ASK调制解调.docx
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ASK调制解调
2ASK调制解调
电子电路设计CDIO一级项目
设计说明书
题目：
2ASK调制解调matlab仿真设计
专业班级：
学生姓名：
学号：
设计周数：
2周
年月日
1．任务要求
1.1对数字通信系统主要原理和技术进行研究，包括二进制相移键控（2ASK）及解调技术和高斯噪声信道原理等。
1.2建立数字通信系统数学模型；
1.3建立完整的基于2ASK的模拟通信系统模型；
1.4对系统进行仿真、分析。
2．任务目的
通过我们对本学期课程的学习和理解，综合运用课本中所学到的理论知识完成通信系统模型的设计。
以及锻炼我们查阅资料的能力，数字信号的MATLAB应用能力。
学会简单电路的实验调试和测试方法，增强我们的动手能力。
为以后学习和工作打下基础。
3．通信系统
3.1通信系统原理
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3-1所示。
图3-1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。
数字通信系统是利用数字信号来传递消息的通信系统，其模型如图3-2所示，
图3-2数字通信系统模型
模拟通信系统是利用模拟信号来传递消息的通信系统，其模型如图3-3所示。
图3-3模拟通信系统模型
数字通信系统较模拟通信系统而言，具有抗干扰能力强、便于加密、易于实现集成化、便于与计算机连接等优点。
因而，数字通信更能适应对通信技术的越来越高的要求。
近二十年来，数字通信发展十分迅速，在整个通信领域中所占比重日益增长，在大多数通信系统中已代替模拟通信，成为当代通信系统的主流。
在数字基带传输系统中，为了使数字基带信号能够在信道中传输，要求信道应具有低通形式的传输特性。
然而，在实际信道中，大多数信道具有带通传输特性，数字基带信号不能直接在这种带通传输特性的信道中传输。
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。
图3-4数字调制系统的基本结构
数字调制与模拟调制原理是相同的，一般可以采用模拟调制的方法实现数字调制。
但是，数字基带信号具有与模拟基带信号不同的特点，其取值是有限的离散状态。
这样，可以用载波的某些离散状态来表示数字基带信号的离散状态。
基本的三种数字调制方式是：
振幅键控（ASK）、频移键控（FSK）和相移键控（PSK或DPSK）。
本次重点论述2ASK数字调制系统的原理及其解调原理。
3.22ASK的调制与解调仿真
3.2.1二进制振幅键控（2ASK）原理
振幅键控是正弦载波的幅度随数字基带信号而变化的数字调制.当数字基带信号为二进制时,则为二进制振幅键控.设发送的二进制符号序列由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:
Ts是二进制基带信号时间间隔,g（t）是持续时间为Ts的矩形脉冲:
则二进制振幅键控信号可表示为
二进制振幅键控信号时间波型如图3-5所示.由图3-5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3-6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3-5二进制振幅键控信号时间波型
图（b）数字键控法
图3-6二进制振幅键控信号调制器原理框图
由图3-5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3-7所示。
2ASK信号非相干解调过程的时间波形如图3-8所示.
