扩频信号的ASK调制与非相干解调系统仿真

ASK 与PAM 混合调制与非相干解调系统仿真学生姓名：指导老师：摘要本课程设计主要用Simulink 平台仿真一个ASK 与PAM 混合调制与非相干解调通信系统，并用图形输入法设计相关电路，用示波器和频谱模块分析系统性能。

在课程设计中，首先根据原理画出图形，然后构建调制解调电路，再在Simulink 中调出各元件组成电路，接着设置调制解调电路中各个模块的参数值并加以运行，并把运行仿真结果输入显示器，根据显示结果分析所设置的系统性能。

通过波形分析，了解到本课程设计非常成功。

关键词Simulink ；ASK 、FAM 平台；仿真MATLAB 的名称源自Matrix Laboratory ，它是一种科学计算软件，专门以矩阵的形式处理数据。

MATLAB 将高性能的数值计算和可视化集成在一起，并提供了大量的内置函数，从而被广泛地应用于科学计算、控制系统、信息处理等领域的分析、仿真和设计工作，而且利用MATLAB 产品的开放式结构，可以非常容易地对MATLAB 的功能进行扩充，从而在不断深化对问题认识的同时，不断完善MATLAB 产品以提高产品自身的竞争能力。

总的来说，该软件有三大特点。

一是功能强大。

具有数值计算和符号计算、计算结果和编程可视化、数学和文字统一处理、离线和在线计算等功能；二是界面友善、语言自然。

MATLAB 以复数处理作为计算单元，指令表达与标准教科书的数学表达式相近；三是开放性强。

当学好MATLAB 的同时，会更好的帮助自己去就解决一些难题，而且MATLAB 拥有非常好的发展前途，对我们未来的帮助也是不可限量的。

1.1 课程设计的目的通过设计ASK 与PAM 混合调制与非相干解调系统，并使其在不同的噪声信道中运行，让我们进一步理解通信系统的基本组成、模拟通信和数字通信的基础理论、通信系统发射端信号的形成及接收端信号解调的原理、通信系统信号传输质量的检测等方面的相关知识。

