基于Systemview的二进制数字频带传输系统设计——2PSK系统

2ASK传输系统及仿真 (System View)摘要由于数字基带信号频率十分低，在设计数字通信系统时一般采用带通传输的形式，为了使基带信号能以较高的频率发送给出去，需要对载波进行调制。

键控法是数字调制的常用方法之一，根据载波物理参数变化的不同，分为幅移键控(ASK)、频移键控(FSK)、相移键控(PSK)。

其中，幅移键控（Amplitude Shift Keying，简称ASK），又称为振幅键控，是一种通过改变载波信号的振幅，利用载波幅度的变化来传递数字信息的调制方法。

2ASK是一种原理简单的调制方式，具有技术简单、易于实现、但却易受外界噪声干扰的特点，由于该调制方式传输效率较低，故现已较少应用。

但是作为了解其他数字调制原理的基础，我们还是应该去了解2ASK传输系统的工作原理。

在实际应用当中，大型、复杂的系统直接实验是十分昂贵的，而通信系统设计研究是一项十分复杂的技术。

由于技术的复杂性，在现代通信技术中，越来越重视采用计算机仿真技术来进行系统分析和设计。

利用仿真，可以大大降低实验成本，因此在本设计中利用计算机仿真软件来设计2ASK传输系统。

关键词：振幅键控；ASK；2ASK；信道噪声；调制解调2ASK transmission system and simulation (System View)AbstractBecause the frequency of digital baseband signal is very low, the form of band-pass transmission is generally used in the design of digital communication system. In order to make baseband signal sent out at a higher frequency, the carrier needs to be modulated. Keying is one of the common methods of digital modulation. It can be divided into amplitude shift keying (ask), frequency shift keying (FSK) and phase shift keying (PSK) according to the different physical parameters of carrier. Among them, amplitude shift keying (ask), also known as amplitude keying, is a modulation method that transmits digital information by changing the amplitude of carrier signal and using the change of carrier amplitude. 2ASK is a simple modulation method, which has the characteristics of simple technology, easy implementation, but easy to be interfered by external noise. Because of its low transmission efficiency, it has been less used. However, as the basis of understanding other digital modulation principles, we should still understand the working principle of 2ASK transmission system.In practical application, large and complex system direct experiment is very expensive, and communication system design and research is a very complex technology. Due to the complexity of technology, in modern communication technology, more and more attention ispaid to the use of computer simulation technology for system analysis and design. Using simulation can greatly reduce the cost of experiment, so in this design, the computer simulation software is used to design the 2ASK transmission system.Keywords: Amplitude shift keying；ASK；2ASK；channel noise；modulation and demodulation目录1 前言 (1)1.1 本设计的目的、意义及应达到的技术要求 (1)1.2 本设计在国内外的发展概况及存在的问题 (2)1.3 本设计应解决的主要问题 (3)2本设计 (3)2.1设计原理 (3)2.1.1调制原理 (5)2.1.2解调原理 (6)2.2方案选择 (7)2.2.1设计过程 (8)2.2.1.1调制部分设计 (9)2.2.1.2解调部分设计 (11)2.2.2测试结果 (14)2.2.2.1调制部分 (14)2.2.2.2解调部分（非相干解调法） (15)2.2.2.3解调部分（相干解调法） (17)3结论 (19)参考文献 (21)致谢 (22)1 前言在数字通信中，数字信号的传输方式有两大类，分别是基带传输和带通传输。

目录1 技术要求 (1)2 基本原理 (1)2.1 2PSK信号基本原理 (1)2.2 Simulink软件原理 (2)2.3 systemview软件原理 (3)3 建立模型描述 (3)3.1 2PSK信号的调制原理 (3)3.2 2PSK信号的解调原理 (4)4 模块功能分析 (5)4.1 用Systemview实现2PSK的调制和解调 (5)4.1.1 调制模块 (5)4.1.2 低通滤波器模块 (6)4.1.3 抽样判决器模块 (6)4.2 用Simulink实现2PSK的调制和解调 (7)4.2.1 用Simulink实现2PSK调制和解调的总原理框图 (7)4.2.2 调制模块 (9)4.2.3 相乘器模块 (11)4.2.4 低通滤波器模块 (12)4.2.4 抽样判决器模块 (12)4.2.5 误码率模块 (12)4.3 用Matlab编程实现2PSK的调制和解调 (14)4.3.1 Matlab编程源程序 (14)5 调试过程及结论 (16)5.1 调试结果 (16)5.1.1 Sestemview搭建的2PSK调制与解调系统 (16)5.1.2 Simulink搭建的2PSK调制与解调系统 (18)5.1.3 Matlab编程实现2PSK的调制与解调调试 (19)5.2 调试结果分析 (21)6 心得体会 (21)7 参考文献 (22)二进制数字频带传输系统设计——2PSK系统1 技术要求(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 2PSK信号基本原理数字信号的传输方式分为基带传输和带通传输，在实际应用中，大多数信道具有带通特性而不能直接传输基带信号。

