2ASK调制解调电路的设计

2ASK的相干解调器及非相干解调器的设计相干解调器与非相干解调器是通信系统中常用的两种调制解调技术，它们在信号传输和接收方面有着不同的特点和优势。

本文将介绍2ASK 的相干解调器和非相干解调器的设计原理及应用。

一、2ASK的相干解调器设计1. 相干解调器原理相干解调器是一种通过匹配接收端的载波频率、相位和幅度，实现信号恢复的技术。

在2ASK（双倍振幅键控）的调制方式下，载波的幅度来表示信号的二进制数据，即“0”和“1”。

相干解调器通过检测载波的幅度变化，恢复出原始的二进制信号。

2. 相干解调器设计步骤（1）载波恢复：相干解调器的第一步是从接收信号中恢复载波，以便解码出原始的二进制信号。

通常会使用相位锁定环路（PLL）等技术来实现。

（2）信号检测：接下来，利用信号检测电路对恢复的载波进行幅度检测。

比如通过比较放大器的输出与一个阈值电平，判断幅度的高低，从而恢复出原始的二进制信号。

3. 相干解调器应用相干解调器适用于高带宽和低误码率的通信系统。

其优点在于能够提供较高的信号传输效率和较低的误码率，但对接收端的硬件要求较高。

二、非相干解调器的设计1. 非相干解调器原理非相干解调器是另一种常见的解调技术，不需要恢复原始的载波信息。

它是通过检测信号的能量变化来解调信号的。

在2ASK调制方式下，当信号幅度为“1”时，能量较高；当信号幅度为“0”时，能量较低。

2. 非相干解调器设计步骤（1）能量检测：非相干解调器的第一步是对接收信号的能量进行检测。

可以使用功率放大器来提升信号的能量。

（2）信号判决：接下来，通过对信号能量的比较，判断是“1”还是“0”信号。

通常是通过一个比较器和一个阈值电平来实现。

3. 非相干解调器应用非相干解调器适用于对带宽要求不高，误码率要求相对较低的通信系统。

与相干解调器相比，其硬件要求较低，但信号传输效率和误码率相对较高。

三、相干解调器与非相干解调器的比较相干解调器和非相干解调器都有各自的优势和适用场景。

1 CDIO 设计目的⑴了解2ASK 信号的频谱与数字基带信号频谱之间的关系。

⑵理解2ASK 调制的工作原理及电路组成。

⑶理解2ASK 解调的原理及实现方法。

⑷掌握2ASK 信号的频谱特性。

⑸掌握2ASK 调制与解调的设计方法和过程。

2 CDIO 设计正文2.1 2ASK 调制解调工作原理 2.1.1 2ASK 调制工作原理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2ASK 调制中，载波的幅度只有两种变化状态，即利用数字信息“0”或“1”的基带矩形脉冲去键控一个连续的载波，使载波时断时续的输出。

有载波输出时表示“1”，无载波输出时表示发送“0”。

2ASK 信号可表示为t t b t e c ωcos 0）（）（= （2-1）式中，c ω为载波角频率，是为单极性NRZ 矩形脉冲序列）（）（b annT t g at b -=∑ （2-2） 其中，g (t )是持续时间为b T 的矩形脉冲，常称为门函数；n a 为二进制数字，当1=n a ，出现概率为P ；当0=n a ，出现概率为（1-P ）。

调制部分选用键控法实现，总体设计方案如图2-1所示。

图2-1 2ASK 键控法调制框图模拟双向开关在电路中起接通信号或断开信号的作用。

LC 振荡器简单的说就是一个频率源，一般用在锁相环中。

详细说就是一个不需要外信号激励、自身就可以将直流电能转化输出为交流电能的装置。

一般分为正反馈和负阻型两种。

所谓“振荡”，其涵义就暗指交流，振荡器包含了一个从不振荡到振荡的过程和功能。

它能够完成从直流电能到交流电能的转化。

缓冲放大器的作用主要是提高负载能力和减少负载对信号源的影响，兼有增加抗干扰能力。

2.1.2 2ASK 解调工作原理本设计解调部分选用包络检波法如图2-2所示。

图2-2 2ASK 包络检波法系统框图低通滤波器的作用是滤除高频杂波，使基带信号通过。

比较器的功能是对两个或多个数据项进行比较，以确定它们是否相等，或确定它们之间的大小关系及排列顺序，比较电平是由2ASK 峰值检波并分压而得到。

《锁相技术》课程结业论文题目2ASK信号的解调电路设计院系名称：信息科学与工程学院专业班级：电子信息工程xxx 班学生姓名：学号： 201116910322 授课教师：2014 年 6 月19 日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。

本次课程设计主要是利用System View仿真软件平台，设计一个2ASK解调器系统，用示波器观察解调前后的信号波形，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解调。

