成都理工大学通信原理课设——基于labview的数字带通传输系统设计.docx

摘要在当今高度信息化时代，通信对人们的生活方式、经济发展、政治、军事等方面产生了重要而深远的影响。通信系统分为模拟通信系统与数字通信系统。与模拟通信系统相比，数字通信系统具有抗干扰能力强、差错可控、数字处理灵活等优点，并且得到了广泛应用。本文基于LabVIEW软件强大的信号处理功能对数字频带传输系统中的二进制振幅键控（2ASK）、二进制频移键控（2FSK）调制解调器系统进行模拟仿真,简单介绍二进制振幅键控（2ASK）、二进制频移键控（2FSK）调制解调原理,详细说明基于LabVIEW软件设计二进制振幅键控（2ASK）、二进制频移键控（2FSK）调制解调的过程,并给出程序框图和运行结果,最后对二进制振幅键控（2ASK）、二进制频移键控（2FSK）的抗噪声性能进行比较。关键词：通信；LabVIEW；数字通信系统；模拟仿真；导论1.1研究背景通信技术的发展推动了人类社会的飞速进步，随着通信系统性能越来越强，其构成也越来越复杂，成本也随之上升。为了满足缩短开发周期、降低成本的要求，需要通过强大的计算机辅助分析设计技术和工具来实现通信系统强大性能。这些功能强大的仿真软件，使得通信系统仿真的设计与分析过程变得相对直观和便捷，由此也使得通信系统仿真技术得到了更快的发展。通信系统仿真具有广泛的适应性和极好的灵活性，有助于我们更好的研究通信系统性能。LabVIEW是分析通信系统常用的工具之一。LabVIEW有可以完成任何编程的庞大函数库。LabVIEW的函数库包括数据采集、串口控制、数据分析、数据显示、数据存储等。本文主要采用基于LabVIEW的一套完整的通信系统常用模块化子程序，设计了数字频带传输系统，并进行了相关仿真。1.2研究内容本文主要研究二进制数字频带传输系统，利用LabVIEW仿真了2ASK与2FSK的信号时间波形和功率谱密度，分析了频谱特性和带宽，并根据设计的调制解调原理框图仿真了它们的调制解调波形，最后对2ASK与2FSK的抗噪声性能进行了比较，分析了影响数字频带传输系统性能的因素。LabVIEW概述2.1LabVIEW简介LabVIEW是一种图形化的编程语言，它广泛地被工业界、学术界和研究实验室所接受，被视为一个标准的数据采集和仪器控制软件。利用它可以方便地建立自己的虚拟仪器，其图形化的界面使得编程及使用过程都生动有趣。图形化的程序语言，又称为“G”语言。使用这种语言编程时，基本上不写程序代码，取而代之的是流程图。它尽可能利用了技术人员、科学家、工程师所熟悉的术语、图标和概念。因此，LabVIEW是一个面向最终用户的工具。利用LabVIEW可产生独立运行的可执行文件，它是一个真正的32位编译器。像许多重要的软件一样，LabVIEW 提供了Windows、UNIX的多种版本。与其他常见的编程语言相比，它最大的特点就在于它是一种图形化编程语言。也就是说，我们在用LabVIEW编程时，面对的不是高度抽象的文本语言，而是图形化的方式。而文本语言和图形化语言也就相当于DOS系统和Windows系统。2.2 LabVIEW的特点（1）直观、易学易用用G语言编写程序，产生的程序时框图形式，用框图代替了传统的程序代码。（2）通用的编程系统LabVIEW有一个可完成任何编程任务的庞大的函数库。该函数库包括数据采集、串口控制、数据分析、数据显示及数据存储等。LabVIEW也有传统的程序调试工具，如设置断点、单步执行等，便于程序的调试。LabVIEW的动态连续跟踪方式，可以连续、动态地观察程序中的数据及其变化情况，比其他语言开发环境更方便、有效。（3）模块化LabVIEW中使用的基本节点和函数等就是一个个小的模块，可以直接使用；另外，由LabVIEW编写的程序——即虚拟仪器模块（Virtrual INSTRUMENT，VI），除了作为独立程序运行外，还可作为另一个虚拟仪器模块的子模块（即子VI）供其他模块程序使用。第3章二进制数字频带传输系统3.1 二进制振幅键控（2ASK）2ASK原理振幅键控是利用二进制信号来对载波幅度进行调制，而其频率和初始相位保持不变。在2ASK中，载波的幅度只有两种变化状态，分别对应二进制信息“0”和“1”。一种常用的也是最简单的二进制振幅键控方式称为通-断键控（OOK），2ASK信号的一般表达式为：(1)其中(2)Ts为码元持续时间；式中为二进制序列，g(t)为持续时间为Ts高度为1的矩形脉冲。由于(3)故2ASK信号可以表示为(4)信号的时间波形如图3—1所示。3.1.22ASK调制原理2ASK 的调制方法分为模拟调制法和键控法。利用模拟调制法如图3-2所示：用乘法器实现二进制数字信号与载波信号的结合，最后得到调制信号。2ASK 的另一种调制方式称为键控法，主要是利用开关电路 s（t）控制开关“闭”“合”从而实现载波的