为了使数字信号在带通信道中传输，必须使用数字基带信号对载波进行调制，以使信号与信道的特性相匹配。

实验三、2PSK调制解调系统实验一、实验目的1、熟悉使用System View软件，了解各部分功能模块的操作和使用方法。

2、通过实验进一步掌握2PSK调制原理。

3、通过实验进一步掌握2PSK相干解调原理。

二、实验内容用System View建立一个2PSK调制解调系统仿真电路，信道中加入高斯噪声（均值为0，方差可调），调节噪声大小，观察输出端误码情况，同时观察各模块输出波形的功率谱，理解2PSK调制解调原理。

三、思考题1、观察仿真电路中各模块输出波形的变化，理解2PSK调制解调原理。

2、观察比较仿真电路中各模块输出波形的功率谱、带宽变化，指出2PSK是线性调制还是非线性调制。

3、调节噪声大小，观察输出端误码情况，说明原因。

4、将解调端参考载波相位设置为与调制端载波相位相差180，观察解调波形有何变化，此现象为何现象。

四、电路构成参数设置：Token0：产生原始码元信号，随机产生(参数设置:Source——Noise/PN――Pn Seg，幅度1V，频率50HZ，电平数2，偏移0V）Token1，5：Multiplier（乘法器）Token2，6：产生用于调制和解调的载波信号（参数设置：Source――Periodic――Sinusoid，幅度1V，频率200Hz）Token9：Adder（加法器）Token10：产生高斯噪声（参数设置：Source――Noise/PN――Gauss Noise，均值为0，均方差为0.1）Token7：产生一个模拟低通滤波器（参数设置：Operator――Filters/Systems――Linear Sys Filters，选择：Analog，频率50，极点个数3，低通滤波器的截止频率＝原始码元速率）Token11：产生抽样信号（参数设置：Operator——Sample/Hold——Sampler，Sample Rate ＝50Hz，抽样速率＝码元速率）Token12：对抽样信号进行保持（参数设置：Operator——Sample/Hold——Hold，Hold Value ＝Last Sample Gain＝1V）Token13：对低通滤波器输出的抽样值进行判决（参数设置：Operator——Logic——Compare 选择：Select Comparison为a>=b）Token14：产生比较判决器的另一个输入，将抽样判决输出与此输入进行比较（参数设置：Source――Periodic――Sinusoid，幅度0V，频率0Hz）系统定时设置：单击工具条中的系统定时按钮，打开System Time Specification对话框，设置Start Time：0 ，Stop Time：0.5， Sample Rate：10000HZ，单击OK完成系统定时设置。

xxxxxxxxxxxxxx广播电视方向课程设计基于System View的2ASK调制系统设计学生姓名学号所在学院专业名称班级指导教师成绩Xxxxxxxxxxxxxxx二○一五年五月课程设计任务书基于System View的2ASK调制系统设计内容摘要：System View系统是一个用于现代工程与科学系统设计及仿真的动态系统分析平台，无论是滤波器的设计、信号分析与处理、完整通信系统的设计与仿真，还是一般系统的数学模型建立等各个领域，System View均能为用户提供一个精密的嵌入式分析工具。

在现代数字通信系统中，频带传输系统的应用最为突出。

将原始的数字基带信号，经过频谱搬移，变换为适合在频带上传输的频带信号，传输这个信号的系统就称为频带传输系统。

在频带传输系统中，根据数字信号对载波不同参数的控制，形成不同的频带调制方法。

幅移键控法(ASK)的载波幅度是随着调制信号而变化的，其最简单的形式是，载波数字形式的调制信号在控制下通断，此时又可称作开关键控法(OOK)。

本设计中选择正弦波作为载波，用一个二进制基带信号对载波信号的振幅进行调制，载波在数字信号1或0的控制下通或断，在信号为l的状态载波接通，此时传输信道上有载波出现；在信号为0的状态下，载波被关断，此时传输信道上无载波传送，调制后的信号的频带宽度为二进制基带信号宽度的两倍，此调制称为二进制振幅键控信号(2ASK，Binary Amplitude Shift Keying)。

关键词：System View 2ASK 调制Design of 2ASK modulation system based on SystemViewAbstract：System View is a for modern engineering and scientific system design and Simulation of dynamic system analysis platform, whether it is design and Simulation of the designed filter, signal analysis and processing, a complete communication system and the mathematical model of general system establishment of various fields, Systemview can for the user to provide a sophisticated embedded analysis tools.In the modern digital communication system, the application of the frequency band transmission system is the most prominent.. The originalinto the suitable for in band transmission frequency band signal, to transmit the signal of the system is called frequency transmission system. In the frequency band transmission system, according to the digital signal to the carrier with different parameters of the control, a different frequency band modulation method. Amplitude changes with the modulated signal carrier amplitude shift keying (ask), is the most simple form, carrier digital modulation signal in the control on-off. This can also be called on off keying (ook). This design choose sine wave as the carrier, using a binary baseband signal of carrier signal amplitude modulation, carrier in digital signal under the control of 1 or 0 to switch on and off, in the signal for L of the carrier state is switched on. At this time transmission channels have carrier; in the signal is 0, the carrier is switched off. At this time the transmission channel no carrier transmission, the bandwidth of the modulated signal twice as much as in binary baseband signal width. This modulation known as binary amplitude shift control signal (2ASK, binary amplitude shift keying) Keywords：System View 2ASK modulation目录前言 (1)1 Systemview基本介绍 (2)1.1 设计窗口 (2)1.2 分析窗口 (3)1.3 图标库 (3)1.4 系统定时 (5)1.5 基本系统的搭建 (6)2 通信系统模型 (7)2.1 数字通信系统 (8)2.2 模拟通信系统 (9)3 2ASK调制解调的基本原理 (10)3.1 2ASK的定义 (10)3.2 2ASK的调制 (11)3.3 2ASK的解调 (12)3.4 2ASK的功率谱密度 (13)3.5 2ASK的抗噪声性能 (14)4 基于System View的2ASK调制系统设计 (15)5 结束语 (18)附录 (20)附录1：System View信号源库窗口 (20)附录2：正弦信号参数设置窗口 (21)附录3：接收计算器窗口 (22)参考文献 (23)基于System View的2ASK调制系统设计前言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。