学会综合运用这些知识，并把这些知识运用于实践当中，使所学知识在综合运用能力上以及分析问题、解决问题能力上得到进一步的发展，让自己对这些知识有更深的了解。

ask调制与解调实验报告ASK调制与解调实验报告一、引言调制与解调是通信领域中非常重要的技术手段之一。

本实验旨在通过实际操作，探索并理解ASK调制与解调的原理和实现方法。

二、实验目的1. 理解ASK调制与解调的基本原理；2. 掌握ASK调制与解调的实验操作方法；3. 分析ASK调制与解调的优缺点及应用领域。

三、实验原理ASK（Amplitude Shift Keying）调制是一种基于信号幅度变化的数字调制技术。

在ASK调制中，将数字信号的高低电平分别对应于载波信号的高低幅度，从而实现数字信息的传输。

解调过程则是将调制信号恢复为原始的数字信号。

四、实验步骤1. 搭建ASK调制电路：将数字信号源与载波信号源连接至调制器，调制器输出ASK调制信号。

2. 搭建ASK解调电路：将ASK调制信号与载波信号输入解调器，解调器输出解调信号。

3. 连接示波器：将ASK调制信号和解调信号分别连接至示波器，观察波形变化。

4. 调整参数：根据实验要求，调整数字信号源的频率和幅度，观察ASK调制信号和解调信号的变化。

五、实验结果与分析1. 观察ASK调制信号的波形：通过示波器显示的波形图，我们可以清晰地看到数字信号的高低电平对应于载波信号的高低幅度。

这种幅度变化的方式可以有效地传输数字信息。

2. 观察ASK解调信号的波形：解调器将ASK调制信号恢复为原始的数字信号，解调信号的波形应与数字信号源的波形一致。

通过比较两者的波形图，可以验证解调的准确性。

3. 分析ASK调制与解调的优缺点：ASK调制与解调的优点是实现简单，传输效率高。

然而，由于ASK调制信号的幅度变化较大，容易受到噪声的干扰，因此抗干扰性较差。

4. 应用领域：ASK调制与解调广泛应用于短距离通信系统中，如遥控器、无线门铃等。

在这些应用中，传输距离相对较短，抗干扰性要求不高，因此ASK调制与解调是一种经济实用的选择。

六、实验总结通过本次实验，我们深入了解了ASK调制与解调的原理和实现方法。

课程设计班级：姓名：学号：指导教师：成绩：电子与信息工程学院信息与通信工程系摘要 .............................................................................................. - 2 -Abstract ................................................................................................. - 2 -1 背景知识 .......................................................................................... - 3 -1.1 数字频带传输系统................................................................................... - 3 -1.2 二进制振幅键控(2ASK)........................................................................... - 3 -1.2.1 基本原理................................................................................................................. - 3 -1.2.2 2ASK实际应用价值................................................................................................ - 5 -1.3 设计平台简介........................................................................................... - 5 -1.3.1 MATLAB简介............................................................................................................ - 5 -1.3.2 Simulink简介........................................................................................................ - 5 -2 2ASK系统仿真设计 ......................................................................... - 6 -2.1 2ASK相干解调设计框图.......................................................................... - 6 -2.2 应用Simulink进行2ASK相干解调仿真框图....................................... - 6 -2.3 选用模块以及参数设定[3]........................................................................ - 7 -2.4 MATLAB编程[3].......................................................................................... - 11 -3 仿真结果 ........................................................................................ - 19 -3.1 Simulink仿真波形................................................................................ - 19 -3.2 Simulink仿真波形的分析.................................................................... - 19 -3.3 编程呈现的波形..................................................................................... - 20 -心得体会 ............................................................................................ - 22 -致谢 ..................................................................... 错误!未定义书签。

ASK调制及解调实验报告实验报告：ASK调制及解调实验一、实验目的1.了解ASK调制及解调的原理和方法；2.通过实验掌握ASK信号的调制与解调过程；3.掌握ASK调制与解调在通信系统中的应用。

二、实验原理1. 调制过程：将数字信号作为调制信号，其数学表示为sm(t)，调制信号经过调制传输给接收端。

2.解调过程：接收端将接收到的ASK信号进行解调，得到数字信号。

三、实验器材1.信号源（调制信号的产生）；2.信号发生器（源载波信号的产生）；3.功率放大器（将源载波信号放大以供调制器使用）；4.带通滤波器（将调制后的信号进行滤波，去掉多余频率成分）；5.示波器（用于观测信号波形）；6.解调器（对ASK信号进行解调得到原始数字信号）。

四、实验步骤1.首先，将信号发生器输出的方波信号连接到调制信号的输入端；2.将信号发生器输出的正弦波信号连接到功率放大器的输入端，以产生载波信号；3.将调制信号通过调制器与载波信号相乘，生成ASK调制信号；4.将ASK调制信号经过带通滤波器滤波，去掉多余频率成分；5.将滤波后的ASK信号输入到示波器中，观测ASK调制信号的波形；6.将ASK信号输入到解调器中，解调得到原始数字信号；7.通过示波器观测解调后的信号波形；8.调整调制信号的频率和幅度，观察ASK调制信号和解调后的数字信号的变化。

五、实验结果及分析1.调制信号与载波信号相乘得到ASK调制信号，通过带通滤波器滤波后的ASK信号波形应该与调制信号保持一致；2.解调器将接收到的ASK信号进行解调，得到原始的数字信号；3.调制信号的频率和幅度的改变会影响ASK调制信号的波形，从而影响解调后的数字信号。

六、实验结论通过本次实验，我们了解了ASK调制及解调的原理和方法。

实验结果表明，调制信号的频率和幅度对ASK调制信号和解调后的数字信号有较大影响。

ASK调制与解调在通信系统中具有广泛应用。

七、实验心得通过本次实验，我对ASK调制及解调有了更深入的了解。

实验二 基于simulink 的2ASK 有扰通信系统仿真一、实验目的1、熟悉2ASK 系统的调制、解调原理2、进一步熟悉MATLAB 环境下的Simulink 仿真平台3、提高学生分析问题和解决问题的能力二、实验原理1、2ASK 调制原理a)2ASK 的时间波形振幅键控是正弦载波的幅度随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为)()(S nn nT t g a t s -=∑其中，⎩⎨⎧=P -P 110发送概率为发送概率为n a T s 是二进制基带信号时间间隔，g(t)是持续时间为T s 的矩形脉冲:⎩⎨⎧≤≤=其他001)(s T t t g则二进制振幅键控信号可表示为t nT t g a t t s t s c s n n c ASK ωωcos )(cos )()(2⎥⎦⎤⎢⎣⎡-==∑ 典型波形如图1-1所示图1-1 典型2ASK 波形由图1-1可以看出，2ASK 信号的时间波形e 2ASK (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）。

b)2ASK 信号的功率谱密度由于二进制的随机脉冲序列是一个随机过程，所以调制后的二进制数字信号也是一个随机过程，因此在频率域中只能用功率谱密度表示。

2ASK 信号功率谱密度的特点如下：(1)由连续谱和离散谱两部分构成，连续谱由调制信号g(t)经线性调制后决定，离散谱由载波分量决定；(2)已调信号波形的带宽是基带脉冲波形带宽的2倍。

2ASK 信号功率谱密度推导：设调制信号s(t)为单极性不归零码，码元间隔为T s ，高电平设为A ，低电平为0，则)(t s 的功率谱)(f P s 为 )(4)(4)(222f A fT Sa T A f P s s s δπ+= 已调信号为t nT t g a t t s t s c S n n c ASK ωωcos )(cos )()(2⎥⎦⎤⎢⎣⎡-==∑，其功率谱为[])()(16)()(sin )()(sin 16)(2222c c s c s c s c s c s e f f f f A T f f T f f T f f T f f T A f P -+++⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡--+++=δδππππ图1-2 2ASK 信号的功率谱密度示意图图中，sb T f 1=，为调制信号s(t)的带宽，数值上也等于码元速率。

