信号分析与处理课程设计-基于MATLAB的(2ASK)二进制振幅键控调制与解调分析
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matlab2ask信号调制与解调原理
MATLAB中2ASK(二进制振幅键控)信号的调制与解调原理如下:
1. 调制原理:基带码元d(t)和高频载波相乘实现2ASK信号的调制。
具体来说,如果基带码元为二进制信号,那么其幅度变化将控制载波信号的通断,从而实现数字信息的传递。
在MATLAB中,可以使用信号处理工具箱中的函数来生成2ASK信号。
2. 解调原理:2ASK信号经过信道传输之后,再和载波相乘,然后经过低通滤波后抽样判决恢复出原始基带码元信号。
解调过程中,使用一个同频同相的本地载波与要解调的信号相乘,去掉高频部分即可恢复出原始的基带码元信号。
在MATLAB中,可以使用信号处理工具箱中的函数来实现2ASK信号的解调。
需要注意的是,以上只是一种简化的2ASK调制和解调过程的描述,实际的通信系统中可能还会包括其他的信号处理过程,如信道编码、调制解调、信号同步等。
在MATLAB中进行仿真时,需要根据实际需求进行相应的设计和调整。
课程设计matlab2ask一、课程目标知识目标:1. 理解Matlab中ask函数的基本原理和应用方法,掌握其在信号处理中的重要性。
2. 学会使用Matlab进行数字幅度调制(Amplitude Shift Keying, ASK)的仿真,理解其调制与解调过程。
3. 掌握相关理论知识,包括调制指数、信号带宽、功率谱等概念,并将其与Matlab仿真结果相联系。
技能目标:1. 能够独立操作Matlab软件,编写程序实现2ASK信号的调制与解调。
2. 通过实际操作,培养解决复杂工程问题的能力,例如参数设置、信号分析等。
3. 培养数据分析能力,能从仿真结果中提取关键信息,对调制效果进行评价。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对信号处理领域的兴趣,激发探索精神和创新意识。
2. 通过小组讨论和协作,培养学生的团队合作意识和沟通能力。
3. 强化学生的工程伦理观念,理解技术在现实生活中的应用及其对社会的影响。
课程性质分析:本课程为电子信息工程及相关专业高年级学生设计,旨在通过Matlab软件的应用,加深对数字通信原理的理解,尤其是2ASK调制技术的实现。
学生特点分析:高年级学生对通信原理已有一定基础,对Matlab操作也有一定经验。
学生具备一定的独立思考和学习能力,能够接受挑战性任务。
教学要求:1. 结合实际案例,引导学生理论联系实际,提高学生的实际操作能力。
2. 教学过程中注重启发式教学,鼓励学生提问和讨论,提高解决问题的能力。
3. 通过课程目标的实现,为后续的专业课程打下坚实基础,同时培养学生的综合素养。
二、教学内容1. 理论知识回顾:复习数字通信基本原理,重点介绍幅度调制(ASK)的概念、数学表达和基本特性。
- 相关教材章节:数字通信原理第三章,幅度调制与解调。
2. Matlab基础操作:回顾Matlab基本命令和编程技巧,为后续的2ASK仿真打下基础。
- 相关教材章节:Matlab基础教程第五章,Matlab编程基础。
通信原理课程设计报告姓名:学号:专业:通信工程院系:指导教师:联系方式:一、题目名称: 2PSK系统的设计二、题目意义运用MATLAB编程实现2PSK调制解调过程,并且输出其调制及解调过程中的波形,讨论其调制和解调效果。
三、设计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。
这种用数字基带信号控制载波,把数字基带信号变换为数字带通信号的过程称为数字调制。
数字调制技术的两种方法:①利用模拟调制的方法去实现数字式调制,即把数字调制看成是模拟调制的一个特例,把数字基带信号当做模拟信号的特殊情况处理;②利用数字信号的离散取值特点通过开关键控载波,从而实现数字调制。
这种方法通常称为键控法,比如对载波的相位进行键控,便可获得相移键控(PSK)基本的调制方式。
图1 相应的信号波形的示例调制原理数字调相:如果两个频率相同的载波同时开始振荡,这两个频率同时达到正最大值,同时达到零值,同时达到负最大值,它们应处于同相状态;如果其中一个开始得迟了一点,就可能不相同了。
如果一个达到正最大值时,另一个达到负最大值,则称为反相。
