基于MATLAB—Simulink的2ASK仿真课程设计

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基于Simulink的2ASK通信系统的设计及仿真

基于Simulink的2ASK通信系统的设计及仿真
开关电路
s<t 乘法器
>
s<t>
图1 模拟相乘法
图2 数字键控法
2ASK解调原理
2ASK信号有两种基本的解调方法:非相干解调〔包络检波法〕和相干解调 〔同步检测法〕,此次设计采用相干解调,如图3.与模拟信号的接收系统相比,这里增加 了一个"抽样判决", 抽样判决器的作用是:信号经过抽样判决器,即可确定接收码元是 "1"还是"0".假设抽样判决门限为b,当信号抽样值大于b时,判 为"1"码;信号抽样值小于 b时,判为"0"码.
载波
部分参数设置
带通滤波器
低通滤波器
部分参数设置
抽样判决器
设置低通滤
波器的输出信号 大于0.25时,输出 1,小于0.25时输 出0.
Simulink仿真
第一路为输入信号波形图 第二路为ASK已调后的波形图 第三路为加入噪声后的波形图 第四路为经过带通滤波器后的波形图 第五路为经过带通滤波器后与载波相乘后的波形图 第六路为经过低通滤波器后的波形图 第七路为ASK解调后的波形图
模拟仿真 未加噪声时波形图
由仿真波
形可以看出 解调后的波 形与输入波 形复制周期 完全一致,存 在0.01s左 右的延迟.
模拟仿真 加上带限白噪声,噪声功率 0.001
模拟仿真 加上带限白噪声,噪声功率0.01
模拟仿真 加上高斯噪声
课设总结
通过这次的课程设计,进一步了解了二进制振幅键控即2ASK的基本原理及 其解调方法,主要是相干解调.在学习过程中,遇到过许多困难,比如参数设置 的不理想,因此总是会出现波形失真的现象;改变输入信号参数,尤其是输入信 号频率,就需要调试带通滤波器、低通滤波器,及抽样判决的参数等问题,通过 不断尝试,以及上网查找资料和寻求同学帮助让我们更好的完成此次设计

基于Matlab的2ASK调制解调及其仿真设计

基于Matlab的2ASK调制解调及其仿真设计

基于Matlab的2ASK调制解调及其仿真设计2ASK/OOK是二进制振幅键控,一般是用“1”或者“0”来表示振幅的差异。

本设计是使用Matlab软件里的Simulink平台,用不同模块的功能来构建2ASK的调制模型和解调模型,并进行仿真。

最终经过运行测试后得出仿真的波形,并对仿真的波形进行明确的分析和概括总结。

目录1.绪论 (2)1.1引言 (2)1.2选题背景及意义 (2)2. MATLAB/Simulink简介 (3)2.1 MATLAB简介 (3)2.2 Simulink简介 (3)3.通信技术的发展 (4)3.1通信的基本概念 (4)3.2通信系统的组成 (4)3.2.1一般通信系统的组成 (4)3.2.2模拟通信系统的组成 (5)3.2.3 数字通信系统的组成 (5)3.2.4 数字通信的主要优点 (6)4. 2ASK调制解调的基本原理和实现 (6)4.1二进制振幅键控 (6)4.1.1基本原理 (6)4.1.2功率谱密度 (9)5. 2ASK调制解调的仿真 (10)5.1 2ASK调制仿真 (10)5.1.1模型方框图 (10)5.1.2参数设置 (10)5.1.3系统仿真测试后所得到各个点的时间波形图 (13)5.2 2ASK解调仿真 (14)5.2.1 模型方框图 (14)5.2.2参数设置 (15)5.2.3系统仿真测试后得到各个点的时间波形图 (18)5.2.4误码率分析 (20)6.结论 (21)6.1总结 (21)1.绪论1.1引言鉴于通信技术在社会中不断发展,通信原理逐渐成为理工科专业的必修课程,比如光电子、计算机科学与技术、自动控制等。

