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《基于matlab的2ask通信系統(tǒng)設計與仿真》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、*******************實踐教學*******************蘭州理工大學計算機與通信學院2013年春季學期《通信系統(tǒng)仿真訓練》課程設計題目:2ASK通信系統(tǒng)的設計與仿真專業(yè)班級:通信工程(2)班姓名:學號:8指導教師:李英堂成績:摘要現(xiàn)代通信系統(tǒng)要求通信距離遠、通信容量大、傳輸質量好。作為其關鍵技術之一的調制解調技術一直是人們研究的一個重要方向。從最早的模擬調幅調頻技術的日臻完善,到現(xiàn)在數(shù)字調制技術的廣泛運用,使得信息的傳輸更為有效和可靠。二進制數(shù)字振幅鍵控是一種古老的調制方式,也是各種數(shù)字調制的基礎。本課程設計主要是利用MAT
2、LAB集成環(huán)境下的Simulink仿真平臺,設計一個2ASK調制與解調系統(tǒng).用示波器觀察調制前后的信號波形;用頻譜分析模塊觀察調制前后信號頻譜的變化;加上各種噪聲源,用誤碼測試模塊測量誤碼率;最后根據運行結果和波形來分析該系統(tǒng)性能。通過Simulink的仿真功能摸擬到了實際中的2ASK調制與解調情況。關鍵詞:MATLAB;2ASK;誤碼率;目錄一引言11.1課程設計目的11.2課程設計內容11.3課程設計要求1二2ASK調制與解調原理22.12ASK調制原理22.22ASK解調原理4三設計步驟63.1matlab的工作環(huán)境熟悉63.2ASK調制電路分析
3、8四結束語20參考文獻21一引言本課程設計主要是深入理解和掌握振幅通信系統(tǒng)的各個關鍵環(huán)節(jié),包括調制、解調、濾波、傳輸、噪聲對通信質量的影響等。在數(shù)字信號處理實驗課的基礎上更加深入的掌握數(shù)字濾波器的設計原理及實現(xiàn)方法。使我對系統(tǒng)各關鍵點的信號波形及頻譜有深刻的認識。1.1課程設計目的(1)學習使用計算機建立通信系統(tǒng)仿真模型的基本方法及基本技能,學會利用仿真的手段對于實用通信系統(tǒng)的基本理論,基本算法進行實際驗證。(2)學習通信系統(tǒng)仿真軟件MATLAB的基本使用方法,學會使用這些軟件解決實際系統(tǒng)出現(xiàn)的問題。(3)用MATLAB設計一種2ASK調制解調系統(tǒng)。1
4、.2課程設計內容利用MATLAB集成環(huán)境下的Simulink仿真平臺,設計一個2ASK調制與解調系統(tǒng).用示波器觀察調制前后的信號波形;用頻譜分析模塊觀察調制前后信號頻譜的變化;加上各種噪聲源,用誤碼測試模塊測量誤碼率;最后根據運行結果和波形來分析該系統(tǒng)性能。1.3課程設計要求(1)掌握2ASK調制和解調的原理及實現(xiàn)方法:(2)根據2ASK調制系統(tǒng)的原理給出調制和解調的框圖:(3)利用MATLAB軟件仿真2ASK調制系統(tǒng),實現(xiàn)2ASK調制和解調,要求信道為高斯白噪聲,給出調制信號,載波信號及已調信號的波形和頻譜圖。改變基帶信號,對產生的波形進行分析。(4
5、)在不同信噪比情況下,求2ASK系統(tǒng)的誤碼率,并畫出誤碼率和信噪比的關系圖。二2ASK調制與解調原理2.12ASK調制原理振幅鍵控是正弦載波的幅度隨數(shù)字基帶信號而變化的數(shù)字調制。當數(shù)字基帶信號為二進制時,則為二進制振幅鍵控。設發(fā)送的二進制符號序列由0、1序列組成,發(fā)送0符號的概率為P,發(fā)送1符號的概率為1-P,且相互獨立。該二進制符號序列可表示為其中:二進制振幅鍵控信號時間波型如圖1所示。由圖1可以看出,2ASK信號的時間波形e2ASK(t)隨二進制基帶信號s(t)通斷變化,所以又稱為通斷鍵控信號(OOK信號)。二進制振幅鍵控信號的產生方法如圖2所示,
6、圖(a)是采用模擬相乘的方法實現(xiàn),圖(b)是采用數(shù)字鍵控的方法實現(xiàn)。由圖1可以看出,2ASK信號與模擬調制中的AM信號類似。所以,對2ASK信號也能夠采用非相干解調(包絡檢波法)和相干解調(同步檢測法),其相應原理方框圖如圖3所示。2ASK信號非相干解調過程的時間波形如圖4所示。?圖2-1二進制振幅鍵控信號時間波型2ASK信號的功率譜密度由于二進制的隨機脈沖序列是一個隨機過程,所以調制后的二進制數(shù)字信號也是一個隨機過程,因此在頻率域中只能用功率譜密度表示。2ASK信號功率譜密度的特點如下:(1)由連續(xù)譜和離散譜兩部分構成,連續(xù)譜由信號g(t)經線性調制
7、后決定,離散譜由載波分量決定;(2)已調信號波形的帶寬是基帶脈沖波形帶寬的二倍。2ASK信號功率譜密度推導:已知,設的功率譜為,s(t)的功率譜為。則,,。圖2-22ASK信號的功率譜密度示意圖在二進制數(shù)字振幅調制中,載波的幅度隨著調制信號的變化而變化,實現(xiàn)這種調制的方式有兩種:(1)模擬相乘法:通過相乘器直接將載波和數(shù)字信號相乘得到輸出信號,這種直接利用二進制數(shù)字信號的振幅來調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和二進制數(shù)字信號同時輸入到相乘器中完成調制。(2)數(shù)字鍵控法:用開關電路控制輸出調制信號,當開關接載波就
8、有信號輸出,當開關接地就沒信號輸出,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