一般把信号振荡一次(一周)作为360度。
如果一个波比另一个波相差半个周期,我们说两个波的相位差180度,也就是反相。
当传输数字信号时,"1"码控制发0度相位,"0"码控制发180度相位。
载波的初始相位就有了移动,也就带上了信息。
相移键控是利用载波的相位变化来传递数字信息,而振幅和频率2 保持不变。
在2PSK中,通常用初始相位0和π分别表示二进制“1”和“0”。
因此,2PSK信号的时域表达式(t)=Acos t+)其中,表示第n个符号的绝对相位:=因此,上式可以改写为图2 2PSK信号波形解调原理2PSK信号的解调方法是相干解调法。
(完整版)基于MATLAB的2FSK的调制与解调基于MATLAB 的2FSK 数字通信系统仿真课程设计目的二、课程设计内容在信道中,大多数具有带通传输特性,必须用数字基带信号对载波进行调制,产生各种已调数字信号。
可以用数字基带信号改变正弦型载波的幅度、频率或相位中的某个参数,产生相应的数字振幅调制、数字频率调制和数字相位调制。
也可以用数字基带信号同时改变正弦型载波幅度、频率或相位中的某几个参数,产生新型的数字调制。
本课程设计旨在根据所学的通信原理知识,并基于MATLAB 软件,仿真一2FSK 数字通信系统。
2FSK 数字通信系统,即频移键控的数字调制通信系统。
频移键控是利用载波的频率变化来传递数字信息。
在2FSK 中,载波的频率随二进制基带信号在f1 和f2 两个频率点间变化。
因此,一个2FSK 信号的波形可以看成是两个不同载频的2ASK 信号的叠加。
可以利用频率的变化传递数字基带信号,通过调制解调还原数字基带信号,实现课程设计目标。
三、2FSK 的基本原理和实现二进制频率调制是用二进制数字信号控制正弦波的频率随二进制数字信号的变化而变化。
由于二进制数字信息只有两个不同的符号,所以调制后的已调信号有两个不同的频率fl和f2,fl对应数字信息“ 1 ”,f2对应数字信息“ 0 ”在2FSK信号中,当载波频率发生变化时,载波的相位一般来说是不连续的,这种信号称为不连续2FSK信号。
相位不连续的2FSK通常用频率选择法产生,如图3-2所示:Xi图3-2 2FSK信号调制器两个独立的振荡器作为两个频率发生器,他们受控于输入的二进制信号进制信号通过两个与门电路,控制其中的一个载波通过。
调制器各点波形如图3-3所示:'1 1 1 °| 1 1! 1 D 0r1i—1 1TIT1"1i 1 'T:wwvwwwm:7 ww wf r\f\j t:“WVWWVtM r图3-3 2FSK调制器各点波形由图3-3可知,波形g是波形e和f的叠加。
课程设计课程设计名称:二进制振幅键控(2ASK)数字调制系统仿真和分析专业班级:电信1001学生姓名:Donalsly 学号:201046830113指导教师:课程设计时间:2013年09月07电子信息工程专业课程设计任务书1 需求分析1、 主要内容:对二进制数字信源进行振幅键控调制(2ASK ),画出信号波形及功率谱。
并分析其性能。
2、 任务要求:(1) 掌握二进制振幅键控(2ASK )数字调制系统的原理及实现。
(2) 用MATLAB 产生独立等概的二进制信源。
画出2ASK 信号波形及其功率谱。
2 概要设计图1 二进制振幅键控信号调制器原理框图)(a )开关电路)(b )图2 二进制振幅键控(2ASK)数字调制程序设计框图3 运行环境1.Windows 7系统2.MATLAB7.1软件4 开发工具和编程语言开发工具:MATLAB软件编程语言:汇编语言5 详细设计算法实现的源程序:(1)主程序: 实现设计一个正弦信号ht和产生二进制随机信号gt、2ASK信号产生及功率频谱图clear all;close all;A=1;fc=2;N_sample=8;N=550;Ts=1;dt=Ts/fc/N_sample;t=0:dt:N*Ts-dt;Lt=length(t);d=sign(randn(1,N));dd=sigexpand((d+1)/2,fc*N_sample);gt=ones(1,fc*N_sample);figure(1)subplot(221);d_NRZ=conv(dd,gt);plot(t,d_NRZ(1:length(t)));axis([0 10 0 1.2]);ylabel('输入信号');figure(2)[f,d_NRZf]=T2F(t,d_NRZ(1:length(t)));plot(f,10*log10(abs(d_NRZf).