻譜的變化;加上各種噪聲源,用誤碼測(cè)試模塊測(cè)量誤碼率;最后根據(jù)運(yùn)行結(jié)果和波形來(lái)分析該系統(tǒng)性能。1.3課程設(shè)計(jì)要求（1）掌握2ASK調(diào)制和解調(diào)的原理及實(shí)現(xiàn)方法：（2）根據(jù)2ASK調(diào)制系統(tǒng)的原理給出調(diào)制和解調(diào)的框圖：（3）利用MATLAB軟件仿真2ASK調(diào)制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)2ASK調(diào)制和解調(diào)，要求信道為高斯白噪聲，給出調(diào)制信號(hào)，載波信號(hào)及已調(diào)信號(hào)的波形和頻譜圖。改變基帶信

5、號(hào)，對(duì)產(chǎn)生的波形進(jìn)行分析。（4）在不同信噪比情況下，求2ASK系統(tǒng)的誤碼率，并畫(huà)出誤碼率和信噪比的關(guān)系圖。55二2ASK調(diào)制與解調(diào)原理2.12ASK調(diào)制原理振幅鍵控是正弦載波的幅度隨數(shù)字基帶信號(hào)而變化的數(shù)字調(diào)制。當(dāng)數(shù)字基帶信號(hào)為二進(jìn)制時(shí)，則為二進(jìn)制振幅鍵控。設(shè)發(fā)送的二進(jìn)制符號(hào)序列由0、1序列組成，發(fā)送0符號(hào)的概率為P，發(fā)送1符號(hào)的概率為1-P，且相互獨(dú)立。該二進(jìn)制符號(hào)序列可表示為其中: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)（O

6、OK信號(hào)）。二進(jìn)制振幅鍵控信號(hào)的產(chǎn)生方法如圖2所示，圖(a)是采用模擬相乘的方法實(shí)現(xiàn)，圖(b)是采用數(shù)字鍵控的方法實(shí)現(xiàn)。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3所示。2ASK信號(hào)非相干解調(diào)過(guò)程的時(shí)間波形如圖4所示。?55圖2-1二進(jìn)制振幅鍵控信號(hào)時(shí)間波型2ASK信號(hào)的功率譜密度由于二進(jìn)制的隨機(jī)脈沖序列是一個(gè)隨機(jī)過(guò)程,所以調(diào)制后的二進(jìn)制數(shù)字信號(hào)也是一個(gè)隨機(jī)過(guò)程，因此在頻率域中只能用功率譜密度表示。2ASK信號(hào)功率譜密度的

7、特點(diǎn)如下：(1)由連續(xù)譜和離散譜兩部分構(gòu)成，連續(xù)譜由信號(hào)g(t)經(jīng)線性調(diào)制后決定，離散譜由載波分量決定；(2)已調(diào)信號(hào)波形的帶寬是基帶脈沖波形帶寬的二倍。2ASK信號(hào)功率譜密度推導(dǎo)：已知，設(shè)的功率譜為，s(t)的功率譜為。則，，。55圖2-22ASK信號(hào)的功率譜密度示意圖在二進(jìn)制數(shù)字振幅調(diào)制中，載波的幅度隨著調(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2-3所示。在該電路中載波信號(hào)和二進(jìn)制

8、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2-4所示。圖2-3模擬相乘法圖2-4數(shù)字鍵控法2.22ASK解調(diào)原理2ASK