图3-72ASK非相干解调和相干解调框图
图3-82ASK信号非相干解调过程的时间波形图
3.2.12ASK的调制与解调仿真
2ASK的调制见附录一。
得到各点的时域波形和频谱分别如图3-9和3-10所示。
图3-92ASK调制与解调各点的时域波形
图3-102ASK调制与解调各点的频谱
4.心得体会
在这次课程设计过程中，我获益匪浅。
通过这个实验，让我清楚地了解和掌握了MATLAB的功能，实现了所学2ASK调制解调的仿真，对2ASK的原理更加熟悉了，并巩固了数字调制系统的相关知识点。
体会到理论和实际是不同的，实践离不开理论，理论只有应用于实践才能发挥其作用。
学过的东西，只有自己实际去做了才能更熟悉，才能对其本质更了解。
在将理论用各种方法实现的同时，我们也在不断的搜集资料，不断的学习，获得更多的相关知识。
在对MATLAB的应用中和学习别人的程序时，我体会到MATLAB的功能之强大，应用之广泛，任何一件作品都是没有最好，只有更好，但是无论通过怎样的途径，我们都能表达出理论的成果。
因此对其产生了更大的兴趣，很有感觉。
总之这次课程设计使我收获甚大。
5.参考文献
[1]樊昌信,曹丽娜.通信原理第六版.国防工业出版社.2010.07;
[2]唐向宏，岳恒立，郑雪峰.MATLAB及在电子信息类课程中的应用第二版.电子工业出版社.2009.06;
[3]郭文彬,桑林.通信原理-基于Matlab的计算机仿真.北京邮电大学出版社.2006.05;
[4]邬春明.通信原理实验与课程设计.北京大学出版社.2013.07
附录一
clearall;
closeall;
%基带信号
i=10;j=5000;
a=round（rand（1,i））;
t=linspace（0,5,j）;
fb=i/5;tb=1/fb;s=t;
forn=1:
i
ifa（n）==0
forb=j/i*（n-1）+1:
j/i*n
s（b）=0;
end
elseforb=j/i*（n-1）+1:
j/i*n
s（b）=1;
end
end
end
figure
（1）
subplot（4,2,1）;plot（t,s）;gridon
title（'基带信号'）;axis（[0,10/fb,0,2]）;
%载波信号
fc=10;tc=1/fc;
Vc=cos（2*pi*10.*t）;
subplot（4,2,2）;plot（t,Vc）;gridon
title（'载波信号'）;axis（[0,5,-2,2]）;
%调制信号
ask=s.*Vc;
figure
（1）;subplot（4,2,3）;plot（t,ask）;gridon
title（'ask调制信号'）;axis（[0,5,-2,2]）;
figure
（2）;subplot（3,2,1）;plot（abs（fft（s）））;
axis（[0,200,0,400]）;title（'原始信号频谱'）;
figure
（2）;subplot（3,2,2）;plot（abs（fft（ask）））;
title（'2ASK信号频谱'）;axis（[0,200,0,400]）;
%加入高斯噪声
noise=awgn（ask,30）;
figure
（1）;subplot（4,2,4）;plot（t,noise）;gridon
title（'加入高斯噪声'）;axis（[0,5,-2,2]）;
figure
（2）;subplot（3,2,3）;plot（abs（fft（noise）））;
axis（[0,200,0,400]）;title（'加入白噪声的2ASK信号频谱'）;
%调用带通滤波器函数
jt1=daitong（fb,fc,noise）;
figure
（1）;subplot（4,2,5）;plot（t,jt1）;gridon
title（'经过带通滤波后'）;axis（[0,5,-2,2]）;
%乘以相干载波
jt2=jt1.*Vc;
figure
（1）;subplot（4,2,6）;
plot（t,jt2）;gridon
axis（[0,5,-2,2]）;title（'乘以相干载波后'）;
figure
（2）;subplot（3,2,4）;plot（abs（fft（jt2）））;
axis（[0,200,0,400]）;title（'相乘后信号频谱'）;
%调用低通滤波器
jt=ditong（fb,jt2,t）;
figure
（1）;subplot（4,2,7）;plot（t,jt）;gridon
axis（[0,5,-2,2]）;title（'经过低通滤波后'）;
figure
（2）;subplot（3,2,5）;plot（abs（fft（jt）））;
axis（[0,200,0,400]）;title（'经低通滤波器后信号频谱'）;
%判决器
k=0.25;
pdst=1*（jt>0.25）;
figure
（1）;subplot（4,2,8）;plot（t,pdst）;gridon
axis（[0,5,0,2]）;title（'判决后输出波形'）;
figure
（2）;subplot（3,2,6）;plot（abs（fft（jt）））;
axis（[0,200,0,400]）;title（'经抽样判决后信号频谱'）;
最后加上评语表格，不要改变表格大小，不要跨页设置表格。
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