通信系列试验基于System View的ASK调制解调系统设计基于System View 的ASK 调制解调系统设计试验目的1、 掌握SystemView 仿真软件的使用2、实现ASK 、2ASK 的调制方法（键控法、乘法器实现法）与解调方法（包络 解调法、相干解调法）的仿真。

试验器材System View 仿真软件试验原理一、2ASK 的定义数字幅度调制又称幅度键控（ASK ），二进制幅度键控记作2ASK 。

2ASK 是利用代表数字信息“0”或“1”的基带矩形脉冲去键控一个连续的载波。

使载波时断时续。

有载波输出时表示送“1”，无载波输出时表示发送“0”。

()()t w t s t e c ook cos = （1）2ASK 信号可表示为：()()∑-=nb n nT t g a t s （2）式中c ω为载波角频率，)(t s 为单极性NRZ 矩形脉冲序列⎩⎨⎧-=)1(01P P a n 出现概率为出现概率为 （3） 其中，)(t g 是持续时间为b T 、高度为1的矩形脉冲，常称为门函数；n a 为二进制数字。

二进制振幅键控信号时域波形如图1所示，可以看出2ASK 信号的时间波形 随二进制基带信号 通断变化，所以又称为通断键控信号(OOK 信号)。

S(t)101101t载波信号2ASK信号图1 2ASK信号时域波二、 2ASK的调制2ASK信号的调制方法有两种，一种是键控法，另一种是乘法器实现法。

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（On Off Keying）。

所以2ASK又称为通断控制（OOK）。

最典型的实现方法是用一个电键来控制载波振荡器的输出而获得。

如图3-2所示，其中的开关电路受S(t)控制。

图3-2 数字键控法另一种方法是乘法器模拟法，其输入是随机信息序号，经过基带信号形成器，产生波形序列，乘法器用来进行频谱搬移，相乘后额信号通过带通滤波器滤除高频谐波和低频干扰。

通讯原理仿真实验报告年级院系：信息学院专业班级：通信工程一班姓名：学号：日期：2012.6.1实验一二进制振幅键控调制一、实验目的1、了解掌握二进制数字调制中的几种常见和基本的方式。

2、通过仿真掌握各种二进制数字调制方法的原理。

二、实验内容1、仿真二进制振幅键控调制（2ASK或OOK），观察仿真结果。

三、设计与仿真（1）设计过程及设计图（2）设计仿真结果（3）数据分析第一图为调制后的2ASK.第二图为非相干解调的信号.第三图为相干解调后的信号.两个解调后的信号均与调制信号相同。

有一定的延时.四、实验心得二进制振幅键控是通过控制载波的幅度来实现调制的。

信号的产生有两种方法：一种是调幅法，一种是键控法。

本实验采用的是键控法。

键控是通过单刀双掷开关实现的。

两种解调均恢复了源信号。

二进制振幅键控的抗噪性能较差一般在实际中不采用。

实验二二进制频移键控调制一、实验目的1、了解掌握二进制数字调制中的几种常见和基本的方式。

2、通过仿真掌握各种二进制数字调制方法的原理。

二、实验内容1、仿真二进制移频键控（2FSK），观察仿真结果。

三、设计与仿真（1）设计过程及设计图（2）设计仿真结果（3）数据分析第一图是调制信号，第二图是解调后的输出信号。

输入与输出信号相同，只是有一点延迟。

四、实验心得二进制频移键控使用不同的频率表示1和0.本实验解调使用的是相干解调.50赫兹的数字信号经500赫兹载波的调制.加上信道噪声后,分别相干解调.将两信号经比较后,还原原数字信号.实验三二进制移相键控调制一、实验目的1、了解掌握二进制数字调制中的几种常见和基本的方式。

