数字通信原理课程设计--先验等概的2ASK最佳接收机设计.doc

课程设计 班 级： 姓 名： 学 号： 指导教师： 成 绩： 先验等概的2ASK最佳接收机设计 1.摘要： 在数字通信系统中，接收端收到的是发送信号和信道噪声之和。噪声对数字信号的影响表现在使接收码元发生错误。一个通信系统的优劣很大程序上取决于接收系统的性能。这因影响信息可靠传输的不利因素将直接作用到接收端，对信号接收产生影响。从接收角度，什么情况下接收系统是最好的？这就需要讨论最佳接收问题。本次课程设计，我的课题是先验等概的2ASK最佳接收机的设计，就是对通信系统的最佳接收这一问题，进行分析与设计。 2.设计要求: 我设计的题目是：先验等概的2ASK最佳接收机设计。 要求： 1、用simulink对系统建模 2、输入数字信号序列并进行接收判决。 3、通过多次输入输出对所设计的系统性能进行分析 4、对解调原理进行分析。 3．设计及仿真： 3.1 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。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”或“1”。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。 2ASK信号的一般表达式为 =s(t)cost 其中 S(t)= 式中：为码元持续时间；g(t)为持续时间为的基带脉冲波形。为简便起见，通常假设g(t)是高度为1、宽度等于的矩形脉冲；是第n个符号的电平取值。 若概率为p时=1，概率为（1-p）=0，则二进制振幅键控信号时间波型如图1 所示。 由图1 可以看出，2ASK信号的时间波形随二进制基带信号s(t)通断变化，所以又称为通断键控信号（OOK信号）。 二进制振幅键控信号的产生方法如图2 所示，图(a)是采用模拟相乘的方法实现， 图(b)是采用数字键控的方法实现。 图3-1 二进制振幅键控信号时间波型 图3-2 二进制振幅键控信号调制器原理框图 3.2 2ASK调制仿真设计 本设计，我采用的是模拟相乘法产生2ASK信号的。2ASK仿真电路由正弦波模块，示波器模块，乘法器，所组成，仿真电路图如下图所示： 图3-3 电路图 各时刻波形如下图： 图3-4 各时刻波形 正弦波和二进制信号的参数设置： 图3-5 正弦波参数设置 图3-6 二进制信号参数设置 3.3最佳接收机设计 根据先验等概的2ASK最佳接收机的设计原理及结构图，用simulink建模如下图： 图3-7 电路图 各点输出波形： 图3-8 各点输出波形 Switch模块参数设置： 图3-9 Switch模块参数积分器参数设置： 图3-10 积分器参数示波器参数设置： 图3-11 示波器参数11100”时，各点输出波形为： 图3-12 输入“11100”是，输出波形 4. 调制与解调分析 2ASK的调制，我采用的是模拟相乘法进行的调制。最佳接收机的解调，我利用了Switch模块进行的解调。Switch模块的功能是当u2〉Thresholdu1，否则是u2。因此，可以将积分后的波形解调为原来调制的波形。详细波形如以上仿真波形所示。 5．总结与体会 通信原理是电子信息工程通信方向最主要的专业课程之一，通过在课堂上对理论知识的学习，我们了解到现代通信的基本方式以及其原理。然而，如何将理论在实践中得到验证和应用，是我们学习当中的一个问题。而通过本次课程设计，我们在强大的MATLAB平台上对先验等概的2ASK最佳接收机进行了一次仿真，有效的完善了学习过程中实践不足的问题，同时进一步巩固了原先的基础知识。 通过这次的课程设计，我们对信息和通信系统有了更进一步的认识，尤其是在系统设计方面，尽管是非常基础的先验等概的2ASK最佳接收机的设计，也是经过若干设备协同工作，才能保证信号有效接收。 另一方面，我们通过本次的课程设计，让我接触到了MATLAB软件。通过在SIMULINK环境下对系统进行模块化设计与仿真，使我们获得两方面具体经验，第一是MATLAB中SIMULINK功能模块的使用方法，第二是图形化和结构化的系统设计方法。这些经验虽然并不高深，但是对于刚入门的初学者来说，对以后步入专业领域进行设计或研发无疑具有重大的意义。 当然，在整个仿真过程中也遇到很多的问题，记忆犹新的就是参数的设置。由于MATLAB的界面都是英文的，当然一些参数的设定选项也都是英文的，由于不知道每个参数所代表的含义，最终只能借助英汉词典。此外，我感觉参数设置尤为重要，比如设计的最后一项（多次改