ASK调制与解调电路设计及仿真在通信系统中，调制和解调电路是至关重要的组成部分。

调制是将信息信号转换成适合在通信信道中传输的信号的过程，而解调则是将传输过来的信号恢复成原始信号的过程。

下面将详细介绍调制与解调电路的设计及仿真。

1.调制电路设计和仿真:调制电路的设计目标是将原始信息信号转换成适合在通信信道中传输的信号。

常见的调制方式包括频率调制（FM）、相位调制（PM）和振幅调制（AM）。

调制电路的设计应考虑如下因素：(1)信号源：需确定原始信息信号的频率范围、幅度以及波形特征。

(2)载波信号源：选择适合的载波频率和波形。

(3)调制电路：根据调制方式选取合适的调制电路，如较简单的RC电路或相移电路等。

(4)调制参数调整：通过改变调制电路的参数，可以对调制信号的频率、相位和幅度进行调节。

(5) 仿真验证：利用电路仿真软件（如Multisim、LTspice等）对设计的调制电路进行仿真、调试和验证。

2.解调电路设计和仿真:解调电路的设计目标是将经过调制的信号恢复成原始信息信号。

解调电路的设计应考虑如下因素：(1)调制方式和参数：了解调制信号的调制方式和参数，确定解调电路的工作方式。

(2)解调电路选型：选择合适的解调电路，如包络检波电路、鉴频器等。

(3)解调参数调整：通过调整解调电路的参数，对解调信号的频率、相位和幅度进行调节。

(4)仿真验证：利用电路仿真软件对设计的解调电路进行仿真、调试和验证。

(5)信号恢复质量评估：通过仿真结果评估解调电路对原始信息信号的恢复质量，包括信噪比、失真度等。

3.综合设计和仿真:在设计调制和解调电路时，需要充分考虑信号传输的特性、噪声干扰、抗干扰性能等因素。

通过电路仿真软件，可以进行综合设计和仿真，优化调制和解调电路的性能。

此外，还可考虑以下因素：(1)双向通信：在调制和解调电路设计中，需要考虑双向通信的情况，即在同一通信链路上实现信号的传输和接收。

(2)多路复用：有时需要将多个信号在同一通信信道中传输，此时需要设计相应的多路复用电路，实现信号的分离和恢复。

实验报告实验课程名称：院系名称：专业名称：实验项目名称：ASK、FSK调制与解制实验班级：学号：报告人：实验三 ASK 、FSK 调制与解制实验一、实验目的1、掌握ASK 调制解调的工作原理及电路组成。

2、掌握FSK 调制与解调的工作原理及电路组成。

3、了解信道的定义、噪声对信道的影响，理想信道与随机信道的传输特性及其对信号的影响。

二、实验仪器1、信号源模块2、数字调制模块3、数字解调模块4、同步提取模块5、信道模拟模块6、双踪示波器三、实验原理1、2ASK 调制原理在振幅键控中载波幅度是随着基带信号的变化而变化的。

使载波在二进制基带信号1或0的控制下通或断，即用载波幅度的有或无来代表信号中的“1”或“0”，这样就可以得到2ASK 信号，这种二进制振幅键控方式称为通—断键控（OOK ）。

2ASK 信号典型的时域波形如图1所示，其时域数学表达式为：2()cos ASK n c S t a A t ω=⋅（1）式中，A 为未调载波幅度，c ω为载波角频率，n a 为符合下列关系的二进制序列的第n 个码元：⎩⎨⎧=PP a n －出现概率为出现概率为110 （2）综合式1和式2，令A ＝1，则2ASK 信号的一般时域表达式为：t nT t g a t S c n s n ASK ωcos )()(2⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=∑t t S c ωcos )(=（3）式中，T s 为码元间隔，()g t 为持续时间 [－T s /2，T s /2] 内任意波形形状的脉冲（分析时一般设为归一化矩形脉冲），而()S t 就是代表二进制信息的随机单极性脉冲序列。

-A图1 2ASK 信号的典型时域波形为了更深入掌握2ASK 信号的性质，除时域分析外，还应进行频域分析。

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()g t 为归一化矩形脉冲，若()g t 的傅氏变换为()G f ，()S t 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()S t 的功率谱密度表达式为：)()0()1()()1()(2222f G P f f G P P f f P s s s ζ-+-=（4）式中，sin ()s s s T G f T fT πρπ⎡⎤=⎢⎥⎣⎦；1s sf T =Hz ，并与二进制序列的码元速率R s 在数值上相等。