2、通过仿真掌握各种二进制数字调制方法的原理。

二、实验内容1、仿真二进制移相键控及二进制差分相位键控（2PSK及2DPSK）三、设计与仿真（1）设计过程及设计图（2）设计仿真结果（3）数据分析第一图为源信号.第二图为调制的2PSK.第三图为调制的2DPSK. 第四图为2PSK 解调后的信号.第五图为2DPSK解调后的信号.由图知,解调后的波形与源图型一致,但有一定的延时.四、实验心得二进制相移键控是载波相位按基带脉冲序列的规律而改变的一种数字调制方式.本实验用的是2PSK和2DPSK两种相位键控,并分别解调.解调采用的是相干解调的方法.2DPSK中的相对码是通过将输出信号经过一个单位码元宽度延时与源信号做模2和运算来实现.其相干解调也是用延时方法.实验四现代数字调制一、实验目的1、了解几种常见的现代数字调制方式。

通信原理实习报告专业：班级：学号：：指导老师：用systemview仿真二进制相移键控的调制与解调系统1.工作原理：2PSK,二进制移相键控方式，是键控的载波相位按基带脉冲序列的规律而改变的一种数字调制方式。

就是根据数字基带信号的两个电平(或符号)使载波相位在两个不同的数值之间切换的一种相位调制方法。

在2psk中，通常用初始相位0和π分别表示二进制“1”和“0”。

其表达式如下：Acos w c t 发送1时F psk（t）=-Acos w c t 发送0时2psk的典型波形如图：由于表示信号的两种码元的波形相同，极性相反，故2psk信号的一般可以表述为一个双极性非归零的矩形波脉冲序列与一个正弦载波相乘，即(t)=s(t)cos w c t2psk可以用两种调制方式，如图2psk的模拟调制法；2psk的键控调制方法说明：2psk调制器可以采用相乘器，也可以采用相位选择器就模拟调制法而言，与产生2ASK信号的方法比较，只是对s(t)要求不同，因此2PSK 信号可以看作是双极性基带信号作用下的DSB调幅信号。

而就键控法来说，用数字基带信号s(t)控制开关电路，选择不同相位的载波输出，这时s(t)为单极性NRZ或双极性NRZ脉冲序列信号均可。

2PSK信号属于DSB信号，它的解调，不再能采用包络检测的方法，只能进行相干解调。

2.2psk的解调原理说明：由于PSK信号的功率谱中五载波分量，所以必须采用相干解调的方式。

在相干解调中，如何得到同频同相的本地载波是个关键问题。

只有对PSK信号进行非线性变换，才能产生载波分量。

2PSK信号经过带通滤波器得到有用信号，经相乘器与本地载波相乘再经过低通滤波器得到低频信号v(t)，再经抽样判决得到基带信号。

3.systemview仿真原理用systemview仿真时，采用的是键控法调制产生2psk信号和相干解调恢复基带信号。

在没有噪声的理想情况下进行仿真，如图：说明：0本地载波选取正弦零相位信号。

通信原理仿真设计报告基于System view的2psk/2dpsk调制与解调学院：电子工程学院年级：2014级专业：通信工程组员：陈继锦3潘欢养4指导教师：林战平2016年6月目录一、SystemView的基本介绍*二、二进制相移键控（2PSK）的调制*三、2DPSK的调制和相关解调*四、结束语*五、参考文献*一、SystemView的基本介绍SystemView是一个信号级的系统仿真软件主要用于电路与通信系统的设计、仿真、能满足从信号处理、滤波器设计到复杂的通信系统等要求。

SystemView借助大家熟悉的Windows窗口环境以模块化和交互式的界面为用户提供一个嵌入式的分析引擎。

SystemView由两个窗口组成分别是系统设计窗口的分析窗口。

系统设计窗口，包括标题栏、菜单栏、工具条、滚动条、提示栏、图符库和设计工作区。

所有系统的设计、搭建等基本操作都是在设计窗口内完成。

分析窗口包括标题栏、菜单栏、工具条、流动条、活动图形窗口和提示信息栏。

提示信息栏显示分析窗口的状态信息、坐标信息和指示分析的进度活动图形窗口显示输出的各种图形如波形等。

分析窗口是用户观察SystemView数据输出的基本工具在窗口界面中有多种选项可以增强显示的灵活性和系统的用途等功能。

在分析窗口最为重要的是接收计算器利用这个工具我们可以获得输出的各种数据和频域参数并对其进行分析、处理、比较或进一步的组合运算。

例如信号的频谱图就可以很方便的在此窗口观察到。

SystemView仿真系统具有许多的优点：1利用System View可以构造各种复杂的模拟、数字、数模混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的设计和仿真。

用户在进行系统设计时只需从System View配置的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。

2SystemView的库资源十分丰富包括含若干图标的基本库Main Library及专业库(Optional Library)基本库中包括多种信号源接收器、加法器、乘法器各种函数运算器等专业库有munication、逻辑Logic 、数字信号处理DSP、射频/模拟RF/Analog等3System View能自动执行系统连接检查给出连接错误信息或悬空的待连接端信息，通知用户连接出错并通过显示指出出错的图标。

目录一、绪论 (3)二、Systemview软件简介 (4)2.1 Systemview软件特点 (4)2.2 使用Systemview进行系统仿真的步骤 (5)三、二进制移相键控（2PSK） (6)5.1 二进制移相键控（2PSK）的基本原理 (6)5.2 Systemview软件对2PSK系统进行仿真 (9)5.2.1 2PSK信号的产生 (9)5.2.2 2PSK相干解调系统 (10)5.2.3 2PSK 调制和Costas环解调系统组成 (12)5.2.4 2PSK信号的频谱和功率谱 (13)5.2.5 误比特率BER分析 (13)七、心得体会 (17)八、参考文献........................................... 错误!未定义书签。

