基于matlab的2ask通信系统设计与仿真毕业设计（论文）.doc

******************* 实践教学 ******************* 兰州理工大学 计算机与通信学院 《通信系统仿真训练》课程设计 题 目：2ASK通信系统的设计与仿真 专业班级： 通信工程（2）班 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目录 一 引 言 1 1.1 课程设计目的 1 1.2 课程设计内容 1 1.3课程设计要求 1 二 2ASK调制与解调原理 2 2.1 2ASK调制原理 2 2.2 2ASK解调原理 4 三 设计步骤 6 3.1 matlab的工作环境熟悉 6 3.2 ASK调制电路分析 8 四 结束语 20 参考文献 21 一 引 言 本课程设计是深入理解和掌握振幅通信系统的各个关键环节，包括调制、解调、滤波、传输、噪声对通信质量的影响等。在数字信号处理实验课的基础上更加深入的掌握数字滤波器的设计原理及实现方法。使对系统各关键点的信号波形及频谱有深刻的认识。0、1序列组成，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。该二进制符号序列可表示为 其中: 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e2ASK(t)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。 由图1 可以看出，2ASK信号与模拟调制中的AM信号类似。所以，对2ASK信号也能够采用非相干解调(包络检波法)和相干解调(同步检测法)，其相应原理方框图如图3 所示。2ASK信号非相干解调过程的时间波形如图4 所示。 ? 图2-1 二进制振幅键控信号时间波型 2ASK信号的功率谱密度 由于二进制的随机脉冲序列是一个随机过程,所以调制后的二进制数字信号也是一个随机过程，因此在频率域中只能用功率谱密度表示。2ASK 信号功率谱密度的特点如下(1)由连续谱和离散谱两部分构成连续谱由信号g(t)经线性调制后决定离散谱由载波分量决定(2)已调信号的带宽是基带脉冲波形带宽的二2ASK 信号功率谱密度，设的功率谱为，s(t)的功率谱为。 则 ， ，。 图2-2 2ASK信号的功率谱密度示意图 在二进制数字振幅调制中，载波的幅度随着调制信号的变化而变化，实现这种调制的方式有两种：（1）相乘法：通过相乘器直接将载波和数字信号相乘得到输出信号，这种直接利用二进制数字信号的振幅来调制正弦载波的方式称为相乘法，其电路如图所示。在该电路中载波信号和二进制数字信号同时输入到相乘器中完成调制。所示图相乘法2ASK信号非相干解调过程的时间波形 三 设计步骤 3.1 matlab的工作环境熟悉 MATLAB 是美国MathWorks公司出品的商业数学软件，用于算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境，主要包括MATLAB和SIMULINK两大部分。 Simulink是MATLAB最重要的组件之一，它提供一个动态系统建模、仿真和综合分析的集成环境。在该环境中，无需大量书写程序，而只需要通过简单直观的鼠标操作，就可构造出复杂的系统。Simulink具有适应面广、结构和流程清晰及仿真精细、贴近实际、效率高、灵活等优点，并基于以上优点Simulink已被广泛应用于控制理论和数字信号处理的复杂仿真和设计。同时有大量的第三方软件和硬件可应用于或被要求应用于Simulink。 SIMULINK是MATLAB中的一种可视化仿真工具， 是一种基于MATLAB的框图设计环境，是实现动态系统建模、仿真和分析的一个软件包，被广泛应用于线性系统、非线性系统、数字控制及数字信号处理的建模和仿真中。Simulink可以用连续采样时间、离散采样时间或两种混合的采样时间进行建模，它也支持多速率系统，也就是系统中的不同部分具有不同的采样速率。为了创建动态系统模型，Simulink提供了一个建立模型方块图的图形用户接口(GUI) ，这个创建过程只需单击和拖动鼠标操作就能完成，它提供了一种更快捷、直接明了的方式，而且用户可以立即看到系统的仿真结果。 图3-1正弦仿真电路图 正弦波参数设置如图3-2所示： 图3-2 正弦参数设置 系统内的示波器显示的波形如图。 图3-3 单正弦波与平方波的对比 结论：两正弦波叠加之后的周期是原周期的1/2,频度是原频度的2倍