重庆交通大学信息科学与工程学院综合性设计性实验报告专业：通信工程14级学号：姓名：实验所属课程：移动通信原理与应用实验室(中心)：信息技术软件实验室指导教师：2016年11月一、题目扩频通信系统仿真实验 二、仿真要求①传输的数据随机产生，要求采纳频带传输（DBPSK 调制）； ②扩频码要求采纳周期为63（或127）的m 序列；③仿真从基站发送数据到三个不同的用户，各不同用户别离进行数据接收； ④设计三种不同的功率延迟散布，从基站抵达三个不同的用户别离通过量径衰落（途径数别离为2，3，4）；⑤三个用户接收端别离解出各自的数据并与发送前的数据进行过失比较。

三、仿真方案详细设计通信系统的整体框图：发送部份 接收部份发射机原理图用户1发射机用户2发射机用户3发射机多径，高斯信道用户1接收机 用户2接收机 用户3接收机接收机原理如图，整个设计由发送端、信道和接收机组成。

其中发射端要紧完成m 序列的产生，随机0,1序列的产生。

然后利用m 序列对产生的随扩频码t0cos ωt0cos ω扩频码调制之后的信号接收信号机序列进行扩频，然后再用DPSK调制方式先对其进差分编码再进行调制。

信道要紧模拟信号的多径传输，在那个信道中一共有三个用户的数据进行传输，用户一通过了2径衰落，用户二通过了3径衰落，用户三通过了4径衰落。

接收端接收到的信号是几路多径信号的加噪后的叠加，第一要完成信号的解扩，然后再解调，滤波，抽样裁决，差分译码最后别离与原始信号比较并统计误码率。

流程图：扩频1.扩频码（m序列）的产生：扩频码为伪随机序列，本实验采纳自相关特性好，相互关特性较差的M序列，因为有三路用户，应选取带有6位移位寄放器，周期为63的m序列。

其对应的二进制序列别离为：1000011,1100111,1101101.以1000011为例，其具体的寄放器结构图如下所示：初始化各寄放器单元内容为1二、扩频：扩频的要紧思想是每一名数据位都扩展成长度为m序列长的信息，其具体做法是将数据信息中的‘1’用m序列代替，而关于‘-1’用-m序列代替，如此对每一个数据位都进行扩展就实现了对原始数据的扩频。

实验四 ASK 调制与解调的仿真一． 实验目的1． 掌握幅度键控的原理，通过对仿真的过程和结果分析，加深对其理解。

2. 运用MATLAB 对ASK 的调制与解调过程进行仿真。

二． 实验内容运用MATLAB 编程实现ASK 调制解调过程，并且输出其调制后的波形，画出频谱、功率谱密度图，并比较各种调制的误码率情况，讨论其调制效果。

三． 软件概要设计说明，功能模块及流程和工作原理ASK 信号调制器的设计：产生二进制振幅键控信号的方法主要有两种：法1：采用相乘电路，用基带信号()t A 和载波()t ωcos 相乘就得到已调信号输出； 法2：采用开关电路，这里的开关由输入基带信号()t A 控制，用这种方法可以得到同样的输出波形。

ASK 信号解调器的设计：ASK 信号的解调方法有两种，即包络检波法和相干解调法，前者属于非相干解调。

其中解调的原理框图如图所示。

根据ASK 调制的表达式可知：2()cos ASK n c S t a A t ω=⋅综合式 令A ＝1，则ASK 信号的一般时域表达式为：t nT t g a t S c n s n ASK ωcos )()(2⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=∑t t S c ωcos )(=式中，s T 为码元间隔，()g t 为持续时间[]2,2Ts Ts -内任意波形形状的脉冲（分析时一般设为归一化矩形脉冲），而()S t 就是代表二进制信息的随机单极性脉冲序列。

根据ASK 相干解调的表达式：)2cos()(21)(21)]2cos(1[21)()(cos )()cos()()(2t t m t m t t m t t m t t y t z c c c c ωωωω+=+•=•=•=其中第1项是基带信号，第2项是频率为c ω2的高频信号，利用低通滤波器可检出基带信号，再经过抽样判决，可恢复出原始信号序列。

四． 软件详细设计、关键技术与难点、测试数据用MATLAB 编程如下：t=0:0.01:8; % 定义时间采样值y=sin(2*pi*t); % 定义未调信号的表达式x=[ones(1,100),zeros(1,100),ones(1,100),ones(1,100),zeros(1,100),zeros(1,100),ones(1,100),zeros(1,101)]; %定义载波X 的取值z=x.*y; % 定义已调信号的表达式subplot(3,1,1) % 画第一个图plot(t,x) % 画出载波图axis([0,8,-0.1,1.1]) % 定义范围xlabel('时间') % 定义坐标轴的名字title('未调信号'); % 定义图的名字subplot(3,1,2); % 画第二个图plot(t,y) % 画出调制信号图axis([0,8,-1.1,1.1]) % 定义范围xlabel('时间') % 定义坐标轴的名字title('载波') % 定义图的名字subplot(3,1,3) % 画出第三个图plot(t,z) % 画出解调后的图axis([0,8,-1.1,1.1]) % 定义范围xlabel('时间') % 定义坐标轴的名字title('已调信号'); % 定义图的名字仿真结果：软件中主要包含有二进制信号的产生，调制信号的产生，调制信号的解调和绘图部分。