首先它作为一门专业课程,其他后续专业课程以这门课程为基础,所以对专业学习来说学好通信原理这门课程是非常关键的。

另一方面,对各专业进行工程设计、科学探索和系统可行性研究,系统建模和仿真技术是必不可少的一个重要环节[1]。

鉴于计算机技术的全面发展,计算机仿真为科学研究的提供了一种重要手段同时它将越来越广泛应用在人们的生活中。

实验二--基于simulink的2ASK数字调制与解调的仿真

实验二--基于simulink的2ASK数字调制与解调的仿真

实验二 基于simulink 的2ASK 有扰通信系统仿真一、实验目的1、熟悉2ASK 系统的调制、解调原理2、进一步熟悉MATLAB 环境下的Simulink 仿真平台3、提高学生分析问题和解决问题的能力二、实验原理1、2ASK 调制原理a)2ASK 的时间波形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)()(S nn nT t g a t s -=∑其中,⎩⎨⎧=P -P 110发送概率为发送概率为n a T s 是二进制基带信号时间间隔,g(t)是持续时间为T s 的矩形脉冲:⎩⎨⎧≤≤=其他001)(s T t t g则二进制振幅键控信号可表示为t nT t g a t t s t s c s n n c ASK ωωcos )(cos )()(2⎥⎦⎤⎢⎣⎡-==∑ 典型波形如图1-1所示图1-1 典型2ASK 波形由图1-1可以看出,2ASK 信号的时间波形e 2ASK (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)。

b)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,连续谱由调制信号g(t)经线性调制后决定,离散谱由载波分量决定;(2)已调信号波形的带宽是基带脉冲波形带宽的2倍。

2ASK 信号功率谱密度推导:设调制信号s(t)为单极性不归零码,码元间隔为T s ,高电平设为A ,低电平为0,则)(t s 的功率谱)(f P s 为 )(4)(4)(222f A fT Sa T A f P s s s δπ+= 已调信号为t nT t g a t t s t s c S n n c ASK ωωcos )(cos )()(2⎥⎦⎤⎢⎣⎡-==∑,其功率谱为[])()(16)()(sin )()(sin 16)(2222c c s c s c s c s c s e f f f f A T f f T f f T f f T f f T A f P -+++⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡--+++=δδππππ图1-2 2ASK 信号的功率谱密度示意图图中,sb T f 1=,为调制信号s(t)的带宽,数值上也等于码元速率。

实验二--基于simulink的2ASK数字调制与解调的仿真

实验二--基于simulink的2ASK数字调制与解调的仿真

实验二 基于simulink 的2ASK 有扰通信系统仿真一、实验目的1、熟悉2ASK 系统的调制、解调原理2、进一步熟悉MATLAB 环境下的Simulink 仿真平台3、提高学生分析问题和解决问题的能力二、实验原理1、2ASK 调制原理a)2ASK 的时间波形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)()(S nn nT t g a t s -=∑其中,⎩⎨⎧=P -P 110发送概率为发送概率为n a T s 是二进制基带信号时间间隔,g(t)是持续时间为T s 的矩形脉冲:⎩⎨⎧≤≤=其他001)(s T t t g则二进制振幅键控信号可表示为t nT t g a t t s t s c s n n c ASK ωωcos )(cos )()(2⎥⎦⎤⎢⎣⎡-==∑ 典型波形如图1-1所示图1-1 典型2ASK 波形由图1-1可以看出,2ASK 信号的时间波形e 2ASK (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)。

b)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,连续谱由调制信号g(t)经线性调制后决定,离散谱由载波分量决定;(2)已调信号波形的带宽是基带脉冲波形带宽的2倍。

2ASK 信号功率谱密度推导:设调制信号s(t)为单极性不归零码,码元间隔为T s ,高电平设为A ,低电平为0,则)(t s 的功率谱)(f P s 为 )(4)(4)(222f A fT Sa T A f P s s s δπ+= 已调信号为t nT t g a t t s t s c S n n c ASK ωωcos )(cos )()(2⎥⎦⎤⎢⎣⎡-==∑,其功率谱为[])()(16)()(sin )()(sin 16)(2222c c s c s c s c s c s e f f f f A T f f T f f T f f T f f T A f P -+++⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡--+++=δδππππ图1-2 2ASK 信号的功率谱密度示意图图中,sb T f 1=,为调制信号s(t)的带宽,数值上也等于码元速率。

基于matlab的2psk系统设计课程设计大学论文

基于matlab的2psk系统设计课程设计大学论文

《通信原理》课程设计说明书基于Matlab的2PSK系统设计学院:电气与信息工程学院学生姓名:指导教师:职称副教授专业:通信工程班级:通信1302班学号:完成时间:2016年5月学院:电气与信息工程学院专业:通信工程现代通信系统是一个十分复杂的工程系统,通信系统设计研究也是一项十分复杂的技术。

