二进制数字频带传输系统方案设计书--2ASK系统+.docVIP

目 录 1 技术要求 1 2 基本原理 1 2.1 频带传输的意义 1 2.2 2ASK调制 1 2.2.1 基本原理 1 2.2.2 两种调制法 2 2.2.3 功率谱密度 3 2.3 2ASK解调 3 3 建立模型描述 4 3.1 使用SystemView实现2ASK模型仿真 4 3.2 使用Simulink实现2ASK模型仿真 5 3.3 使用Matlab编程实现2ASK模型仿真 6 4 模型组成模块功能描述或程序注释 7 4.1 使用SystemView实现2ASK模型仿真 7 4.1.1 调制模块 7 4.1.2 信道模块 8 4.1.3 解调模块 8 4.2 使用Simulink实现2ASK模型仿真 9 4.2.1 调制及信道模块 9 4.2.2 解调模块 10 4.3 使用Matlab编程实现2ASK模型仿真 11 5 调试过程及结论 13 5.1 使用SystemView编程实现2ASK模型仿真 13 5.1.1 采用模拟相乘法调制，及信道加噪后各点输出波形 13 5.1.2 采用非相干解调各点输出波形 13 5.1.3 采用相干解调各点输出波形 14 5.1.4 模拟调制法与键控法比较 15 5.1.5 波形分析 15 5.2 使用Simulink编程实现2ASK模型仿真 16 5.2.1 模拟调制，相干解调各点输出波形 16 5.2.2 模拟调制，非相干解调各点输出波形 17 5.3 使用Matlab编程实现2ASK模型仿真 18 6 心得体会 18 7 参考文献 19 二进制数字频带传输系统设计 ——2ASK系统 1 技术要求 设计一个2ASK数字调制系统，要求： （1）设计出规定的数字通信系统的结构； （2）根据通信原理，设计出各个模块的参数（例如码速率，滤波器的截止 频率等）； （3）用Matlab或SystemView 实现该数字通信系统； （4）观察仿真并进行波形分析； （5）系统的性能评价。 2 基本原理 2.1 频带传输的意义 实际生活中，大多数信道因具有带通特性而不能直接传输基带信号，因为基带信号往往含有丰富的低频分量。因此必须用数字基带信号对载波进行调制，即完成频谱搬移，以使信号与信道的特性相匹配。常用的调制方法有振幅键控（2ASK），频移键控（2FSK），相移键控(2PSK)。这里使用二进制振幅键控（2ASK）。 2.2 2ASK调制 2.2.1 基本原理 2ASK是利用载波的幅度变化来传递数字信息，而其频率和初始相位保持不变。 其信号表达式为： ，S (t)为单极性数字基带信号。 其调制过程如图1所示： 图1 2ASK调制过程 2.2.2 两种调制法 2ASK信号的产生方法通常有两种：模拟调制法和键控法。 模拟调制法使用乘法器实现，如图2所示。键控法使用开关电路实现，如图3所示。 图2 模拟调制法 图3 键控法 2.2.3 功率谱密度 若设S(t)的功率谱密度为Ps（f），2ASK信号的功率谱密度为，则 由图4可见，2ASK信号的功率谱是基带信号功率谱的线性搬移，由连续谱和离散谱组成。 图4 2ASK功率谱密度 2.3 2ASK解调 2ASK有两种基本解调方法：相干解调法（同步检测法）和非相干解调法（包络检波法）。相干解调需要将载频位置的已调信号频谱重新搬回原始基带位置，因此用相乘器与载波相乘来实现。为确保无失真还原信号，必须在接收端提供一个与调制载波严格同步的本地载波，这是整个解调过程能否顺利完好进行的关键。解调过程如图5所示。 图5 相干解调 包络检波器通常由整流器和低通滤波器组成，可以直接从已调波中提取原始基带信号，结构简单，如图6所示。经过各个模块后波形变化如图7所示。 图6 非相干解调 图7 非相干解调过程的时间波形 3 建立模型描述 3.1 使用SystemView实现2ASK模型仿真 SystemView是美国ELANIX公司推出的，基于Windows环境下运行的用于系统仿真分析的可视化软件工具，它使用功能模块(Token)去描述程序，无需与复杂的程序语言打交道，不用写一句代码即可完成各种系统的设计与仿真，快速地建立和修改系统、访问与调整参数，方便地加入注释。利用SystemView，可以构造各种复杂的模拟、数字、数模混合系统，各种多速率系统，因此，它可用于各种线性或非线性控制系统的设计和仿真。用户在进行系统设计时，只需从SystemView配置的图标库中调出有关图标并进行参数设置，完成图标间的连线，然后运行仿真操作，最终以时域波形、眼图、功率谱等形式给出系统的仿真分析结果。图8 SystemView仿真原理图 3.2