ASK调制及解调实验一、实验目的1、掌握用键控法产生ASK信号的方法。

2、掌握ASK非相干解调的原理。

二、实验器材1、主控&信号源、9号模块各一块2、双踪示波器一台3、连接线若干三、实验原理1、实验原理框图ASK调制及解调实验原理框图2、实验框图说明ASK调制是将基带信号和载波直接相乘。

已调信号经过半波整流、低通滤波后，通过门限判决电路解调出原始基带信号。

四、实验步骤实验项目一 ASK调制概述：ASK调制实验中，ASK（振幅键控）载波幅度是随着基带信号的变化而变化。

在本项目中，通过调节输入PN序列频率或者载波频率，对比观测基带信号波形与调制输出波形，观测每个码元对应的载波波形，验证ASK调制原理。

1、关电，按表格所示进行连线。

源端口目的端口连线说明信号源：PN15模块9：TH1(基带信号)调制信号输入信号源：128KHz模块9：TH14(载波1)载波输入模块9：TH4(调制输出)模块9：TH7(解调输入)解调信号输入2、开电，设置主控菜单，选择【主菜单】→【通信原理综合实验系统】→【ASK数字调制解调】。

将9号模块的S1拨为0000。

3、此时系统初始状态为：PN序列输出频率32KHz，128K载波信号的幅度3V。

4、实验操作及波形观测。

（1）分别观测调制输入和调制输出信号：以9号模块TH1为触发，用示波器分别观测9号模块TH1和TH4，验证ASK调制原理。

（2）将PN序列输出频率改为64K，观察载波个数是否发生变化。

实验项目二 ASK解调概述：ASK解调实验中，采用的是相干解调法对调制信号进行解调。

实验中通过对比观测调制输入与解调输出，观察波形是否有延时现象，并验证ASK解调原理。

观测解调输出的中间观测点如TP4整流输出，TP5 LPF-ASK，深入理解ASK解调过程。

1、保持实验项目一中的连线及初始状态。

2、对比观测调制信号输入以及解调输出：以9号模块TH1为触发，用示波器分别观测9号模块TH1和TH6，调节W1，观测TP4整流输出、TP5 LPF-ASK两测试点，验证ASK解调原理。

ask调制与解调matlab仿真,ask调制与解调的matlab仿真.docask调制与解调的matlab仿真.doc2ASK调制与解调的matlab仿真实验原理:振幅键控(2ask)是利⽤载波的幅度变化来传递数字信息，⽽频率和初始相位保持不变。

在2ASK 中：S2ask=m(t)*cos(2*pi*f*t)，其中m(t)为数字信号，后者为载波。

载波在⼆进制基带信号控制下通断变化，所以⼜叫通-断键控(OOK)。

2ASK的产⽣⽅法有两种：模拟调制和键控法⽽解调也有两中基本⽅式：⾮相⼲解调(包络检波)和相⼲解调(同步检测法)DS2ask=s(t)*cos(2*pi*f*t)=0.5*m(t)+0.5*m(t)*cos(2*wc*t)乘以相⼲载波后，只要滤去⾼频部分就可以了本次仿真使⽤相⼲解调⽅式：2ask信号 带通滤波器与 与载波相乘 低通滤波器 抽样判决 输出³Ë·¨Æ÷cos cte2ASK(t)(a)cos ct¿ª¹Øµç·s(t)e2ASK(t)(b)s(t)e2ASK(t)´øͨÂ˲¨Æ÷È«²¨ÕûÁ÷Æ÷µÍͨÂ˲¨Æ÷³éÑùÅоöÆ÷Êä³öabcd¶¨Ê±Âö³å(a)e2ASK(t)´øͨÂ˲¨Æ÷Ïà³ËÆ÷µÍͨÂ˲¨Æ÷³éÑùÅоöÆ÷¶¨Ê±Âö³åÊä³öcos ct(b)产⽣步骤与相应仿真图：1.产⽣信源a=randint(1,10,2);%⽣成的(1,10)矩阵的随机⼆进制数字,标量为正，取值为[0,2-1]2.产⽣载波f=50;carry=cos(2*pi*f*t);3．进⾏2ask 调制st=m.*carry;(m=a(ceil(10*t+0.01));%保证在t=0,0.999之间的时候，每次t的跳跃都会产⽣整数倍的“增益”)可以清楚的看到，2ask实现了频谱的搬移，将基带信号搬移到了fc=50hz的频率上⽽且若只计频谱的主瓣则有：B2ask=2fs=10，fs=1/Ts=5其中Ts 为⼀个码元宽度即：2ask信号的传输带宽是码元传输速率的2倍3.加⾼斯噪声nst=awgn(st,70);4.相⼲解调之乘以相⼲载波(带通滤波器省略)nst=nst.*carry;利⽤相⼲载波作⽤，得到最初的数字基带信号,并且将⾼频信号搬移到100hz的频率上。