^2));axis([-2 2 -50 30]);ylabel('输入信号功率谱密度(dB/Hz)');ht=A*cos(2*pi*fc*t);s_2ask=d_NRZ(1:Lt).*ht;figure(3)plot(t,s_2ask);axis([0 10 -1.2 1.2]);ylabel('OOK');[f,s_2askf]=T2F(t,s_2ask);figure(4)plot(f,10*log10(abs(s_2askf).^2));axis([-fc-4 fc+4 -50 10]);ylabel('OOK功率谱密度(dB/Hz)');(2)子函数sigexpand实现产生二进制随机信号function [out] = sigexpand(d,M)N = length(d);out = zeros(M,N);out(1,:) = d;out = reshape(out,1,M*N);end(3)子函数T2F实现信号变换得到频谱function [f,sf] = T2F(t,st)dt=t(2)-t(1);T=t(end);df=1/T;N=length(st);f=-N/2*df:df:N/2*df-df;sf=fft(st);sf=T/N*fftshift(sf);end6 调试分析二进制数字信源进行数字调制(2ASK)系统,首先输入二进制信号是一个随机产生的0和1独立等概的二进制信源,其波形如下图3所示,其频谱如下图4所示,再给定一个正弦波信号,当该二进制信号与正弦波一起调制时,得到2ASK 信号,其波形如下图5所示,由图可看出,当二进制输入为0时,2ASK信号幅度为0,当二进制信号输入为1时,2ASK信号为输入的正弦波信号。
通信原理matlab课程设计--2ASK、2FSK、2PSK、2DPSK调制解调matlab仿真南昌大学通信原理课程设计报告题目: 2ASK、2FSK、2PSK、2DPSK调制解调matlab仿真姓名:学院:信工学院专业:指导教师:完成日期:2013 年5 月5日一、设计要求课程设计需要运用MATLAB 编程实现2ASK,2FSK,2PSK ,2DPSK 调制解调过程,并且输出其源码,调制后码元以及解调后码元的波形。
二、基本原理二进制数字调制技术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。
这种用数字基带信号控制载波,把数字基带信号变换为数字带通信号的过程称为数字调制。
通常使用键控法来实现数字调制,比如对载波的振幅、频率和相位进行键控。
(1)振幅键控是利用载波的幅度变化来传递数字信息,而其频率和相位保持不变,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’。
OOK (通-断键控)是一种常用的二进制振幅键控式模拟调制器法 键控法包络检波法)开关电路2e2e同步检测法(2) 一个2FSK 信号可以看成是两个不同载波的2ASK 信号的叠加。
其解调和解调方法和ASK 差不多。
2FSK 信号的频谱可以看成是f1和f2的两个2ASK 频谱的组合。
2FSK 信号的产生方法采用模拟调频电路来实现:信号在相邻码元之间的相位是连续变化的。
采用键控法来实现:相邻码元之间的相位不一定连续。
2FSK 信号的解调方法相干解调2e FSK2e FSK非相干解调(3) 2PSK 以载波的相位变化作为参考基准的,当基带信号为0时相位相对于初始相位为0, 当基带信号为1时相对于初始相位为180°。
调制器原理方框图如下:检控法2PSK 信号的解调器原理方框图(4) 2DPSK 是利用前后相邻码元的载波相对相位变化传递数字信息,所以又称相对相移键控。
基于MATLAB的2ASK数字调制与解调的系统仿真一、本文概述随着信息技术的飞速发展,数字通信在现代社会中扮演着日益重要的角色。
作为数字通信中的关键技术之一,数字调制技术对于提高信号传输的可靠性和效率至关重要。
在众多的数字调制方式中,2ASK (二进制振幅键控)因其实现简单、抗干扰能力强等优点而备受关注。
本文旨在通过MATLAB软件平台,对2ASK数字调制与解调系统进行仿真研究,以深入理解和掌握其基本原理和性能特点。
本文首先介绍了数字调制技术的基本概念,包括数字调制的基本原理、分类和特点。
