通信系统实验.docx

1、通信系统实验2ASK传输系统及其性能估计班级： 0108* 学号： 0108* 姓名： * 一、系统仿真目的：1. 了解数字频带传输系统的组成、工作原理及其抗噪声性能；2. 掌握通信系统的设计方法与参数选择原则；3. 掌握使用SystemView软件仿真通信系统的方法；二、系统仿真任务：1. 码元传输速率：20kBd；2. 设计一数字频带传输系统，并使用SystemView软件进行仿真；3. 获取各点时域波形，波形、坐标、标题等要清楚；滤波器的单 位冲击相应和幅频特性曲线；4. 获取主要信号的功率谱密度；5. 获取不同信噪比下的眼图（至少5个）及星座图（星座图为选 作内容）；6. 测试不加噪声

2、条件下的误码率，获取误码率曲线为选作内容；7. 数据分析及心得体会要求手写；8. 相干载波的提取为选作内容。三、原理简介2ASK信号时间波形e(t)随二进制基带信号是s(t)的通断的变化，如下图g(t)、s(t)、e(t)如下图： 图1 、2ASK信号时间波形2ASK信号的解调方法通常有两种，如下图：图2 、2ASK两种解调本实验采用相干解调法。一般来说，相干解调系统的抗噪声性能较非相干解调优越，尤其是在信噪比较低的情况下，其优越性更加突出；而在大信噪比的条件下，对这两种解调方式来说，为了得到相同的误码率对信噪比的要求差异不明显。非相干解调的主要优点是设备简单；而相干解调需要在接收机端产生一个

3、本地载波，接收机比较复杂，对设备相对简单的2ASK系统不适用，因此，在2ASK系统中很少使用相干解调的方法。 e(t)的功率谱密度为：单极性随机脉冲序列功率谱密度的一般表达式为：得e（t）的功率谱为：四、系统组成框图及图符参数设置系统框图图符参数设置：编号 库/名称 参 数0 Source: PN Seq Amp = 500e-3 v Offset = 500e-3 v Rate = 20e+3 Hz Levels = 2 Phase = 0 deg1 Sink: SN序列无2 Multiplier: NonParametric Inputs from 0 3 Outputs to 5 63

4、Source: Sinusoid Amp = 1 v Freq = 40e+3 Hz Phase = 0 deg Output 0 = Sine t2 t4 Output 1 = Cosine 4 Sink: 载波波形无5Sink: 已调信号无6 Adder: Non Parametric Inputs from 2 Outputs to 97 Operator: Gain Gain = 1 Gain Units = Linear8 Source: Gauss Noise Std Dev = 1 v Mean = 0 v9 Operator: Linear Sys Butterworth Ba

5、ndpass IIR 3 Poles Low Fc = 20e+3 Hz Hi Fc = 60e+3 Hz Quant Bits = None Init Cndtn = Transient DSP Mode Disabled10Sink: 接收的信号无11 Multiplier: NonParametric Inputs from 9 12 Outputs to 1412 Comm: Costas VCO Freq = 40e+3 Hz VCO Phase = 0 deg Mod Gain = 2 Hz/v Loop Fltr = 1 + 1/s + 1/s2 Output 0 = Baseb

6、and InPhase Output 1 = Baseband Quadratur Output 2 = VCO InPhase Output 3 = VCO Quadrature t13 t11 13 Sink: 提取的载波波形 无14 Operator: Linear Sys Bessel Lowpass IIR 3 Poles Fc = 20e+3 Hz Quant Bits = None Init Cndtn = Transient DSP Mode Disabled15 Sink: 解调的信号无16 Operator: Sampler Interpolating Rate = 20e

7、+3 Hz Aperture = 0 sec Aperture Jitter = 0 sec17 Operator: Hold Last Value Gain = 2 Out Rate = 1e+6 Hz Max Rate = 1e+6 Hz18 Sink: 采样信号无19 Sink: 保持无20 Logic: Buffer Gate Delay = 0 sec Threshold = 500e-3 v True Output = 1 v False Output = 0 v Rise Time = 0 sec Fall Time = 0 sec Max Rate = 1e+6 Hz21 Si

8、nk: 判决后无22 Operator: ReSample Rate = 20e+3 Hz Max Rate = 20e+3 Hz23 Operator: DelayNon-Interpolating Delay = 50e-6 sec Output 0 = Delay t24 Output 1 = Delay - dT24 Operator: ReSample Rate = 20e+3 Hz25 Comm: BER Rate No. Trials = 100 bits Threshold = 500e-3 v Offset = 0 bits Output 0 = BER t26 t27 Ou

9、tput 1 = Cumulative Avg Output 2 = Total Errors 26 Sink: Cndtnl Stop Action = Go To Next Loop Memory = Retain all samples Threshold = 500e-3 Input from t25 Output Port 027 Sink: Final Value Input from t25 Output Port 05、各点波形、系统各点波形图：图3、SN序列图4、载波图形图5、2ASK信号图6、2ASK信号与SN序列瀑布图图7、2ASK信号与SN序列覆盖图图8、提取的载波信号

10、图9、过LPF的解调信号图10、抽样判决后的信号图11、原SN序列与判决后信号瀑布图、不同信噪比下的眼图：图2、无噪声图13、图14、图15、图16、图17、六. 主要信号的功率谱密度：图18、序列功率谱密度图19、信号的功率谱密度图20、2与序列功率谱密度瀑布图分析：上图中从上到下，依次是基带信号频谱，已调信号的频谱，调制信号的功率谱和已调信号的功率谱，经带通滤波器后信号的功率谱密度和经带通滤波器后信号的功率谱密度。由于FFT频谱是对称的，故图中只画出了前一半。分析图2.2.1-4可得2ASK频谱特性如下：2ASK频谱特性：由连续谱和离散谱两部分组成。连续谱取决于g(t)经线性调制后的双边带

11、谱，离散谱由载波分量决定。2ASK信号的频谱只是将基带信号的频谱沿频率轴平移了一个fc,而基带信号的频谱结构并不改变。基带信号带宽为fs,2ASK信号带宽为2fs。频带利用率仅为直接传输基带信号的1/2。7. 滤波器的单位冲击相应及幅频特性曲线：图21、带通滤波器冲击响应图22、带通滤波器幅频特性图23、低通滤波器冲击响应图24、低通滤波器幅频特性8. 性能分析：测试不加噪条件下的误码率1、不加噪声时：图25、不加噪声时误码率2、加噪声时：图26、加噪声时误码率图27、高斯信道下误码率曲线九. 心得体会：参考文献：【1】张辉 曹丽娜 编著，现代通信原理与技术，西安：西安电子科 技大学出版社，2004【2】青松 程岱松 武建华 编著，数字通信系统的SystemView仿真 与分析，北京：北京航空航天大学出版社，2001【3】杨亮 齐林 刘艳霞，基于SystemView误比特率的测试仿真，现 代电子技术，2005年第2 期