基于Systemview的2PSK系统的设计与仿真分析摘要数字通信系统,按调制方式可以分为基带传输和带通传输。

数字基带信号的功率一般处于从零开始到某一频率低频段，因而在很多实际的通信中就不能直接进行传输，需要借助载波调制进行频谱搬移，将数字基带信号变换成适合信道传输的数字频带信号进行传输，这种传输方式，称为数字信号的频带传输或调制传输。

数字调制在实现的过程中常采用键控的方法，从几个不同参量的独立振荡源中选参量，由此产生的三种基本调制方式分别称为振幅键控（ASK,Amplitude-Shift keying）、移频键控（FSK ，Frequency-Shift keying）和移相键(PSK,Phase-Shift keying )或差分移相（DPSK,DifferentPhase-Shift keying）。

本文通过Systemview仿真软件，对2PSK系统进行仿真，分析2PSK的信号的调制方式，频谱特性，利用Costas环对2PSK信号进行解调以及2PSK的相干解调系统，并且对2PSK的抗噪声性能做了一定的分析，并进行仿真分析。

宁波理工学院通信原理课程设计题目2ASK系统仿真设计姓名邵浦学号3090401108分院信息科学与工程分院班级电信092班指导教师朱勇完成时间2012 年5 月30日序言SystemView是基于PC的系统设计和仿真分析的软件工具。

主要用于现代电路与通信系统设计、模拟的动态分析系统，它是一个功能强大、有多种用途的工具平台，具有大量可提供的库用来构成各种复杂系统，包括基本库和专业库。

它还提供了一个真实而灵活的窗口用以检查、分析系统数据和波形。

SystemView提供开各种系统的模拟和数字工具。

这些系统包括信号处理，通行和控制系统，以及线性和非线性系统模型。

而我这次的课程设计就是基于SystemView软件的2DPSK系统仿真设计，要学会运用SystemView，理解2DPSK系统的原理，知道如何解调和调制，并用SystemView进行设计，这次设计需要个人独立完成。

第 1 章System View软件介绍1.1 System View软件概述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，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System View，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，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System View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。

SystemView的库资源十分丰富，包括含若干图标的基本库（Main Library）及专业库(Optional Library)，基本库中包括多种信号源、接收器、加法器、乘法器，各种函数运算器等；专业库有通讯（Communication）、逻辑（Logic）、数字信号处理（DSP）、射频/模拟（RF/Analog）等；它们特别适合于现代通信系统的设计、仿真和方案论证；并可进行各种系统时域和频域分析、谱分析，及对各种逻辑电路、射频/模拟电路（混合器、放大器、RLC电路、运放电路等）进行理论分析和失真分析。

二进制数字频带传输系统设计——2PSK系统1技术要求设计一个2PSK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 基本原理二进制移相键控（2psk）方式是受键控的载波相位按基带脉冲序列的规律而改变的一种数字调制方式。

设计中两个载波相位相差∏，通常规定0相位载波和∏相位载波分别代表传1和传0，这种以载波的不同相位直接去表示相应的数字信息的移相键控，通常称为S（t） 1 0 0 1 0 1 1Ф∏ 0 0 ∏ 0 ∏∏图1 2psk基带信号与调制信号波形绝对移相方式。

图1为2psk基带信号与调制后的波形。

2psk信号属于DSB信号, 只有一种解调方法,不再能采用包络检测的方法,只能进行相干解调。

3 建立模型描述3.1用Systemview实现2psk调制解调系统3.1.1用Systemview实现2PSK的调制2PSK的调制方法：模拟法和数字键控法。

模拟法得到的调制信号是由基带信号与载波相乘后得到得；数字键控法是由信源控制单刀双掷开关来选择正弦载波或经∏相位变化的正弦载波，当输入基带信号为“0”时选择正弦载波，当输入基带信号为“1”时选择经∏相位变化的正弦载波。

3.1.2 用Systemview实现2PSK的解调它的解调,不再能采用包络检测的方法,只能进行相干解调，其原理框图如图3.2。

图3.2 2PSK的解调原理框图3.1.3 2PSK的功率谱图3.3 2PSK功率谱图2PSK信号的功率谱分析：当双极性基带信号等概出现时，2PSK信号的功率谱仅由连续谱组成。

否则，2PSK信号的功率谱由连续谱和离散谱两部分组成。

连续谱取决于基带信号经线性调制后的双边带谱，而离散谱则取决于载波分量。

2psk的带宽B2PSK=2B S=2f b。

基于Systemview 系统的2PSK 调制与解调课程设计Systemview 是一个用于现代工程与科学系统设计及仿真的动态系统分析平台，无论是滤波器的设计、信号分析与处理、完整通信系统的设计与仿真，还是一般系统的数学模型建立等各个领域，Systemview 均能为用户提供一个精密的嵌入式分析工具。