ASK调制解调系统设计与仿真MATLAB课程设计XX学院《电子信息系统仿真》课程设计级电子通信工程专业班级题目2ASK调制解调系统设计与仿真姓名学号指导教师二О年月日内容摘要数字信号有两种传输方式，分别是基带传输方式和调制传输方式，即带通，在实际应用中，因基带信号含有大量低频分量不利于传送，所以必须经过载波和调制形成带通信号，通过数字基带信号对载波某些参量进行控制，使之随机带信号的变化而变化，这这一过程即为数字调制。

数字调制为信号长距离高效传输提供保障，现已广泛应用于生活和生产中。

另外根据控制载波参量方式的不同，数字调制主要有调幅（ASK），调频(FSK)，调相(PSK)三种基本形式。

本次课题针对于二进制的2ASK进行讨论，应用MATLAB矩阵实验室进行仿真，分析和修改，通过仿真系统生成一个人机交互界面，以利于仿真系统的操作。

通过对系统的仿真，更加直观的了解数字调制系统的性能及影响其性能的各种因素，以便于比较，评论和改进。

关键词调制；2ASK；Matlab；仿真；分析一、MATLAB软件简介MATLAB是美国MathWorks公司出品的商业数学软件，用于算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境，主要包括MATLAB和SIMULINK两大部分。

Simulink是MATLAB最重要的组件之一，它提供一个动态系统建模、仿真和综合分析的集成环境。

在该环境中，无需大量书写程序，而只需要通过简单直观的鼠标操作，就可构造出复杂的系统。

Simulink具有适应面广、结构和流程清晰及仿真精细、贴近实际、效率高、灵活等优点，并基于以上优点Simulink已被广泛应用于控制理论和数字信号处理的复杂仿真和设计。

同时有大量的第三方软件和硬件可应用于或被要求应用于Simulink。

Simulink是MATLAB中的一种可视化仿真工具，是一种基于MATLAB的框图设计环境，是实现动态系统建模、仿真和分析的一个软件包，被广泛应用于线性系统、非线性系统、数字控制及数字信号处理的建模和仿真中。

二进制振幅键控（ASK）的调制与解调引言：数字基带信号的功率谱从零频开始而且集中在低频段，因此只适合在低通型信道中传输。

但常见的实际信道是带通型的，因此，必须用数字基带信号对载波进行调制，使基带信号的功率谱搬移到较高的载波频率上，才可以在信道中进行传输。

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。

数字信号对载波信号的振幅调制称为振幅键控，即ASK调制。

当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时，使载波时断时续地输出。

产生的信号就是二进制振幅键控信号（2ASK）。

本次实验以二进制ASK为例，以EDA为平台，采用VHDL语言进行ASK信号的调制与解调设计。

一．设计目的加强学生对通信专业知识的理解和掌握，锻炼学生的动手实践能力、运用MuxplusⅡ软件，分析并解决通信系统中实际问题的能力。

二．设计内容和要求1.掌握ASK的调制解调原理；2.对ASK调制解调电路进行建模，画原理框图；3.根据原理框图利用ＶＨＤＬ语言进行设计，并对程序的每一部分能够解释说明；4.设置合理参数，利用波形仿真进行分析，得出结论。

三．系统设计原理1 系统原理简介（1）数字带通传输系统数字信号的传输方式分为基带传输和带通传输两种方式。

其中，数字信号的基带传输系统是指不经载波调制而直接传输数字基带信号的系统。

未经调制的数字信号所占据的频谱是从零频或低频开始，称为数字基带信号。

对于ASK 调制，它是通过数字信号对载波进行调制，其中包括调制和解调的过程，这种传输方式称为数字频带传输系统。

在实际中，大多数信道因具有带通特性而不能直接传送基带信号，这是因为数字基带信号往往具有丰富的低频分量。

为了使数字信号在带通信道中传输，必须采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。

1 引言本课程设计主要是深入理解和掌握振幅通信系统的各个关键环节，包括调制、解调、滤波、传输、噪声对通信质量的影响等。

在数字信号处理实验课的基础上更加深入的掌握数字滤波器的设计原理及实现方法。

使我对系统各关键点的信号波形及频谱有深刻的认识。

课程要求在MATLAB集成环境下，设计一个2路FDM的AM与ASK调制与非相干解调通信系统，分别在理想信道和非理想信道中运行，并把运行仿真结果输入显示器，将解调输出的波形与基带信号波形进行比较，根据显示结果分析所设计的系统性能。

根据仿真结果分析系统性能，并且从中分离出影响系统性能的关键因素，找出最优的系统配置方案。

1.1 课程设计目的能够熟练地运用Simulink对通信系统进行仿真分析，理解2路FDM的AM与ASK调制与非相干解调基本原理，能够运用通信原理知识优化系统性能。