本课题研究的是基于System View的2ASK解调器设计。

对解调进行简单的介绍，选择出合适的方法完成设计。

关键词：System View；解调；2ASK；仿真目录1、引言1.1 课题目的和意义1.2 课题研究内容2、2ASK解调的基本原理2.1 2ASK的定义2.2 2ASK的解调3、基于System View的调制解调系统设计3.1 2ASK的调制解调3.2 2ASK解调的功能模版分析4、测试过程及结果4.1 调制信号和载波信号4.2 已调信号4.3 已调信号经包络检波器各个元器件后的波形5、结论6、参考文献1、引言1.1 课题目的和意义课题目的：加深对2ASK 信号解调系统的理解，了解解调方法以及每种解调方法的模块建立，熟练使用systemview 仿真软件。

课题意义：对2ASK 信号调制解调有更深的印象，锻炼动手能力等等，为以后更好的踏入社会打下坚实的基础。

1.2 课题研究内容本次课程设计的内容：对2ASK 信号解调系统的设计。

其中包括非相干解调（包络检波）和相干解调，以及包括各个模块的设计、参数选定。

2、2ASK 解调的基本原理2.1 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调制及非相干解调电路班级：姓名：学指导教林森师:绩:电子与信息工程学院信息与通信工程系2ASK调制及非相干解调电路1概述数字信号的传输方式分为基带传输和带通传输，对于远距离高频传输因为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。

这种用数字基带信号控制载波把数字基带信号变化为带通信号的过程称之为数字调制。

通过解调器把带通信号还原成数字基带信号的过程称之为数字解调。

数字调制实现方法有振幅键控(ASK),频移键控(FSK),相移键控(PSK)o数字解调分为相干解调和非相干解调。

本次设计要求设计2A8K调制和相干解调电路并用Simul ink对系统建模。

1.1 2ASK调制原理振幅键控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。

数字基带信号表达式S(t) = V a n g(t - nT s )n其中Ts 为码元持续时间,g(t)为宽度等于J 、高度等于1的基带脉冲 波形_「，概率为P9n _0,概率为1 - P特定频率载波为cosu)c t o 带通信号一般表达式为62ask(t) = s(t)cOSO)吐1.2 2ASK 的非相干解调原理恢复 信 号图1-2非相干解调原理相乘器输出信号62ask(t)00S CO 吐 二 S(t)COS CO etc OS 3 阮图1-1调制原理经过低通滤波器滤除高频分量即可得到幅值为原来一半的基带信号。

1.3设计要求1V 用Simul ink 对系统建模。

2、 输入数字信号序列并进行接收判决。

3、 通过仿真给出信号经过各器件输出波形。

4、 对解调原理进行分析。

本次设计要求使用Simul ink 搭建并仿真2ASK 形式的数字带通传输 调制，并设计相干解调电路恢复原始信号。

通过多次对输入输出的观察得到 实验的每一步波形并设计的系统性能进行分析。

2ASK信号调制与解调
1．建立模型方框图
2ASK信号调制与解调的模型方框图如下所示，上半部分为调制部分，下半部分为解调部分。

2．参数设置
正弦载波参数设置：
正弦载波是幅度为2频率为4Hz采样周期为0.002的信号。

设置依据：实际上载波的频率应该很高，但这里为了调制时便于波形的对比观察，故设为4HZ。

伯努利二进制随机数产生器参数设置：
为2，周期为3，占1比为2/3。

带通滤波器参数：带通范围为2~7HZ
设置依据：载波频率为4HZ，而基带号带宽为1HZ，考滤到滤波器的边沿缓降，故设置为2~7HZ。

低通滤波器参数设置
设置依据：二进制序列的带宽为1HZ，故取1HZ。

取样判决器参数设置：门限值取为0.5，取样时间为1
设置依据：由前面的理论分析知判决门限为二元信号幅度的一半，故门限值取为0.5 3．仿真波形图
调制部分：
解调部分：
4 .不同信噪比下的误码率
1) 信噪比设为90:
图5-4-1
此时误码率为:
2）当信噪比设为60时：
图5-4-2
此时误码率为：
结果分析：
由此可见，随着信噪比的降低，误码率是急剧上升的。

5.总结
通过理论指导与仿真实践，我完成了这次设计的任务，其运行结果如前面所示，较好的完成了这次课程设计。

由于信道干扰及码间干扰的影响，存在着一定的误码率。

当信道的信噪比提高时，误码率下降。

这次课程设计使用SIMULINK对2ASK系统建模仿真，使我对数字键控的概念又有了更深的了解，而且也熟悉了SIMULINK软件的操作，在此感谢指导老师对我的帮助。