一、 SystemView 的基本特点SystemView 基本属于一个系统级工具平台，可进行包括数字信号处理（DSP ）系统、模拟与数字通信系统、信号处理系统和控制系统的仿真分析，并配置了大量图符块（Token ）库，用户很容易构造出所需要的仿真系统，只要调出有关图符块并设置好参数，完成图符块间的连线后运行仿真操作，最终以时域波形、眼图、功率谱、星座图和各类曲线形式给出系统的仿真分析结果。

SystemView 的库资源十分丰富，主要包括：含若干图符库的主库（Main Library ）、通信库（Communications Library ）、信号处理库（DSP Library ）、逻辑库（Logic Library ）、射频/模拟库（RF Analog Library ）和用户代码库（User Code Library ）。

二、 2PSK 调制系统1、基本原理在2PSK 中，通常用初始相位0和分别表示二进制“1”和“0”。

因此，2PSK 信号的时域表达式为式中，n 表示第n 个符号的绝对相位：上式可以写为:即发送二进制符号“0”时，e2PSK(t )取0相位；发送二进制符号“1”时， e2PSK(t)取p 相位。

这种以载波的不同相位直接去表示相应二进制数字信号的调制方式，称为二进制绝对相移方式。

2、 2PSK 信号的产生方法模拟调制法)cos(A )(2PSK n c t t e ϕω+=⎩⎨⎧=”时发送“”时发送“，1,00πϕn ⎩⎨⎧--=P t P t t e c c 1,cos A ,cos A )(2PSK 概率为概率为ωω)键控法3、2PSK 信号解调方法4、 2PSK 调制系统仿真设计2PSK 调制系统开关电路2e对应各个测试点波形5、 2PSK 调制系统分析功率谱密度波形图中，假设相干载波的基准相位与2PSK 信号的调制载波的基准相位一致（通常默认为0相位）。

二进制数字频带传输系统设计——2PSK系统1、技术指标：（1）设计出规定的2PSK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；二进制移相键控（2PSK）的基本原理：2PSK,二进制移相键控方式，是键控的载波相位按基带脉冲序列的规律而改变的一种数字调制方式。

就是根据数字基带信号的两个电平(或符号)使载波相位在两个不同的数值之间切换的一种相位调制方法。

两个载波相位通常相差180度，此时称为反向键控(PSK),也称为绝对相移方式。

3、建立模型描述；（1）2PSK信号的产生2PSK的产生：模拟法和数字键控法，就模拟调制法而言，与产生2ASK信号的方法比较，只是对s(t)要求不同，因此2PSK信号可以看作是双极性基带信号作用下的DSB调幅信号。

而就键控法来说，用数字基带信号s(t)控制开关电路，选择不同相位的载波输出，这时s(t)为单极性NRZ或双极性NRZ脉冲序列信号均可。

2PSK信号与2ASK信号的时域表达式在形式上是完全相同的，所不同的只是两者基带信号s(t)的构成，一个由双极性NRZ码组成，另一个由单极性NRZ码组成。

因此，求2PSK信号的功率谱密度时，也可采用与求2ASK信号功率谱密度相同的方法。

（2）2PSK信号的功率谱2PSK信号的功率谱密度及其功率谱示意图如下:分析2PSK信号的功率谱：（1）当双极性基带信号以相等的概率（p=1/2）出现时，2PSK信号的功率谱仅由连续谱组成。

而一般情况下，2PSK信号的功率谱由连续谱和离散谱两部分组成。

其中，连续谱取决于基带信号经线性调制后的双边带谱，而离散谱则由载波分量确定（2）2PSK的连续谱部分与2ASK 信号的连续谱基本相同因此，2PSK信号的带宽、频带利用率也与2ASK信号的相同其中，数字基带信号带宽。

《数据通信》课程系统设计报告数字频带传输系统及其性能估计实验——2PSK模拟调制、相干解调数字频带传输系统及其性能估计实验 ——2PSK 模拟调制、相干解调用System View 仿真实现二进制移相键控（2PSK ）模拟调制1、实验目的（1）了解2PSK 系统模拟调制的电路组成、工作原理和特点； （2）分别从时域、频域视角观测2PSK 系统中的基带信号、载波及已调信号； （3）熟悉系统中信号功率谱的特点。

2、实验内容以PN 码作为系统输入信号，码速率Rb ＝20kbit/s 。

（1）采用模拟调制法实现2PSK 的调制；观测已调的2PSK 波形。

（2）获取主要信号的功率谱密度。

3、实验原理在二进制数字调控中，当正弦载波的相位随二进制数字基带信号离散变化时，则产生二进制移相键控（2PSK ）信号。

通常用已调信号载波的0°和180°分别表示二进制数字基带信号的1和0。

二进制移相键控信号的时域表达式为⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=∑n s n PSK nT t g a t e )()(2t c ωcos其中，n a 选择双极性，即n a =⎩⎨⎧-,1,1P P-1发送概率为发送概率为)(t g 是脉宽为S T 、高度为1的矩形脉冲，则有⎩⎨⎧-=,cos ,cos )(2t t t e c c PSK ωω P P -1发送概率为发送概率为 当发送二进制符号1时，已调信号)(2t e PSK 取0°相位，发送二进制符号0时，)(2t e PSK 取180°。