在此基础上,重点阐述了2ASK调制与解调的基本原理和实现方法。
通过MATLAB编程,本文实现了2ASK调制与解调系统的仿真模型,并进行了性能分析和优化。
在仿真研究中,本文首先生成了随机二进制信息序列,然后利用2ASK调制原理对信息序列进行调制,得到已调信号。
接着,对已调信号进行信道传输,模拟了实际通信系统中的噪声和干扰。
在接收端,通过2ASK解调原理对接收到的信号进行解调,恢复出原始信息序列。
通过对比分析原始信息序列和解调后的信息序列,本文评估了2ASK 调制与解调系统的性能,并讨论了不同参数对系统性能的影响。
本文的仿真研究对于深入理解2ASK数字调制与解调原理、优化系统性能以及指导实际通信系统设计具有重要意义。
通过MATLAB仿真平台的运用,本文为相关领域的研究人员和实践工作者提供了一种有效的分析和优化工具。
二、2ASK数字调制技术原理2ASK(二进制振幅键控)是一种数字调制技术,主要用于数字信号的传输。
它的基本思想是将数字信号(通常是二进制信号,即0和1)转换为模拟信号,以便在模拟信道上进行传输。
2ASK调制的关键在于根据数字信号的不同状态(0或1)来控制载波信号的振幅。
在2ASK调制过程中,当数字信号为“1”时,载波信号的振幅保持在一个较高的水平;而当数字信号为“0”时,载波信号的振幅降低到一个较低的水平或者为零。
目录摘要 (1)1.通信技术传输模型 (2)2.Matlab工具箱Simulink简介 (4)3.二进制移频键控调制2FSK原理分析 (5)4. 移频键控2FSK调制与解调仿真 (8)4.1Simulink仿真模型图 (8)4.2仿真电路各部分参数设置 (9)4.3调制及解调仿真波形图 (11)5.Matlab2FSK仿真程序代码 (13)5.1 2FSK信号产生程序代码及运行结果 (13)5.2 2FSK调制解调程序代码及运行结果 (16)心得体会 (19)参考文献 (20)摘要移频键控(2FSK)是数据通信中最常用的一种调制方式。
2FSK方法简单,易于实现,并且解调不需要恢复本地载波,可以异步传输,抗噪声和抗衰落性能较强。
缺点是占用频带较宽,频带利用不够经济。
FSK主要应用于低中速数据传输,以及衰落信道和频带较宽的信道中。
MATLAB 中的通信工具箱可以用来进行通信领域的研究、开发、系统设计和仿真。
阐述了计算机仿真的发展概况,及其重要意义,介绍了几种仿真软件,着重介绍了MATLAB和其通信工具箱。
利用MATLAB建立了FSK仿真模型,并对仿真模型进行了测试,结果表明,仿真结果与理论基本一致,在研究FSK调制解调原理的基础上设计了调制解调电路。
关键词:2FSK,MATLAB,信道传输,调制解调1.通信技术传输模型通信技术,特别是数字通信技术近年来发展非常迅速,它的应用越来越广泛。
通信从本质上来讲就是实现信息传递功能的一门科学技术,它要将大量有用的信息无失真,高效率地进行传输,同时还要在传输过程中将无用信息和有害信息抑制掉。
当今的通信不仅要有效地传递信息,而且还有储存、处理、采集及显示等功能,通信已成为信息科学技术的一个重要组成部分。
通信系统就是传递信息所需要的一切技术设备和传输媒质的总和,包括信息源、发送设备、信道、接收设备和信宿(受信者) ,它的一般模型如图1-1所示。
→→→→信息源发送设备信道接收设备受信者↑噪声源图1-1通信系统一般模型通信系统可分为数字通信系统和模拟通信系统。
题目:基于MATLAB的系统的2ASK仿真摘要:数字调制技术在通信系统中占有非常重要的地位,数字通信技术与MATALAB的结合是现代通信系统发展的一个必然把局势。
本文主要介绍了2ASK调制解调的原理,2ASK调制主要采用OOK 开关监控的方法,2ASK解调主要采用相干解调的方法。
文中还会介绍用MATALAB如何实现调制解调的系统,采用MA TALAB脚本编写程序,结果表明了设计的正确性。
关键字:2ASK;调制;解调;仿真。