2ASK的相干解调器及非相干解调器的设计在通信领域中，解调器是起着重要作用的设备，主要用于将模拟或数字信号转换成数字或模拟信号。

其中，相干解调器和非相干解调器是两种常见的解调器类型。

本文将详细介绍2ASK相干解调器和非相干解调器的设计原理和实现方法。

一、2ASK相干解调器的设计2ASK相干解调器是一种基于调幅（Amplitude Shift Keying，ASK）调制方式的解调器。

它通过检测输入信号的幅度变化来还原原始信号。

相干解调器的主要组成部分包括载波产生器、混频器、低通滤波器和信号解调器。

具体设计步骤如下：1. 载波产生器：相干解调器需要与调制时使用的载波频率相同的载波信号。

一般采用压控振荡器（Voltage-Controlled Oscillator，VCO）产生固定频率的载波信号。

2. 混频器：将调制信号和产生的载波信号进行乘积运算，得到解调后的信号。

3. 低通滤波器：由于解调后的信号经过混频器后会包含多个频率分量，需要使用低通滤波器去除高频噪声和干扰，只保留原始信号。

4. 信号解调器：将滤波后的信号进行放大和恢复，得到最终的解调结果。

二、非相干解调器的设计非相干解调器是一种不依赖于信道状态信息的解调器，它通过对输入信号进行概率推测来实现解调。

非相干解调器的主要组成部分包括信号采样器、信号判决器和低通滤波器。

具体设计步骤如下：1. 信号采样器：将输入信号进行采样，并将连续信号转换为离散信号。

2. 信号判决器：通过比较采样值和预设的阈值来判断信号的状态。

一般情况下，如果采样值大于阈值，则判定为高电平；如果采样值小于阈值，则判定为低电平。

3. 低通滤波器：对信号判决器输出的离散信号进行平滑处理，去除高频噪声和干扰。

三、相干解调器与非相干解调器的比较相干解调器和非相干解调器在原理和性能上存在一定差异。

相干解调器可以较准确地还原原始信号，但对于信号幅度的变化较为敏感，对信号品质要求较高。

非相干解调器可以在信号品质较差的情况下实现解调，但对噪声和干扰的容忍度较低。

通信原理课程设计报告设计课题：2ASK数字调制、解调系统的设计专业班级：电子信息工程060班学生姓名：指导教师：王枫设计时间：2008.12.262ASK数字调制、解调系统的设计设计者：指导教师：王枫郭秀梅摘要：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臻完善，到现在数字调制技术的广泛运用，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。

关键词：调制解调2ASK误码率仿真波形1 设计任务与要求1利用所学《通信原理》的基本知识，设计一个2ASK数字调制器。

完成对2ASK 的调制与解调仿真电路设计，并对仿真结果进行分析。

2理解2ASK信号的产生，掌握2ASK信号的调制原理和实现方法并画出实现框图。

2 方案设计与论证振幅键控（也称幅移键控），记做ASK,或称其为开关键控（通断键控），记做OOK 。

二进制数字振幅键控通常记做2ASK。

对于振幅键控这样的线性调制来说，在二进制里，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，使载波时断时续的输出，有载波输出时表示发送“1”，无载波输出时表示发送“0”。

根据线性调制的原理，一个二进制的振幅调制信号可以表示完成一个单极性矩形脉冲序列与一个正弦型载波的乘积。

2ASK信号可表示为式中,为载波角频率，s(t)为单极性NRZ矩形脉冲序列其中，g(t)是持续时间为、高度为1的矩形脉冲，常称为门函数；为二进制数字2ASK信号的产生有两种方法:相乘电路法:图二进制振幅键控(2ASK)信号的产生方法之一:相乘电路法 通-断键控法:图二进制振幅键控(2ASK)信号的产生方法之二:键控法经过论证决定选用方法1 也就是相乘电路法来产生2ASK 信号。

3 单元电路与参数计算2ASK信号解调的常用方法主要有两种：包络检波法和相干检测法。

2ASK调制及相干解调电路设计引言：本文将详细介绍2ASK调制及相干解调电路的设计。

首先，将介绍2ASK调制电路的设计过程，然后，将介绍相干解调电路的设计过程。

最后，将给出整体的电路设计。

一、2ASK调制电路设计1.载波信号发生器设计2.信息信号源设计信息信号源可以是一个音频信号源或者其他信号源。

该信号需要经过一个低通滤波器，以去除高频噪声。

3.幅度调制器设计幅度调制器将信息信号与载波信号进行调制。

可以使用一个乘法器或者一个调制电路（例如带通滤波器）实现2ASK调制。

1.相干解调原理相干解调是将调制后的信号恢复为原始信号的过程。

其原理是将调制信号与一个相干载波信号进行相乘，并通过滤波器将非基带信号去除。

2.相干载波发生器设计相干解调需要一个与调制信号相干的载波信号。

该载波信号的频率应与调制信号的频率相同，其相位应与调制信号的相位保持一致。

3.相干解调器设计相干解调器将调制信号与相干载波信号相乘，并通过低通滤波器将非基带信号去除。

可以使用乘法器和低通滤波器来实现相干解调。

三、整体电路设计```+---------++---------+Info -->，，--> Modulation --> Demodulation --> RecoveredSignal ，， + Signal --> Info SignalGenerator， 2ASK+---------+VCarrier Signal Generator```其中，Info Signal Generator是信息信号源，Carrier Signal Generator是载波信号源，Modulation是2ASK调制电路，Demodulation 是相干解调电路，Recovered Signal是解调后的信号。

