基于Simulink的2ASK通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及仿真

1、基于Simulink的2ASK通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及仿真2ASK數(shù)字傳輸系統(tǒng)仿真 用數(shù)字基帶信號(hào)控制載波，把數(shù)字基帶信號(hào)變?yōu)閿?shù)字帶通信號(hào)的過程稱為數(shù)字調(diào)制。數(shù)字調(diào)制與模擬調(diào)制基本原理相同，但數(shù)字信號(hào)有離散取值的特點(diǎn)。因此數(shù)字調(diào)制技術(shù)有兩種方法： 利用模擬調(diào)制方法實(shí)現(xiàn)數(shù)字調(diào)制； 利用數(shù)字信號(hào)離散取值特點(diǎn)通過開關(guān)鍵控載波，即鍵控法。數(shù)字通信系統(tǒng)的基本模型接收濾波器受信者噪聲源信道基帶信號(hào)發(fā)生器信號(hào)源 從消息傳輸角度看,系統(tǒng)包括了兩個(gè)重要交換,即消息與數(shù)字基帶信號(hào)之間的交換,數(shù)字基帶信號(hào)與信道信號(hào)之間的交換，通常前一種交換由發(fā)收端設(shè)備完成，而后一種交換則由調(diào)制和解調(diào)完成。2ASK二進(jìn)制振幅鍵控 振幅鍵控是

2、利用載波的幅度變化來傳遞數(shù)字信息，其頻率和初始相位保持不變。在2ASK中，載波的幅度只有兩種變化狀態(tài)，分別對(duì)應(yīng)二進(jìn)制信息“0”或“1”。二進(jìn)制振幅鍵控信號(hào)由于一個(gè)信號(hào)狀態(tài)始終為零，故又常稱為通斷鍵控信號(hào)。2ASK調(diào)制原理數(shù)字調(diào)制技術(shù)有兩種方法：模擬相乘法：通過相乘器直接將載波和數(shù)字信號(hào)相乘得到輸出信號(hào)，這種直接利用二進(jìn)制數(shù)字信號(hào)的振幅來調(diào)制正弦載波的方式稱為模擬相乘法，如圖1,在該電路中載波信號(hào)和二進(jìn)制數(shù)字信號(hào)同時(shí)輸入到相乘器中完成調(diào)制。數(shù)字鍵控法：用開關(guān)電路控制輸出調(diào)制信號(hào)，當(dāng)開關(guān)接載波就有信號(hào)輸出，當(dāng)開關(guān)接地就沒信號(hào)輸出，如圖二。乘法器s(t)s(t)開關(guān)電路圖1 模擬相乘法圖2 數(shù)字鍵控

3、法2ASK解調(diào)原理 2ASK信號(hào)有兩種基本的解調(diào)方法：非相干解調(diào)（包絡(luò)檢波法）和相干解調(diào) （同步檢測(cè)法），此次設(shè)計(jì)采用相干解調(diào)，如圖3。與模擬信號(hào)的接收系統(tǒng)相比，這里增加了一個(gè)“抽樣判決”，抽樣判決器的作用是：信號(hào)經(jīng)過抽樣判決器，即可確定接收碼元是“1”還是“0”。假設(shè)抽樣判決門限為b，當(dāng)信號(hào)抽樣值大于b時(shí)，判 為“1”碼；信號(hào)抽樣值小于b時(shí)，判為“0”碼。帶通濾波器相乘器低通濾波器抽樣判決器定時(shí)脈沖輸出總框圖設(shè)計(jì)信道帶通濾波器低通濾波器抽樣判決器輸出s(t)乘法器乘法器參數(shù)選擇 振幅鍵控是正弦載波的幅度隨數(shù)字基帶信號(hào)而變化的數(shù)字調(diào)制。當(dāng)數(shù)字基帶信號(hào)為二進(jìn)制時(shí)，則為二進(jìn)制振幅鍵控。設(shè)發(fā)送的二進(jìn)

4、制符號(hào)序列由0，1序列組成，發(fā)送0符號(hào)的概率為P，發(fā)送1符號(hào)的概率為1-P，且相互獨(dú)立。該二進(jìn)制符號(hào)序列可表示為An=0 概率為P 為空號(hào) 時(shí)域波形為g1（t)， 頻域?yàn)镚1（f）1概率為1-P為傳號(hào) 時(shí)域波形為g2（t），頻域?yàn)镚2（f)2ASK信號(hào)的一般表達(dá)式為：e2ASK=ang（t-nTs）cosct參數(shù)選擇（1） 傳輸數(shù)字信號(hào)碼元速率RB=10Hz（2） 載波頻率fc= 100Hz（3） 信號(hào)功率Si=o.5w（4） 噪聲功率Ni=0.01w參數(shù)計(jì)算（1） 帶寬 B=2RB=20Hz（2） 帶通特性 H（f）=（3） 輸入噪聲功率Ni=0.001W（4） 輸入信噪比r=Si/Ni=5

5、0（6） 低通特性H（f）=0 其他1 90Hz|f| 110Hz 0 其他|f| 10HzSimulink仿真電路圖部分參數(shù)設(shè)置載波輸入信號(hào)部分參數(shù)設(shè)置帶通濾波器低通濾波器部分參數(shù)設(shè)置抽樣判決器 設(shè)置低通濾波器的輸出信號(hào)大于0.25時(shí)，輸出1，小于0.25時(shí)輸出0。第一路為輸入信號(hào)波形圖第二路為ASK已調(diào)后的波形圖第三路為加入噪聲后的波形圖第四路為經(jīng)過帶通濾波器后的波形圖第五路為經(jīng)過帶通濾波器后與載波相乘后的波形圖第六路為經(jīng)過低通濾波器后的波形圖第七路為ASK解調(diào)后的波形圖Simulink仿真未加噪聲時(shí)波形圖 由仿真波形可以看出解調(diào)后的波形與輸入波形復(fù)制周期完全一致，存在0.01s左右的延遲。模擬仿真加上帶限白噪聲，噪聲功率 0.001模擬仿真加上帶限白噪聲，噪聲功率0.01模擬仿真加上高斯噪聲模擬仿真課設(shè)總結(jié) 通過這次的課程設(shè)計(jì)，進(jìn)一步了解了二進(jìn)制振幅鍵控即2ASK的基本原理及其解調(diào)方法，主要是相干解調(diào)。在學(xué)習(xí)過程中，遇到過許多困難，比如參數(shù)設(shè)置的不理想，因此總是會(huì)出現(xiàn)波形失真