基于Simulink的通信系统建模与仿真——数字通信系统姓名：XX完成时间：XX年XX月XX日一、实验原理（调制、解调的原理框图及说明）ASK调制数字信号对载波振幅调制称为振幅键控即ASK（Amplitude－Shift Keying）。
ASK有两种实现方法：1.乘法器实现法2.键控法。
乘法器实现法的输入是随机信息序列，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，相乘后的信号通过带通滤波器滤除高频谐波和低频干扰。
键控法是产生ASK信号的另一种方法。
二元制ASK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。
乘法器实现法框图键控法实现框图ASK解调ASK的解调有两种方法：1.包络检波法2.相干解调。
同步解调也称相干解调，信号经过带通滤波器抑制来自信道的带外干扰，乘法器进行频谱反向搬移，以恢复基带信号。
低通滤波器用来抑制相乘器产生的高次谐波干扰。
由于AM信号波形的包络与输入基带信号成正比，故也可以用包络检波的方法恢复原始调制信号。
包络检波器一般由半波或全波整流器和低通滤波器组成。
相干解调框图包络检波框图FSK调制2FSK 信号的产生通常有两种方式：（1）频率选择法；（2）载波调频法。
由于频率选择法产生的2FSK 信号为两个彼此独立的载波振荡器输出信号之和，在二进制码元状态转换（0 →1或1 →0 ）时刻，2FSK 信号的相位通常是不连续的，这会不利于已调信号功率谱旁瓣分量的收敛。
载波调频法是在一个直接调频器中产生2FSK 信号，这时的已调信号出自同一个振荡器，信号相位在载频变化时始终时连续的，这将有利于已调信号功率谱旁瓣分量的收敛，使信号功率更集中于信号带宽。
在这里，我们采用的是频率选择法，其调制原理框图如下图所示：FSK解调FSK信号的解调方法很多，我们主要讨论1.非相干解调2.相干解调。
非相干解调框图如下相干解调框图如下PSK调制相移键控是一种用载波相位表示输入信号信息的调制技术。
数字通信系统的建模与仿真分析作者：李冶徐志武来源：《科学导报·科学工程与电力》2019年第26期频带利用率在1bit/s/Hz至3bit/s/Hz之间的数字调制技术是我们经常生活中使用的2ASK、QPSK、2FSK、BIT/SK等;频带利用率是8bit/s/Hz的数字调制技术是256QAM。
256QAM的频带利用率等于8倍的2ASK。
无论是传输效率还是传输种类，数字通信都高于模拟通信。
因为数字通信更契合人们生活上的所需，无论是系统配置还是抗干扰能力;亦或是中继时噪声，更还有色散影响等方面，数字通信的优良特性都得以凸显。
此外，我们可以发现在想到达到长距离的通信传输时，我们需要使用的是数字通信。
调制分为数字和模拟两种方式。
1.1ASK通信系统的建模与仿真1.1.1ASK信号调制解调原理当正弦方向的载波的幅度因为数字基带信号发生了一些变化，它随之也发生了相应的变化，这一过程就是我们需要了解的振幅键控。
振幅键控是一种数字调制的过程，当信号变为二进制信号的时候，我们就把它发生的变化称之为二进制振幅键控。
先设置一种情况，将发送的二进制符号的序列用“0”、“1”表示，有下面的对应关系：（1）发送“0”——概率=P（2）發送“1”——概率=1-P由此可见，两种情况是相互独立的，所以，可以写出这个符号序列的表达式为：由图1.1可得，模拟相乘的方法以及数字键控的方法可以构成2ASK的信号。
图1.2中的（a）是模拟相乘，图（b）是数字键控。
1.1.2ASK信号的功率谱密度由载波分量决定的离散谱以及根据基带信号的产生的波形可以确定下来的连续谱这两者共同构成了二进制振幅键控信号，由此进行分析，得出B2ASK=2B1.1.3.ASK数字通信系统框图及仿真分析（1）数字通信系统的仿真模型：（2）ASK仿真结果波形：结论：通过对ASK通信系统进行建模，得出仿真结果并分析可知，ASK是学习通信系统的基础与基石，虽然随着时代的发展，对它的运用越来越少，但它的价值不可小觑，因为它为后面分析其他几种通信系统形式打下了基础。
一、物理层仿真实验1、实验目的：初步掌握数字通信系统的仿真方法。
完成一个通信系统的搭建，并仿真得到相应的BER-Eb/No性能曲线，完成系统性能的分析。
2、实验原理通信系统仿真就是要通过计算机产生各种随机信号，并对这些信号做相应的处理以获得期望的结果，但是要求计算机产生完全随机的数据时不可能的，只能算是伪随机数。
从预测的角度看，周期数据是完全可以预测的，但当周期趋于无穷大时，可以认为该数据具有伪随机特性。
产生伪随机数的算法通常有：Wishmann-Hill算法产生均匀分布随机变量该算法是通过将3个周期相近的随机数发生器产生的数据序列进行相加，进而得到更大周期的数据序列。
定义三个随机数发生器：Xi+1=(171xi)mod(30269)Yi+1=(170yi)mod(30307)Zi+1=(172zi)mod(30323)以上三式中均需要设定一初始值（x0,y0,z0），这三个初始值一般称为种子。
产生的三个序列的周期分别是：30269、30307、30323。
将这三个序列组合相加即可得到一个周期更大的均匀分布随机序列：Ui=（Xi/30269+Yi/30307+Zi/30323）mod(1)逆变换法产生Rayleigh分布随机变量逆变换法的基本思想是：将一个不相关均匀分布的随机序列U映射到一个具有概率分布函数Fx(x)的不相关序列随机序列X，条件是要产生的随机变量的分布函数具有闭合表达式。
R=sqrt(-2σ2 ln(u))根据上式即可将均匀分布的随机变量映射为Rayleigh分布的随机变量。
根据Rayleigh分布随机变量产生Gussian分布随机变量通信系统中的噪声通常建模为白高斯噪声，其含义是功率谱是白的，信号分布是满足高斯的。
基于Rayleigh随机变量，可以方便的产生Gussian分布的随机变量。
关系如下：X=R*COS(2πu1)Y=R*SIN(2πu2)其中U1和U2分别是两个均匀分布的随机变量，产生的X和Y均为高斯随机变量。
数字通信系统的误码率性能仿真与
实现
数字通信系统的误码率性能仿真与实现，是指使用计算机来进行数字通信系统的性能测试，其中包括误码率、带宽分配、延迟时间等。
通常而言，在使用数字通信系统前，采取性能仿真技术，即使用计算机模拟实际环境，并对系统进行性能测试，以确保系统的正常工作。
这种方法不仅可以减少实际实施系统时可能遇到的风险，而且可以提高系统的性能水平。
误码率（BER）是指在进行数字通信时，传输的数据信息中出现的错误率。
误码率的测定是一种标准的数字通信系统测试，用于衡量系统的质量和可靠性。
为了测试误码率性能，需要使用计算机模拟系统的操作环境，并设置所需的参数，以测量系统在特定情况下的误码率。
当系统的性能符合要求时，可以实施系统。
因此，数字通信系统的误码率性能仿真和实现是一种重要的测试手段，可以帮助系统开发者检测系统的性能，并确保系统的功能和安全。