设计步骤如下：1.设计信息信号源，生成所需信号的波形。

2.设计载波信号源，生成所需频率和相位的信号。

3.设计2ASK调制电路，将信息信号与载波信号进行调制。

数字频带传输系统及其性能估计——2ASK 的模拟调制相干解调及抗噪声性能分析一、 二进制振幅键控（2ASK ）的模拟调制1、实验目的：1．了解2ASK 系统的电路组成、工作原理和特点；2．分别从时域、频域视角观测2ASK 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 。

载波信号的频率为40kHz. （1）采用乘法器实现2ASK 的调制；并观察调制信号、载波信号及2ASK 等信号的波形。

（2）获取主要信号的功率谱密度。

3、实验原理：振幅键控是正弦载波幅度随着基带信号的变化而变化的数字调制。

设发送的二进制符号序列由0,1序列组成,发送0序号的概率为P,发送1序号的概率为1-P,且相互独立.该二进制序号可表示为⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=∑n s n ASK nT t g a t S )()(2其中 ⎩⎨⎧=PP a n －出现概率为出现概率为11s T 是二进制基带信号的时间间隔, )t (g 是时间间隔为s T 的矩形脉冲⎩⎨⎧≤≤=其它100)(Ts t t g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⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=∑则由上式可知,2ASK 信号可以通过一个基带信号与载波信号相乘后生成,其原理框图如下:图1 2ASK 调制原理框图图2 2ASK 信号调制过程波形)101()s t 载波2ASK4、系统组成、图符块参数设置及仿真结果：模拟相乘法采用乘法器进行调制的组成如图3所示。

图3 模拟调制的系统组成其中图符0产生消息信号序列，传码率为20kbit/s。

图符1输出正弦波，频率为40k Hz。

图符3为一乘法器。

图符的参数设置如表1所示。

表1：模拟法图符参数设置表系统定时：起始时间0秒，终止时间747.5e-6秒，采样点数300，采样速率400e+3Hz，获得的仿真波形如图4所示。

2ASK调制器与解调器设计调制器和解调器是无线通信系统中重要的组件，用于将信息信号转换为适合无线传输的信号，并在接收端将其恢复为原始信号。

调制器将基带信号调制到载波信号上，而解调器则从调制信号中恢复出基带信号。

本文将详细介绍调制器和解调器的设计。

1.调制器设计调制器的设计目的是将基带信号调制到载波信号上，以便在无线信道中传输。

调制器的基本原理是将基带信号和载波信号进行其中一种形式的运算，以实现调制。

以下是调制器设计的关键步骤：1.1选择调制方案：根据实际需求选择适当的调制方案。

常见的调制方案包括振幅调制（AM）、频率调制（FM）和相位调制（PM）等。

1.2基带信号处理：对基带信号进行必要的预处理，例如滤波、幅度调整、频率压缩等。

1.3生成载波信号：根据调制方案生成相应的载波信号。

此过程通常涉及正弦波振荡器。

1.4调制运算：执行调制运算，将基带信号调制到载波信号上。

这可以通过将基带信号与载波信号相乘或相加来实现。

1.5输出模拟信号：将调制后的信号转换为模拟信号，以便进行无线传输。

解调器的设计目的是从接收到的调制信号中恢复出原始的基带信号。

解调器的关键任务是执行与调制器相反的操作。

以下是解调器设计的关键步骤：2.1接收信号处理：对接收到的信号进行必要的预处理，例如滤波、放大、频率整定等。

2.2提取载波信号：从接收到的信号中提取出载波信号。

这通常涉及到频率解调或相位解调。

2.3提取调制信号：将接收到的信号与提取的载波信号进行运算，以便提取出原始的基带信号。

这可以通过将接收到的信号与提取的载波信号相乘或相加来实现。

2.4基带信号处理：对提取出的基带信号进行必要的后处理，例如滤波、幅度恢复、频率扩展等。

2.5输出数字信号：将解调后的信号转换为数字信号，以便进行后续处理或分析。

3.设计注意事项在调制器和解调器的设计中，需要考虑以下几个关键因素：3.1带宽需求：根据应用需求确定所需的调制和解调带宽，以确保能够有效地传输和恢复原始信号。