目录:题目……………………………………………………………………………………摘要……………………………………………………………………………………关键字……………………………………………………………………………………正文……………………………………………………………………………………一、2ASK通信系统发展背景……………………………………………………二、仿真设计原理………………………………………………………………1、2ASK信号的调制……………………………………………………………………2、2ASK信号的解调……………………………………………………………………三、直接用MATLAB编程仿真………………………………………………1、实验框图………………………………………………………………2、仿真目的………………………………………………………………3、使用MALTLAB编程……………………………………………………四、仿真结果……………………………………………………………………1、图示………………………………………………………………………2、结论………………………………………………………………………五、设计心得和体会……………………………………………………………1、心得和体会……………………………………………………………2、致谢……………………………………………………………………参考文献……………………………………………………………………………………一、2ASK通信系统发展背景随着通信技术日新月异的发展,尤其是数字通信的快速发展越来越普及,研究人员对其相关技术投入了极大的兴趣。
课程设计任务书学生姓名:钟晓明专业班级:电信1006 指导教师:黄朝兵工作单位:题目:工程信号分析处理课程设计-基于MATLAB的二进制振幅键控调制(2ASK)与解调分析初始条件:1.Matlab6.5以上版本软件;2.先修课程:通信原理等;要求完成的主要任务:(包括课程设计工作量及其技术要求,以及说明书撰写等具体要求)1、利用MATLAB中的simulink工具箱中的模块进行二进制振幅键控(2ASK)调制与解调,观察波形变化;2、画出程序设计框图,编写程序代码,上机运行调试程序,记录实验结果(含计算结果和图表等),并对实验结果进行分析和总结;3、课程设计说明书按学校统一规范来撰写,具体包括:⑴目录;⑵理论分析;⑶程序设计;⑷程序运行结果及图表分析和总结;⑸课程设计的心得体会(至少800字,必须手写。
);⑹参考文献(不少于5篇)。
时间安排:周一、周二查阅资料,了解设计内容;周三、周四程序设计,上机调试程序;周五、整理实验结果,撰写课程设计说明书。
指导教师签名:年月日系主任(或责任教师)签名:年月日摘要 (I)1 Simulink简介 (1)1.1 Matlab简介 (1)1.2 Simulink介绍 (1)2 原理介绍 (3)2.1 二进制振幅键控(2ASK)调制原理 (3)2.2二进制振幅键控(2ASK)解调原理 (4)3 Simulink电路设计 (6)3.1 2ASK调制电路设计 (6)3.2 2ASK解调电路设计 (6)4 电路仿真 (9)4.1 2ASK调制电路仿真 (9)4.2 2ASK解调电路仿真 (10)4.3 结果分析 (11)5 MATLAB代码实现 (12)6 课程设计心得体会 (16)参考文献 (18)二进制振幅键控(2ASK)是一种常见的数字调制方式,通过振幅的不同来表达0或1。
其解调方式有非相干方式和相干方式。
本次课程设计通过使用Matlab 里的Simulink,利用其中不同功能的模块来构建了2ASK的调制电路与解调电路,进行了仿真,得到了仿真波形,并对结果进行了分析总结。
关键词:二进制振幅键控,Simulink,相干解调,仿真1 Simulink简介1.1 Matlab简介Simulink是Matlab中的一部分,首先简单介绍一下Matlab。
Matlab是Matrix Laboratory的缩写,意为矩阵实验室。
它具有强大的矩阵处理功能和绘图功能,进还能进行文字处理,绘图,建模仿真等功能。
Matlab已经发展成为多学科、多种工作平台的功能强大的大型软件。
Matlab的帮助功能很强大,自带有详细的帮助手册,基于HTML的完整的帮助功能,也可以用help命令来得到帮助信息。
程序语法与C语言类似,设计自由度大,方便我们编程。
Matlab有高级的程序环境,但程序环境很简单易用。
Matlab源程序具有很大的开放性。
Matlab有强大的的图形绘制功能。
Matlab还拥有功能强大的各种工具箱。
这些工具箱都是由该领域内学术水平很高的专家编写的,所以用户无需编写自己学科范围内的基础程序,而直接进行高,精,尖的研究,能极大地促进我们的学习研究工作。
1.2 Simulink介绍Simulink是Matlab中一个用来对动态系统进行建模、仿真和分析的软件包。