由于技术的复杂性,在现代通信技术中,越来越重视采用计算机仿真技术来进行系统分析和设计。

随着电子信息技术的发展,已经从仿真研究和设计辅助工具,发展成为今天的软件无线电技术,这就使通信系统的仿真研究具有更重要和更实用的意义。

课程设计首先介绍了课题的研究背景及意义和课题的研究内容,其次描写了2PSK 系统的相关知识理论,着重讲解了2PSK系统的两种调制方式:模拟调制法和键控法,和它的解调方式,相干解调。

然后在掌握了2PSK系统原理的基础上利用MATLAB软件对数字调制方式2PSK进行了编程仿真实现,MATLAB是一个用于电路与通信系统设计、仿真的动态系统分析工具,可用于信号处理、滤波器设计及复杂的通信系统数学模型的建立等。

在MATLAB平台上建立2PSK调制和解调技术的仿真模型,并在建立模型过程中加入一个加噪滤噪的过程。

构思好2PSK系统设计的流程后即可在MATLAB 仿真平台上进行2PSK系统的调制与解调,加噪和滤噪,并对仿真模型进行分析,得出仿真系统的波形图,能够更直观的了解其系统的工作流程,得出更好的结论。

通过2PSK 系统的仿真过程进一步学习了MATLAB编程软件,将MATLAB与通信系统中数字调制解调知识联系起来,从理论学习的轨道逐步引向实际应用,为以后在通信领域学习和研究打下基础。

关键词:数字调制和解调;MATLAB;2PSK1 绪论 (1)1.1 课题的研究背景与意义 (1)1.2 课题的研究内容 (1)2 2PSK系统相关知识理论 (2)2.1 2PSK系统的基本介绍 (2)2.2 2PSK系统的基本原理 (2)2.2.1 2PSK系统的调制 (3)2.2.2 2PSK系统的解调 (4)2.3 本章小结 (5)3 基于MATLAB的2PSK系统设计 (6)3.1 系统仿真平台简介 (6)3.2 2PSK系统结构搭建 (6)3.3 2PSK系统参数设置及调用函数 (8)3.4 本章小结 (10)4 2PSK系统仿真及分析 (11)4.1 已调信号的产生 (11)4.2 已调信号的解调 (13)4.3 仿真结果分析 (14)4.4 本章小结 (14)结束语 (15)参考文献 (16)致谢 (17)附录程序清单 (18)1绪论1.1 课题的研究背景与意义通信的主要任务就是可靠并有效地实现信息的传输,实际的通信系统是复杂的大规模系统,在噪声和各种随机因素的影响下,要完成实际设计的通信系统的实验研究比较困难,有时要改变系统的某一两个参数就可能意味着整个系统需要重做。

基于MATLAB—Simulink的2ASK仿真课程设计

基于MATLAB—Simulink的2ASK仿真课程设计

目录第一章课程设计的任务说明 (1)1.1 课程设计的目的 (1)1.2 课程设计的要求 (1)第二章MA TLAB/SIMULINK简介 (2)第三章通信技术的历史和发展 (3)3.1通信的概念 (3)3.2 通信的发展史简介 (4)3.3通信技术的发展现状和趋势 (4)第四章2ASK的基本原理和实现 (5)4.1 2ASK的产生 (5)4.2 2ASK的功率谱和带宽 (6)4.3 2ASK信号的解调及抗噪声性能分析 (6)第五章Smulink的模型建立和仿真 (10)5.1 建立模型方框图 (10)5.2参数设置 (11)5.3仿真波形图 (15)5.4 不同信噪比下的误码率 (17)总结 (18)参考文献 (19)第一章课程设计的任务说明1.1 课程设计的目的(1)通过利用matlab simulink,熟悉matlab simulink仿真工具。

(2)通过课程设计来更好的掌握课本相关知识,熟悉2ASK的调制与解调。

(3)更好的了解通信原理的相关知识,磨练自己分析问题、查阅资料、巩固知识、创新等各方面能力。

1.2 课程设计的要求(1)掌握课程设计涉汲到的相关知识,相关概念、原理清晰,明了。

(2)仿真图设计合理、能够正确运行。

(3)按照要求撰写课程设计报告。

第二章MATLAB/SIMULINK简介美国Mathworks公司于1967年推出了矩阵实验室“Matrix Laboratory”(缩写为Matlab)这就是Matlab最早的雏形。

