2ASK数字频带传输系统设计.doc

安徽建筑工业学院 电子与信息工程学院 《综合课程设计》任务书 课程名称 ： 通信电子线路 题 目 ： 2ASK数字频带传输系统设计 专业班级 ： 08通信工程（1）班 学生姓名 ： 周正华 学 号 ： 08205040108 指导教师 ： 冯俊 高翠云 夏义全 邵慧 设计周数 ： 19-20周（2周） 目 录 一、设计任务与要求和分工...................3 二、二进制振幅键控（2ASK）基本原理………….4 三、用protel 99SE设计硬件电路和PCB………..9 四、Matlab程序实现及运行...................12 五、使用Simulink实现2ASK模型仿真...........15 六、使用SystemView实现2ASK模型仿真.........16 七、设计总结................................20 八、参考文献...............................21 设计任务与要求 1.掌握 2ASK 解调原理及其实现方法了解线性调制时信号的频谱变化； 认识和理解通信系统，掌握信号是如何经过发端处理被送入道然后在接收端还原 （二）实验分工 本组由沈志鑫，计豪，何游，周正华四人组成。 本人主要完成protel 的pcb版图设计，matlab程序的设计。 沈志鑫主要完成matlab程序的编程以及protel 99se 的电路图设计。 计豪主要完成matlab的仿真，systemview的设计。 何游主要完成protel的电路设计，matlab simlink仿真。 (二) 二进制振幅键控（2ASK）基本原理 （1）数字调制的概念 用二进制（多进制）数字信号作为调制信号，去控制载波某些参量的变化，这种把基带数字信号变换成频带数字信号的过程称为数字调制，反之，称为数字解调。 （2）数字调制的分类 在二进制时分为：振幅键控（ASK）、频移键控（FSK）、相移键控（PSK）。其中，ASK 属于线性调制，FSK、PSK 属于非线性调制。 （3）数字调制系统的基本结构 （4）ASK调制波形与方框图： 2.二进制幅移键控(ASK) （1）ASK 信号的产生 图为 ASK 信号的产生原理 一个二进制的ASK 信号可视为一个单极性脉冲序列与一个高频载波的乘积，即ASK 的时域表达式为： 也可写成： （2）ASK 信号的功率谱特性 ASK 信号的自相关函数为： （3）ASK 信号的功率谱密度为: 式中, ps ( f )为基带信号S(t)的功率谱密度 当0、1 等概出现时，单极性基带信号功率谱密度为: 则2ASK 信号的功率谱密度为: ASK 信号谱,形状为 ps ( f ),双边带加载频谱线 pE ( f ) ASK 信号传输带宽 （取主瓣宽度） 带宽利用率 （4）ASK 信号的解调方式 解调也可以分成相干解调与非相干解调两类。其中相干解调要求接收端提供相干载波。非相干解调，就是在接收端不需要相干载波，而根据已调信号本身的特点来解调 2ASK信号有两种基本的解调方法：非相干解调（包络检波法）和相干解调（同步检测法），相应的接收系统如图4、图5所示。 非相干解调方式 相干解调方式 抽样判决器的作用是：信号经过抽样判决器，即可确定接收码元是“1”还是“0”。假设抽样判决门限为b，当信号抽样值大于b时，判为“1”码；信号抽样值小于b时，判为“0”码。当本实验为简化设计电路，在调制的输出端没有加带通滤波器，并且假设信道时理想的，所以在解调部分也没有加带通滤波器。 非相干解调过程的时间波形 ＡＳＫ硬件电路设计 滤波电路环节设计 本设计采用一阶滤波电路，由于采用了脉冲周期：PER=10us（f=1/10us=100kHz） 的高频方波载波信号，故此处所用滤波器的时间常数=1/f=10us ，因此先选定电阻 R1=5k ,与之对应选择电容 C1=0.002uF,即可满足此时间常数要求。 比较电路环节设计 其中 LM324 与 R2、R3 构成一个反向器，LM324 工作的正端电压设置为5Vdc。其电路如下图所示 5.电压判决电路环节设计 该处电压抽样判决器中负端工作电压由 V6 处的 5Vdc 经 R4、R5构成的电压取样电路取得 1Vdc 与 LM３３９的正