数字通信课程设计--数字频带传输系统的设计.doc

目录 一、课程设计目的 2 二、设计任务书 2 三、进度安排 3 四、具体要求 3 五、课程设计内容 3 5.1数字频带传输系统 3 5.2二进制振幅键控(2ASK) 4 5.2.1调制实验原理框图： 4 5.2.2 调制实验步骤 5 5.2.3 解调的原理框图 8 5.3二进制频移键控(2FSK) 9 5.3.1 2FSK调制原理 9 5.3.2 调制实验步骤 9 5.3.3 2FSK解调的原理框图： 13 5.4二进制移相键控(2PSK) 13 5.4.1 2PSK调制原理 13 5.4.2 2PSK调制的实验步骤 14 5.4.3 2PSK解调的原理框图 17 5.5二进制差分相位键控(2DPSK) 18 5.5.1 2DPSK调制原理 18 5.5.2 2DPSK调制的实验步骤 18 5.5.3 2DPSK的解调原理框图 22 5.6 二进制数字信号的功率谱密度 22 5.6.1．2ASK 信号的功率谱密度 22 5.6.2 2FSK 信号的功率谱密度 23 5.6.3 2PSK 及 2DPSK信号的功率谱密度 23 六、运行程序过程中产生的问题及采取的措施 24 七、总结和展望 24 八、参考文献 25 一、课程设计目的 本课程是为工程本科生开设的必修课SystemView、C等语言进行，软件不限。要求给出2ASK、2FSK、2PSK、2DPSK 各种已调信号的调制、解调的原理框图、仿真电路图仿真电路图二进制振幅键控(2ASK)图 – 2 二进制振幅键控信号时间波型 相关参数设置： 图2.1 图2.1是对载波信号的设置，幅度为2，频率为4000Hz，取样时间为1/500。 图2.2 图2.2是对数字基带信号的设置，基带信号为0110110，采样时间为0.5。 2ASK调制实验仿真结果： 仿真波形中，第一个是载波波形，第二个是2ASK波形，第三个是基带信号波形。可以观察到，当码元为1时，对应的是两个周期的正弦波形图，这是因为给出的传码率是2000B，而载波的频率为8000*pi/2*pi=4000,刚好是两个周期。2ASK相当于通断键控，码元相当于开关，当码元为1时，允许载波通过。 加入噪声： 加噪声后的仿真结果： 图中，第一个是载波波形，第二个是基带信号的波形，第三个是加入噪声后2ASK的波形。 去除噪声：接收的信号线前接入一个带通滤波器，此带通滤波器的带宽恰好使信号的有用频谱通过并阻止带外的噪声通过。 5.2.3 解调的原理框图 5.3二进制频移键控(2FSK)在二进制数字调制中,若正弦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,则产生二进制移频键控信号(2FSK信号).二进制移频键控信号的时间波形如图- 4 所示,图中波形g可分解为波形e和波形f,即二进制移频键控信号可以看成是两个不同载波的二进制振幅键控信号的叠加. 若二进制基带信号的1符号对应于载波频率f1,0符号对应于载波频率f2,则二进制移频键控信号的时域表达式为 图 5- 4 2FSK信号的时间波形 图 5-5数字键控法2FSK信号的原理图 5.3.2 调制实验步骤 键控法实现2FSK 的matlab框图 相关参数设置： 图3.1 图3.1是对载波信号的设置，幅度为2，频率为4000Hz，取样时间为1/500。 图3.1 图3.2是对数字基带信号的设置，基带信号为0110110，采样时间为0.5。 图3.3 图3.3是对载波信号的设置，幅度为2，频率为2000Hz，取样时间为1/500。 图3.4 图3.4是对键控开关的参数设置，criteria for passing first input 为u2~=0 2FSK仿真结果： 图中第一个是频率是4000Hz的载波的波形，第二的是基带信号的波形，第三个是频率为2000Hz的载波，第四个为2FSK的波形。 从仿真波形中可以观察到，当码元为1时，对应的是两个周期的2cos8000πt的波形；当码元为0时，对应的是一个周期2cos4000πt的波形。 5.3.3 2FSK解调的原理框图： 5.4二进制移相键控(2PSK)在二进制数字调制中,当正弦载波的相位随二进制数字基带信号离散变化时,则产生二进制移相键控(2PSK)信号. 通常用已调信号载波的 0°和 180°分别表示二进制数字基带信号的 1 和 0. 二进制移相键控信号的时域表达式为e2PSK(t)= g(t-nTs)]cosωct 其中, an与2ASK和2FSK时的不同,在2PSK调制中,an应选择双极性,即