若用n ϕ表示第n 个符号的绝对相位，则有)(2t e PSK )cos(n c t ϕω+=，其中⎩⎨⎧︒︒=1800n ϕ 符号发送符号发送0,1,这种以载波的不同相位直接表示相应二进制数字信号的调制方式，成为二进制绝对移相方式。

其模拟调制原理图如下：码型变换乘法器双极性 不归零)(2t e PSK t c ωcos4、系统组成、图符块参数设置及仿真结果：图1 2PSK模拟调制与相干解调系统组成图2 单/双码变换图3 模拟调制其中图符0产生单极性PN序列，经过图符2、3转换后为双极性PN序列，传码率为20kbit/s；图符6输出正弦波，频率为40kHz；图符4 输出模拟调制的2PSK 信号；图符12 输出高斯噪声。

摘要现代通信系统要求通信距离远，通信容量大、传输质量好。

作为其关键技术之一的调制解调技术一直是人们研究的一个重要方向。

从最早的模拟调幅调频技术的日趋完善，到现在数字调制技术的广泛应用。

使得信息的传输更为有效和可靠。

二进制数字振幅键控是一种古老的调制方式，也是各种数字调制的基础。

本毕业设计主要是利用System View仿真软件平台，设计一个2ASK调制解调器系统，用示波器观察调制前后的信号波形，并将其记录下来，分析该系统的性能。

通过System View 的仿真功能模拟实际中的2ASK调制解调。

本课题研究的是基于System View的2ASK调制解调器设计。

文中将调制解调器分成调制与解调两个部分进行设计，对调制、解调的两种方法进行简单的介绍，进而对比，选择出合适的方法完成设计。

关键词System View，调制，解调，2ASKAbstractThe modern communication system requirements for communication distance, communication capacity, transmission quality. As one of its key technologies of modulation and demodulation techniques is an important direction for researchers. From the earliest analog AM FM technology is maturing to the extensive application of digital modulation techniques. Making transport more effective and reliable information. Binary digital amplitude shift keying is an ancient way of modulation, the basis of a variety of digital modulation.This graduation system View simulation software platform designed a 2ASK modem system, use the oscilloscope before and after the observed modulation signal waveform, and record and analyze the performance of the system. By system view simulation of2ASK modulation and demodulationOf this research project is based on the System View 2ASK modem design. Paper, the modem is divided into two parts of the modulation and demodulation design, a brief introduction on the two methods of modulation, demodulation, and then contrast, choose the appropriate method to complete the design.Keywords System View；Modulation；Demodulation；2ASK目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (1)1.1通信系统一般模型 (1)1.2通信系统的分类与通信方式 (2)第2章System View的应用 (3)2.1System View的应用 (3)2.2 System View的操作 (3)2.3 System View的特点 (3)2.4 System View的功能 (4)2.5 System View的基本使用 (5)2.6 System View的系统定时窗口 (5)第3章2ASK调制解调的基本原理 (6)3.1 2ASK的定义 (6)3.2 2ASK的调制 (6)3.2 2ASK的解调 (7)第4章基于System View的调制解调系统设计 (9)4.1 2ASK信号调制 (9)4.1.1 信号调制仿真图 (9)4.2 2ASK信号解调 (9)4.2.1 信号解调仿真图 (10)4.3 2ASK信号调制解调的功能模板分析 (10)4.3.1 功能介绍 (11)4.4 测试过程及结果 (13)设计总结 (17)致谢 (18)参考文献 (19)附录 (20)第1章绪论如今社会通信技术的发展速度可谓日新月异，计算机的出现在现代通信技术的各种媒体中占有独特的地位，计算机在当今社会的众多领域里不仅为各种信息处理设备被使用，而且它与通信向结合，使电信业务更加丰富。

通信系统实验实验报告数字频带传输系统及其性能估计实验——2PSK模拟调制、相干解调数字频带传输系统及其性能估计实验 ——2PSK 模拟调制、相干解调用System View 仿真实现二进制移相键控（2PSK ）模拟调制1、实验目的（1）了解2PSK 系统模拟调制的电路组成、工作原理和特点； （2）分别从时域、频域视角观测2PSK 系统中的基带信号、载波及已调信号； （3）熟悉系统中信号功率谱的特点。

2、实验内容以PN 码作为系统输入信号，码速率Rb ＝20kbit/s 。

（1）采用模拟调制法实现2PSK 的调制；观测已调的2PSK 波形。

（2）获取主要信号的功率谱密度。

3、实验原理在二进制数字调控中，当正弦载波的相位随二进制数字基带信号离散变化时，则产生二进制移相键控（2PSK ）信号。

通常用已调信号载波的0°和180°分别表示二进制数字基带信号的1和0。

二进制移相键控信号的时域表达式为⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=∑n s n PSK nT t g a t e )()(2t c ωcos其中，n a 选择双极性，即n a =⎩⎨⎧-,1,1P P-1发送概率为发送概率为)(t g 是脉宽为S T 、高度为1的矩形脉冲，则有⎩⎨⎧-=,cos ,cos )(2t t t e c c PSK ωω P P -1发送概率为发送概率为 当发送二进制符号1时，已调信号)(2t e PSK 取0°相位，发送二进制符号0时，)(2t e PSK 取180°。