Simulink提供了一种图形化的交互环境来建模、分析和仿真各种动态系统,只需用鼠标拖动的方法便能迅速地建立起系统框图模型,甚至不需要编写一行代码。
使用简单方便。
Simulink框图提供了交互性很强的仿真环境,既可以通过下拉菜单执行仿真,也可以通过命令行进行仿真。
菜单方式对于交互工作非常方便,而命令行方式对于运行一大类仿真如蒙特卡罗仿真非常有用。
Simulink的开放式结构允许用户扩展仿真环境的功能:采用MATLAB、FORTRAN和C代码生成自定义模块库,并拥有自己的图标和界面。
因此用户可以将使用FORTRAN或C编写的代码链接进来,或者购买使用第三方开发提供的模块库进行更高级的系统设计、仿真与分析。
Simulink的开放式结构允许用户扩展仿真环境的功能:采用MATLAB、FORTRAN和C代码生成自定义模块库,并拥有自己的图标和界面。
因此用户可以将使用FORTRAN或C编写的代码链接进来,或者购买使用第三方开发提供的模块库进行更高级的系统设计、仿真与分析。
由于Simulink可以直接利用MATLAB的诸多资源与功能,因而用户可以直接在Simulink下完成诸如数据分析、过程自动化、优化参数等工作。
工具箱提供的高级的设计和分析能力可以融入仿真过程。
Simulink具有以下特点:(1) 基于矩阵的数值计算。
(2) 高级编程语言。
(3) 图形与可视化。
2 原理介绍2.1 二进制振幅键控(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 )。
一个二进制的振幅键控信号可以表示成一个单极性矩形脉冲序列与一个正弦型载波的相乘,即:∑-=nc s n t nT t g a e ωcos )]([0这里,g(t)是持续时间为T s 的矩形脉冲,而a n 的取值服从下述关系:⎩⎨⎧-=)1(,1,0P P a n 概率为概率为 则:∑-=ns n nT t g a t s )()(t t s e c ωcos )(0=2ASK 信号的产生方法比较简单。
首先,因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,由二进制序列控制门的通断,=1时开关导通;=0时开关截止,这种调制方式称为通-断键控法。
其次,2ASK 信号可视为S(t)与载波的乘积,故用模拟乘法器实现2ASK 调制也是很容易想到的另一种方式,称其为乘积法或模拟幅度调制法。
如图2.1和2.2所示。
图2.1 模拟幅度调制方法c图2.2 键控方法通过调制生成的2ASK波形如图2.3所示:图2.3 2ASK信号时域波形2.2二进制振幅键控(2ASK)解调原理2ASK信号有两种基本的解调方式:非相干解调(包络检波法)和相干解调(同步检测法)。
相应的原理框图如图2.3、2.4.图2.4 非相干解调原理框图~载波S开关电路e0(t)图2.5 相干解调原理框图二进制振幅键控方式是数字调制中出现最早的,也是最简单的。
这种方法最初用于电报系统,但是抗噪声能力比较差,因此在数字通信中使用的不多。
但是它是研究其他数字调制方式的基础,因此应该熟悉它。
3 Simulink电路设计3.1 2ASK调制电路设计首先启动Matlab,输入Simulink并回车启动Simulink模块,然后添加模块。
本电路需要的模块如下:正弦波源,这里使用的是Signal Processing Blockset\DSP Sources\Sine Wave,设定其幅度为2V,频率为1Hz。
基带信号源,使用的是Communications Blockset\Comm Sources\Random Data Sources\Bernoulli Binary Generator,可以产生随机数字波形。
设置其Probability of a zero为0.5,每个方波为1秒。
乘法器,用的是Simulink\Math Operations\Product。
再加上三个示波器显示结果,示波器是Simulink\Sinks\Scope。
通过鼠标拖拽即可完成连线。
仿真电路如图3.1。
图3.1 2ASK调制电路3.2 2ASK解调电路设计2ASK解调电路使用相干解调法,电路的制作方法和调制电路一样,需要用到的模块有正弦波源,基带信号源,乘法器,示波器,这些和调制电路用的模块一样。
正弦波源频率改为50Hz。
