基于Systemview的2ASK信号调制与解调

通信系统课程设计实习报告题目：幅移键控2ASK系统设计建模与计算机仿真分析班级：姓名：学号：指导教师：实习时间：-2-一、实习目的：1.掌握2ASK解调原理及其实现方法，了解线性调制时信号的频谱变化；2.认识和理解通信系统，掌握信号是如何经过发端处理被送入信道然后在接收端还原；3.学会2ASK传输系统的二级调制解调结构，测试2ASK传输信号加入噪声后的误码率，分析2ASK传输系统的抗噪声性能；二、实习仪器：1.计算机2.SystemView软键三、设计内容：二进制幅度键控调制(2ASK或OOK)在幅度键控中载波幅度时随着调制信号而变化的，二进制振幅键控信号的产生方法(调制方法)有两种。如下图，是一般的模拟幅度调制方法。二进制数据2ASK输出另外，2ASK解调原理方框图如下：输入2ASK(a)相干解调法:输入2ASK(b)包络检波法:乘法器载波带通滤波低通滤波相乘抽样判决器cosωt定时脉冲带通滤波整流抽样判决低通滤波定时脉冲-3-1.2ASK是利用载波的幅度变化来传递数字信息，其频率和初始相位保持不变。在2ASK中，载波的幅度变化只有两种变化状态，分别对应二进制信息“0”或“1”。2ASK常用的产生方法通常有两种：模拟调制法和键控法。本次仿真用模拟调制法。2.系统搭建及参数设置：如图-1Systemview系统时钟及采样率设置参数：进行系统定时，将SampleRate设置为系统最高频率的10倍，即为1000Hz;No.ofSample则可根据实际情况进行改变；其他参数会根据系统需要自动设置。如图-2系统仿真模块连接图：注：连接图符时，注意图符之间连线的方向。-4-部分系统参数：Token0:amp=1,freq=10;Token7:StdDev=1,Mean=0;Token9(19):LowCutoff=30,HiCutoff=160；Token10:GateDelay=0,Threhold=0.5;Token18：LowCutoff=30；Token20：LowCutoff=60；Token21:GateDelay=0,Threhold=0.5;Token22(14):amp=1,freq=100；如图-3源信号波形：图-3信号源波形图通过波形可以看出，在2ASK中，载波的幅度只有两种变化状态，分别对应二进制信息“0”或“1”。如图-4原信号频谱图：图-4原信号频谱波形-5-如图-5已调信号波形：图-5已调信号波形如图-6已调信号频谱波形：图-6已调信号频谱波形注：创建系统模块时，根据本图设置带通滤波器及低通滤波器通带带宽参数。-6-如图-7经过包络检波法调制出的波形：图-7包络检波频谱图注：经过非相干解调调制后的波形，与原信号相比，波形基本一致，有一定延时。如图-8包络检波频谱图：图-8包络检波频谱-7-如图-9经过相干解调法调制出的波形：图-9相干解调法调制出的波形注：经过相干解调调制后，得出的波形图跟源信号基本一致，有一定延时。如图-8相干解调频谱波形：图-8相干解调频谱波形-8-如图-9源信号、包络检波出的信号、相干解调出的信号叠加图：图-9源信号、包络检波出的信号、相干解调出的信号叠加图注：图中为经过相干解调的信号和包络检波的信号，两个解调后的信号均与调制信号相同，都有一定的延时。四、系统仿真结果分析：调制时，输入信号通过载波调制形成2ASK信号，通过调制出的波形可以看出，在2ASK中，载波的幅度变化只有两种状态，分别对应二进制信息“0”或“1”。1经过信道时，加入(高斯)噪声，在非相干解调时，通过半波整流器、低通滤波器，抽样判决器，最后的波形输出与开始时的输入信号相同，但有时延，说明费相干解调设计基本正确。2经过信道时，加入(高斯)噪声，相干解调时，经过与载波同频同相的正弦信号、低通滤波器、抽样判决器，最后的波形输出与开始时的输入信号相同，也有时延，说明相干解调设计基本正确。3根据图1-7所示调制信号的图形与解调后的信号图形基本一致，在每段的起始因为信号不稳定，在信道传输过程中也有噪声出现，所以出现了微小的波动。这与滤波器滤波误差也相关。4相干解调需要插入相干载波，而非相干解调不需要载波，但需要(半波)整流器，包络检波时设备相对比较简单。5经过对比得出，对于2ASK系统，在相同的信噪比条件下，相干解调法的抗噪声性能优于包络检波法；大信噪比条件下，包络检波性能接近相干解调性能。-9-五、总结：由图1-7，结合系统分析，得出结论：用相干解调和非相干解调都能解调出原始波形。但是由于信号易受外界噪声的干扰，加入噪声后，就不能完整地解调出原始波形来。因而2ASK的抗噪性能较差。当然在整个仿真过程中，会出现很多实际问题，比如，很多复杂的模块参数很难正确设置，导致仿真波形出现很大偏差。通过这次SystemView信号传输仿真设计，对信号传输与通信实现有了进一步了解，尽管是非常基础的2ASK调制与解调仿真，但对现代通信的基本方式与原理有了基本了解。同时也认识到，SystemView软件的应用更培养了我们综合运用所学知识点，发现、提出、分析和解决实际问题，让我们对平时学习的理论知识与实际操作相结合，在理论和实验教学基础上进一步巩固已学基本理论及应用知识并加以综合提高，学会将知识运用于实际的方法，提高分析和解决问题的能力，也让我掌握SystemView仿真软件的使用方法以及一些基本通信电路的结构原理。在这次课程设计中，我也发现了很多自身的不足，基础知识不扎实，不细心等，这些必须在将来的学习生活中慢慢改进，加以克服，我懂得真理需要在一次一次不断的实践中才能获得，不但在知识上，更在人生道路上给我上了重要的一课。六、参考文献：[1]曹丽娜张卫钢.编著通信原理大学教程.电子工业出版社；[2]樊昌信曹丽娜.编著通信原理(第6版).北京国防工业出版社;[3]陈后金.编著数字信号处理.高等教育出版社；[4]SystemView入门教程pdf;[5]吴大正信号与线性系统分析.高等教育出版社；