若用n ϕ表示第n 个符号的绝对相位，则有)(2t e PSK )cos(n c t ϕω+=，其中⎩⎨⎧︒︒=1800n ϕ 符号发送符号发送0,1,这种以载波的不同相位直接表示相应二进制数字信号的调制方式，成为二进制绝对移相方式。

tc ωcos4、系统组成、图符块参数设置及仿真结果：图1 2PSK模拟调制与相干解调系统组成图2 单/双码变换图3 模拟调制其中图符0产生单极性PN序列，经过图符2、3转换后为双极性PN序列，传码率为20kbit/s；图符6输出正弦波，频率为40kHz；图符4 输出模拟调制的2PSK编号库/名称参数(Token 0) Source: PN Seq Amp = 500.e-3 v Offset = 500.e-3 vRate = 20e+3 Hz Levels = 2Phase = 0 deg Max Rate =400e+3 Hz(Token 2) Function: Exponent Constant a = -1(Token 4) Multiplier: Non Parametric Inputs from 8 6 Outputs to 5 10 (Token 5) Adder: Non Parametric Inputs from 4 12 Outputs to 20 19 (Token 6) Source: Sinusoid Amp = 1 v Freq = 40e+3 HzPhase = 0 deg Output 0 = Sine t7t4Output 1 = Cosine(Token 8) Operator: Negate(Token 12) Source: Gauss Noise Std Dev = 100.e-3 v Mean = 0 v获得仿真波形图如下：图4 调制过程仿真波形图5 原PN序列和2PSK信号的瀑布图5、主要信号的功率谱密度：图6 单极性PN序列频谱图7 载波频谱图8 已调制信号频谱由图6可见，基带信号的大部分能量落在第一个零点（20kHz）的频率范围之内，即基带带宽为20kHz谱。

通信原理课程设计说明书题目：基于SystemView数字信号的载波调制传输系统设计与仿真设计学生姓名：学号：院（系）：专业：指导教师：2012年12月 21 日目录一．相关背景 (3)二．方案论证 (3)三．过程论述 (3)3.1．2ASK的调制原理 (3)3.2．2FSK的调制原理 (4)3.3．2PSK的调制原理 (4)3.4．2DPSK的差分相干解调原理 (5)四．仿真结果及分析 (6)4.1 2ASK的调制系统仿真 (6)4.1．1. 2ASK键控法的仿真设计 (6)4.1.2 2ASK仿真结果 (7)4.2 2FSK的调制系统仿真 (7)4.2．1 2FSK键控法的仿真设计 (7)4.2.2 2FSK仿真结果 (8)4.3 2PSK的调制系统仿真 (9)4.3．1 2PSK的仿真设计 (9)4.3.2 2PSK的仿真设计 (10)4.4 2DPSK的差分相干解调系统仿真 (11)4.4.1 2DPSK的差分相干解调的仿真设计 (11)4.4.2 2DPSK的仿真结果 (12)五．总结及体会 (14)参考文献 (15)一．相关背景通信的目的是远距离传递信息，虽然基带数字信号可以再传输距离不远的情况下直接传送，但如果要远距离传输时，特别是在无线或光纤信道上传输时，则必须经过调制将信号频谱搬移到高频处才能在信道中传输为了使数字信号在有限带宽的高频信道中传输，必须对数字信号经行载波调制，如同传输模拟信号时一样，传输数字信号时也有三种基本的调制方式，幅度键控、频移键控和相位键控，它们分别对应于用载波（正弦波）的幅度、频率和相位来传递数字基带信号，可以看成是模拟线性调制和角度调制的特殊情况。

理论上数字调制和模拟调制在本质上没有什么不同，它们都是属于正弦波调制，但是数字调制时调制信号为数字型的正弦波调制，二模拟调制可是调制信号为连续性的正弦波调制，因而，数字调制具有有数字信号带来的一些特点。

调制信号为二进制数字信号时，这种调制称为二进制数字调制，在二进制数字调制中，载波的幅度、频率或相位只有两种变化状态，调制中常见和基本的方式有：二进制振幅键控（2ASK），二进制移频键控（2FSK）,二进制移相键控（2PSK），二进制差分相位键控（2DPSK）.二．方案论证本次课程设计主要是基于SystemView的通信原理的仿真与设计，我的选题是基于systemview数字信号基带传输系统设计与仿真分析，主要是研究几种常见和基本的调制方式，他们分别是：二进制振幅键控（2ASK）、二进制移频键控(2FSK)，二进制移相键控(2FSK)，二进制差分相对键控(2DPSK)，由于在这些选题中觉得这个比较有意思，由于是远距离的通信传输，所以信号必须是经过调制之后，才能更好地发送和接收，则发送的时候必须要经过调制，调制的过程主要是二进制和多进制调制，二进制调制属于最基本的调制方式，所以是必须要掌握的内容。