抽样判决器用的是Signal Processing Blockset\Quantizers\Scalar Quantizer Encoder,设置其小于0.5V的电压编码为0,大于0.5V就编码为1。
其设置如图3.2。
图3.2 抽样判决器设置此外还需用到低通滤波器,使用的是Signal Processing Blockset\Filtering\Filtering\Filter Designs\Digital Filter Design,其设置如图3.2所示:图3.3 低通滤波器设置最后得到2ASK解调电路如图3.3所示:图3.4 2ASK解调电路4 电路仿真4.1 2ASK调制电路仿真在设计完电路后对电路的原理进行仿真测试,点击Start simulation按钮即可开始仿真,然后双击示波器就可以看见波形。
2ASK调制结果如图4.1到4.3所示:图4.1 正弦波图4.2 基带波型图4.3 2ASK波形4.2 2ASK解调电路仿真2ASK解调电路仿真方法同调制电路,结果如图4.4-4.7:图4.4 基带波形图4.5 2ASK波形图4.6 低通滤波后波形图4.7 抽样判决后波形4.3 结果分析在调制结果波形中,在基带波形为1的地方,对应的2ASK波形有和载波相同的正弦波,基带波形为0处,对应的2ASK波形也为0,符合二进制振幅键控的特点,说明该电路实现了2ASK波形的调制。
从解调结果波形,可以看出,2ASK波形经过与载波相乘,低通滤波后,已经有了基带波形的大致形状,但是有很多纹波,再经过抽样量化之后,就能调制出基带波形了。
调制后波形和调制前一样,说明电路工作正常。
5 MATLAB代码实现加入高斯噪声的2ASK的调制与相干解调仿真代码: clc;clear all;close all;%信源a=randint(1,15,2);t=0:0.001:0.999;m=a(ceil(15*t+0.01));subplot(511)plot(t,m);axis([0 1.2 -0.2 1.2]);title('2ASK调制与解调电信1006 钟晓明');%载波f=150;carry=cos(2*pi*f*t);%2ASK调制st=m.*carry;subplot(512);plot(t,st)axis([0 1.2 -1.2 1.2])title('2ASK信号')%加高斯噪声nst=awgn(st,70);%解调部分nst=nst.*carry;subplot(513)plot(t,nst)axis([0 1.2 -0.2 1.2]);title('乘以相干载波后的信号')%低通滤波器设计wp=2*pi*2*f*0.5;ws=2*pi*2*f*0.9;Rp=2;As=45;[N,wc]=buttord(wp,ws,Rp,As,'s'); [B,A]=butter(N,wc,'s');%低通滤波h=tf(B,A); %转换为传输函数dst=lsim(h,nst,t);subplot(514)plot(t,dst)axis([0 1.2 -0.2 1.2]);title('经过低通滤波器后的信号'); %判决器k=0.25;pdst=1*(dst>0.25);subplot(515)plot(t,pdst)axis([0 1.2 -0.2 1.2]);title('经过抽样判决后的信号')%频谱观察%调制信号频谱df=f;N=length(st);f=(-N/2:N/2-1)*df;sf=fftshift(abs(fft(st)));figure(2)subplot(411)plot(f,sf)title('调制信号频谱电信1006 钟晓明') %信源频谱mf=fftshift(abs(fft(m)));subplot(412)plot(f,mf)title('信源频谱')% 乘以相干载波后的频谱mmf=fftshift(abs(fft(nst)));subplot(413)plot(f,mmf)title('乘以相干载波后的频谱')%经过低通滤波后的频谱dmf=fftshift(abs(fft(dst)));subplot(414)plot(f,dmf)title('经过低通滤波后的频谱');图5.1图5.26 课程设计心得体会通过本次课程设计,我们主解了要了2ASK调制与解调原理,特别是2AS调制解调电路的MATLAB实现与调制性能分析,把通信原理等通信类科目的内容应用到本课程设计中来,进一步巩固复习通信原理,MATLA等课程,以达到融会贯通的目的。