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二进制数字频带传输系统设计——2ASK
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更新于2023-03-03
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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。
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目 录
1 技术要求..............................................................................................................................................................1
(3)用 Matlab 或 SystemView 实现该数字通信系统;....................................................................................1
2 基本原理..............................................................................................................................................................1
2.1 2ASK 定义................................................................................................................................................1
2.2 2ASK 的调制............................................................................................................................................2
2.3 2ASK 的解调............................................................................................................................................2
2.4 2ASK 功率谱密度....................................................................................................................................3
2.5 眼图...........................................................................................................................................................4
3 建立模型描述......................................................................................................................................................4
3.1 SystemView 方案......................................................................................................................................4
3.2 Simulink 方案............................................................................................................................................5
4 功能模块分析或源程序代码..............................................................................................................................6
4.1 SystemView 功能模块分析......................................................................................................................6
4.2 Simulink 功能模块分析...........................................................................................................................9
5 调试过程及结论................................................................................................................................................10
5.1 SystemView 调试过程及结论................................................................................................................10
5.2 Simulink 调试过程及结论.....................................................................................................................13
6 心得体会............................................................................................................................................................16
7 参考文献............................................................................................................................................................16
二进制数字频带传输系统设计
——2ASK 系统
《专业课程设计(通信原理)》课程设计说明书
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 2ASK 定义
振幅键控是正弦载波的幅度随着数字基带信号而变化的数字调制,当数字基带信号
为二进制时,则为二进制振幅键控.。设发送的二进制符号序列由 0、1 序列组成,发送 0
符号的概率为 P,发送 1 符号的概率为 1-P,且相互独立。该二进制符号序列可表示
S(t)=
其中:
Ts 是二进制基带信号时间间隔,g(t)是持续时间为 Ts 的矩形脉冲:
则二进制振幅键控信号可表示为:
二进制振幅键控信号时间波型如图 2-1 所示,可以看出 2ASK 信号的时间波形
S2ASK(t)随二进制基带信号 s(t)通断变化,所以又称为通断键控信号(OOK 信号)。
1
《专业课程设计(通信原理)》课程设计说明书
图 2-1 2ASK 信号时域波形
2.2 2ASK 的调制
二进制振幅键控信号的产生方法有两种。第一种,2ASK 信号可视为 S(t)与载波的乘
积,故用模拟乘法器实现其调制,成为“乘积法”。第二种,2ASK 信号的特征是对载波的
“通—断键控”,用一个模拟开关作为调制载波的输出通/断控制门,由二进制序列 S(t)控
制门的通断:S(t)=1 时开关导通,S(t)=0 时开关截止,这种调制方法成为“通—断键控
法”。
2ASK“乘积法”调制的原理框图如图 2-2 所示, “通—断键控法”调制的原理框图如图
2-3 所示。
图 2-2 2ASK 调制乘积法
图 2-3 2ASK 调制通断键控法
2.3 2ASK 的解调
由图 2-1 可以看出 2ASK 信号与模拟调制中的 AM 信号类似,所以对 2ASK 信号也
能够采用非相干解调(包络检波法)和相干解调(同步检测法)。2ASK 非相干解调原理框图
与相干解调原理框图分别如下图 2-4、图 2-5 所示:
2
《专业课程设计(通信原理)》课程设计说明书
图 2-4 2ASK 信号非相干解调原理框图
图 2-5 2ASK 信号相干解调原理框图
2.4 2ASK 功率谱密度
由于二进制序列一般为随机序列,其频域分析的对象应为信号功率谱密度。设 为
归一化矩形脉冲,若 的傅氏变换为 , 则为二进制随机单极性矩形脉冲序列,
且任意码元为 0 的概率为 P,则 的功率谱密度表达式为:
式中, ; Hz,并与二进制序列的码元速率 R
s
在数值上相等。
可以看出,单极性矩形脉冲随机序列含有直流分量。2ASK 信号的双边功率谱密度表达式
为:
表明,2ASK 信号的功率谱密度由两个部分组成:(1)由 经线性幅度调制所形
成的双边带连续谱;(2)由被调载波分量确定的载频离散谱。图 2-6 为 2ASK 信号的单
边功率谱示意图。
图 2-6 二进制振幅键控信号的功率谱密度
3
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