把对通信原理的感性认识提升到理性认识的层次上，培养对通信专业的兴趣。

并可综合运用这些知识解决一定的实际问题，使学生在所学知识的综合运用能力上以及分析问题、解决问题能力上得到一定的提高。

同时通过课程设计培养学生严谨的科学态度，认真的工作作风和实际问题的解决能力。

1.2 课程设计的要求（1）构建调制电路，并用示波器观察调制前后的信号波形，用频谱分析模块观察调制前后信号频谱的变化。

（2）再以调制信号为输入，构建解调电路，用示波器观察调制前后的信号波形，用频谱分析模块观察调制前后信号频谱的变化。

（3）在调制与解调电路间加上噪声源，模拟信号在不同信道中的传输：a 用高斯白噪声模拟有线信道，b 用瑞利噪声模拟有直射分量的无线信道，c 用莱斯噪声模拟无直射分量的无线信道。

将三种噪声源的方差适当设置，分析比较通过三种不同信道后的接收信号的性能。

（4）在老师的指导下，要求独立完成课程设计的全部内容，并按要求编写课程设计学年论文，能正确阐述和分析设计和实验结果。

1.3设计平台开发平台MATLAB ——Simulink。

1 引言本课程设计主要是深入理解和掌握振幅通信系统的各个关键环节，包括调制、解调、滤波、传输、噪声对通信质量的影响等。

在数字信号处理实验课的基础上更加深入的掌握数字滤波器的设计原理及实现方法。

使我对系统各关键点的信号波形及频谱有深刻的认识。

课程要求在MATLAB集成环境下，设计一个2路FDM的AM与ASK调制与非相干解调通信系统，分别在理想信道和非理想信道中运行，并把运行仿真结果输入显示器，将解调输出的波形与基带信号波形进行比较，根据显示结果分析所设计的系统性能。

根据仿真结果分析系统性能，并且从中分离出影响系统性能的关键因素，找出最优的系统配置方案。

1.1 课程设计目的能够熟练地运用Simulink对通信系统进行仿真分析，理解2路FDM的AM与ASK调制与非相干解调基本原理，能够运用通信原理知识优化系统性能。

把对通信原理的感性认识提升到理性认识的层次上，培养对通信专业的兴趣。

并可综合运用这些知识解决一定的实际问题，使学生在所学知识的综合运用能力上以及分析问题、解决问题能力上得到一定的提高。

同时通过课程设计培养学生严谨的科学态度，认真的工作作风和实际问题的解决能力。

1.2 课程设计的要求（1）构建调制电路，并用示波器观察调制前后的信号波形，用频谱分析模块观察调制前后信号频谱的变化。

（2）再以调制信号为输入，构建解调电路，用示波器观察调制前后的信号波形，用频谱分析模块观察调制前后信号频谱的变化。

（3）在调制与解调电路间加上噪声源，模拟信号在不同信道中的传输：a 用高斯白噪声模拟有线信道，b 用瑞利噪声模拟有直射分量的无线信道，c 用莱斯噪声模拟无直射分量的无线信道。

将三种噪声源的方差适当设置，分析比较通过三种不同信道后的接收信号的性能。

（4）在老师的指导下，要求独立完成课程设计的全部内容，并按要求编写课程设计学年论文，能正确阐述和分析设计和实验结果。

1.3设计平台开发平台MATLAB ——Simulink。

摘要本次综合训练主要是设计一个ASK频带传输系统并对其进行仿真与性能分析。

本次综合训练仿真平台为MATLAB/Simulink。

在设计此频带传输系统时，首先对信号进行ASK调制，再通过加入高斯白噪声传输信道，接着在接收端对信号进行ASK解调，最后把输出的信号和输入的信号进行比较。

通过最后仿真结果可知，该模拟信号频带传输通信系统已初步实现了设计指标并可用于解决一些实际性的问题。

关键词：MATLAB/Simulink；高斯白噪声；ASK调制与解调前言通信(Communication)就是信息的传递，是指由一地向另一地进行信息的传输与交换，其目的是传输消息。

然而，随着社会生产力的发展，人们对传递消息的要求也越来越高。

在各种各样的通信方式中，利用“电”来传递消息的通信方法称为电信(Telecommunication)，这种通信具有迅速、准确、可靠等特点，且几乎不受时间、地点、空间、距离的限制，因而得到了飞速发展和广泛应用。

目前，无论是模拟通信还是数字通信，在不同的通信业务中都得到了广泛的应用。

但是，数字通信的发展速度已明显超过了模拟通信，成为当代通信技术的主流。

与模拟通信相比，数字通信具有以下一些优点：抗干扰能力强，且噪声不积累；传输差错可控；便于用现代数字信号处理技术对数字信息进行处理、变换、存储；易于集成，使通信设备微型化，重量轻；易于加密处理，且保密性好。

