基于SIMULINK的ASK频带传输系统的仿真.docVIP

通信系统建模与仿真课程设计 2009 级 工程 专业 班级 题 目 姓 名 学号 指导教师 2012年月日 ASK频带系统设计方案（分别对信源、调制方式、解调方式、信道、抽样判决器的选择说明原因） 整个ASK的仿真系统的调制与解调过程为：首先将信号源的输出信号与载波通过相乘器进行相乘，在接收端通过带通滤波器后再通过包络检波器，接着通过抽样判决器，最后由示波器显示出各阶段波形，并用误码器观察误码率。 信源采用的是Bernoulli Binary Generator产生频率为200Hz的随机二进制单极性不归零码，调制的目的一是将信号频谱搬移到适合信道传输的区域，二是实现信道频分复用。在本设计中，振荡电路是由Sine Wave产生10kHz的正弦信号作为载波，并用模拟调制方法。 信道采用加性高斯白噪声信道，加性高斯白噪声（AWGN）从统计上而言是随机无线噪声，其特点是其通信信道上的信号分布在很宽的频带范围内。 解调方式采用包络检波，优点是易于物理实现。 抽样判决采用Relay模块。 SIMULINK下2ASK系统的设计（分别说明信源、调制过程、解调过程、信道、抽样判决器的建模方法，及选用的simulink模块及相应的参数设置情况，最后给出总的模型图 将信号源的码数率设为0.005B/S,即频率为200Hz。参数设置如图4-1所示： 图4-1 信号源参数设置 在调制系统中，载波信号的频率一般要大于信号源的频率。信号源频率为200 Hz，所以将载波频率设置为10k Hz，波形为sine，幅值为1。载波信号参数如图4-2所示： 图4-2 载波信号参数设置 调制选择模拟调制法，将信号与载波通过Product相乘器。如下图所示： 信道采用加性高斯白噪声，信道如图4-3所示： 图4-3 高斯白噪声信道参数设置 解调采用包络检波法，先通过带通滤波器，经过调试其参数设置如图4-4所示： 图4-4 带通滤波器参数设置 在通过包络检波器，其中低通滤波器的参数设置如图4-5所示： 图4-5 低通滤波器参数设置 由于信号功率在经过一系列传送之后变小，所以在抽样判决器前加一个增益，抽样判决采用Relay模块，参数设置如图4-6所示： 图4-6抽样判决器参数设置 在MATLAB下Simulink仿真平台构建了ASK调制与解调仿真电路图如图4-7所示： 图4-7 仿真结果分析（给出模型图中各点输出时域波形，对结果进行分析；分别对发送信号和接收信号的功率谱进行估计，对比其结果；统计传输过程的误码率并分析造成误码的原因，计算传输前后的误码率，绘制信噪比-误码率曲线，并与理论曲线比较进行说明） 上图从上到下依次是原始信号波形、调制后的波形、经信道发送后的波形、经过带通滤波器滤波后的波形、经过包络检波器的波形，其中经信道发送后有毛刺，这些毛刺说明有噪声。 从上到下依次是原始信号的波形、调制后的信号波形。通过观察可知解调后的信号与信源波形基本相同但有一定的延时。 上述功率谱依次是原始信号波形、经过调制后的波形、经过调制解调后的波形所对应的功率谱。由图可知，原信号经过调制将频谱搬移到10kHz，经过解调后搬到原来的频谱，经过调制解调后有失真产生。 误码产生原因有：信道噪声，滤波器不理想，判决门限设置不合适。 二进制数字频带传输系统,误码率与信号形式(调制方式),与噪声的统计特性,解调及译码判决方式有关。对于二进制数字频带传输系统,无论采用何种方式,何种检测方法,其共同点都是随着输入信噪比增大时,系统的误码率就降低;反之,当输入信噪比减小时,系统的误码率就增加。 由上图可以看出：随着输入信噪比增大，系统的误码率降低；反之，当输入信噪比减小时,系统的误码率就增加。 遇到的问题及解决的方法 （1）解调后的时域波形为一条直线？ 判决前应加上增益模块，或降低判决门限 （2）延时时间较大，且误码率较大？ 调节低通和带通滤波器，和增益大小；添加延时器，并测试延时长短 功率谱不正确？ 调整Zero Order Hold的大小，调整频率谱的显示范围到正确的频率范围。 （4）频谱图看着像折线，不圆滑 采样点太少，增加采样点即提高0阶保持器抽样频率；观看位局部图太小，调大坐标轴数值范围。 （5）无论如何改变信道比及带宽，误码率都较大。 准确计算解调信号的延时时间，改变延时模块的延时时隙。 结束语（收获、体会和改进设计的建议） 在本次课程设计中，我了解到了通信系统仿真的重要性和simlink功能的强大。它可以很好地让我们理解通信原理以及其中的过程，能够对系统进行仿真，这对于我们专业的学生来说是非常重要。我们以后会经常用到系统仿真来设计我们所需的通信系统，需要从仿真结果检验出我们所设计的系统是否达到目标，从中及时发现并解决问题，不断地改进和优化