数字通信的缺点是，一般需要较大的带宽。

另外，由于数字通信对同步要求高，因而系统设备复杂。

但是，随着微电子技术、计算机技术的广泛应用以及超大规模集成电路的出现，数字系统的设备复杂程度大大降低。

同时高效的数据压缩技术以及光纤等大容量传输媒质的使用正逐步使带宽问题得到解决。

因此，数字通信的应用必将越来越广泛。

本课程设计主要是设计一个ASK频带传输系统并对其进行仿真与性能分析。

在设计此频带传输系统时，首先对输入信号利用相关的模块进行ASK调制，再通过加入高斯白噪声传输信道，接着在接收端对信号进行ASK解调，最后把输出的信号和输入的信号进行比较。

仿真实现ASK、PSK、FSK、DPSK、QAM技术仿真实现ASK、PSK、FSK、DPSK、QAM技术一(数字调制系统的相关原理数字调制可以分为二进制调制和多进制调制，多进制调制是二进制调制的推广，所以本文主要讨论二进制的调制与解调，最后简单讨论一下多进制调制中的MFSK(M元移频键控)和MPSK(M元移相键控)。

最常见的二进制数字调制方式有二进制振幅键控(2-ASK)、移频键控(2-FSK)和移相键控(2-PSK和2-DPSK)。

下面是这几种调制方式以及其改进调制方式的相关原理。

1.二进制幅度键控(2-ASK)幅度键控可以通过乘法器和开关电路来实现。

载波在数字信号1或0的控制下通或断，在信号为1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。

那么在接收端我们就可以根据载波的有无还原出数字信号的1和0。

2-ASK信号功率谱密度的特点如下:(1)由连续谱和离散谱两部分构成;连续谱由传号的波形g(t)经线性调制后决定，离散谱由载波分量决定;(2)已调信号的带宽是基带脉冲波形带宽的二倍。

2 .二进制频移键控(2-FSK)频移键控是利用两个不同频率f1和f2的振荡源来代表信号1和0，用数字信号的1和0去控制两个独立的振荡源交替输出。

对二进制的频移键控调制方式，其有效带宽为B=2xF+2Fb,xF是二进制基带信号的带宽也是FSK信号的最大频偏，由于数字信号的带宽即Fb值大，所以二进制频移键控的信号带宽B较大，频带利用率小。

2-FSK功率谱密度的特点如下:(1) 2FSK信号的功率谱由连续谱和离散谱两部分构成,•离散谱出现在f1和f2位置;(2) 功率谱密度中的连续谱部分一般出现双峰。

若两个载频之差|f1 -f2|?fs，则出现单峰。

3.二进制相移键控(2-PSK)在相移键控中，载波相位受数字基带信号的控制，如在二进制基带信号中为0时，载波相位为0或π，为1时载波相位为π或0。

扩频信号的ASK调制与非相干解调系统仿真学生姓名：指导老师：摘要本课程设计主要用Simulink平台仿真一个扩频信号的ASK调制与非相干解调系统，分别在理想信道和非理想信道中运行。

并用图形输入法设计相关电路，用示波器和频谱模块分析系统性能。

在课程设计中，首先根据原理画出图形，然后构建调制解调电路，再在Simulink中调出各元件组成电路，接着设置调制解调电路中各个模块的参数值并加以运行，并把运行仿真结果输入显示器，根据显示结果分析所设置的系统性能。

之后加入高斯噪声和瑞利噪声，并分析其对信号的影响，最后通过对输出波形和功率谱的分析判断扩频信号的ＡＳＫ调制与非相干解调系统仿真是否成功。

关键词Simulink；扩频信号；ASK；调制；非相干解调；仿真；1 引言通信(Communication)就是信息的传递，是指由一地向另一地进行信息的传输与交换，其目的是传输消息。

然而，随着社会生产力的发展，人们对传递消息的要求也越来越高。

在各种各样的通信方式中，利用“电”来传递消息的通信方法称为电信(Telecommunication)，这种通信具有迅速、准确、可靠等特点，且几乎不受时间、地点、空间、距离的限制，因而得到了飞速发展和广泛应用。

可以预见，未来的通信对人们的生活方式和社会的发展将会产生更加重大和意义深远的影响。

目前，无论是模拟通信还是数字通信，在不同的通信业务中都得到了广泛的应用。

但是，数字通信的发展速度已明显超过了模拟通信，成为当代通信技术的主流。

与模拟通信相比，数字通信具有以下一些优点：抗干扰能力强，且噪声不积累；传输差错可控；便于用现代数字信号处理技术对数字信息进行处理、变换、存储；易于集成，使通信设备微型化，重量轻；易于加密处理，且保密性好。

数字通信的缺点是，一般需要较大的带宽。

另外，由于数字通信对同步要求高，因而系统设备复杂。

但是，随着微电子技术、计算机技术的广泛应用以及超大规模集成电路的出现，数字系统的设备复杂程度大大降低。