开发的最早的目的是帮助学校的老师和学生更好的授课和学习。

从Matlab诞生开始,由于其高度的集成性及应用的方便性,在高校中受到了极大的欢迎。

由于它使用方便,能非常快的实现科研人员的设想,极大的节约了科研人员的时间,受到了大多数科研人员的支持,经过一代代人的努力,目前已发展到了7.X版本。

Matlab是一种解释性执行语言,具有强大的计算、仿真、绘图等功能。

由于它使用简单,扩充方便,尤其是世界上有成千上万的不同领域的科研工作者不停的在自己的科研过程中扩充Matlab的功能,使其成为了巨大的知识宝库。

基于MATLAB的2ASK数字调制与解调的系统仿真

基于MATLAB的2ASK数字调制与解调的系统仿真

基于MATLAB的2ASK数字调制与解调的系统仿真一、本文概述随着信息技术的飞速发展,数字通信在现代社会中扮演着日益重要的角色。

作为数字通信中的关键技术之一,数字调制技术对于提高信号传输的可靠性和效率至关重要。

在众多的数字调制方式中,2ASK (二进制振幅键控)因其实现简单、抗干扰能力强等优点而备受关注。

本文旨在通过MATLAB软件平台,对2ASK数字调制与解调系统进行仿真研究,以深入理解和掌握其基本原理和性能特点。

本文首先介绍了数字调制技术的基本概念,包括数字调制的基本原理、分类和特点。

在此基础上,重点阐述了2ASK调制与解调的基本原理和实现方法。

通过MATLAB编程,本文实现了2ASK调制与解调系统的仿真模型,并进行了性能分析和优化。

在仿真研究中,本文首先生成了随机二进制信息序列,然后利用2ASK调制原理对信息序列进行调制,得到已调信号。

接着,对已调信号进行信道传输,模拟了实际通信系统中的噪声和干扰。

在接收端,通过2ASK解调原理对接收到的信号进行解调,恢复出原始信息序列。

通过对比分析原始信息序列和解调后的信息序列,本文评估了2ASK 调制与解调系统的性能,并讨论了不同参数对系统性能的影响。

本文的仿真研究对于深入理解2ASK数字调制与解调原理、优化系统性能以及指导实际通信系统设计具有重要意义。

通过MATLAB仿真平台的运用,本文为相关领域的研究人员和实践工作者提供了一种有效的分析和优化工具。

二、2ASK数字调制技术原理2ASK(二进制振幅键控)是一种数字调制技术,主要用于数字信号的传输。

它的基本思想是将数字信号(通常是二进制信号,即0和1)转换为模拟信号,以便在模拟信道上进行传输。

2ASK调制的关键在于根据数字信号的不同状态(0或1)来控制载波信号的振幅。

在2ASK调制过程中,当数字信号为“1”时,载波信号的振幅保持在一个较高的水平;而当数字信号为“0”时,载波信号的振幅降低到一个较低的水平或者为零。

基于matlab的2PSK系统的课程设计报告

基于matlab的2PSK系统的课程设计报告

一、课程名称2PSK系统的设计二、课程意义运用MATLAB编程实现2PSK信号的调制及解调过程,并且输出其调制和解调过程的波形,讨论其调制和解调的意义。

三、设计原理数字信号的传输方式分为基带传输和带通传输,在实际应用中,大多数信道具有带通特性而不能直接传输基带信号。

为了使数字信号在带通信道中传输,必须使用数字基带信号对载波进行调制,以使信号与信道的特性相匹配。

这种用数字基带信号控制载波,把数字基带信号变换为数字带通信号的过程称为数字调制。

数字调制技术的两种方法:①利用模拟调制的方法去实现数字式调制,即把数字调制看成是模拟调制的一个特例,把数字基带信号当作模拟信号的特殊情况处理;②利用数字信号的离散取值特点通过开关键控载波,从而实现数字调制。

这种方法通常称为键控法,比如对载波的相位进行键控,便可获得相移键控(PSK)基本的调制方式。

图1 相应的信号波形的示例1 0 1调制原理数字调相:如果两个频率相同的载波同时开始振荡,这两个频率同时达到正最大值,同时达到零值,同时达到负最大值,它们应处于"同相"状态;如果其中一个开始得迟了一点,就可能不相同了。

如果一个达到正最大值时,另一个达到负最大值,则称为"反相"。

一般把信号振荡一次(一周)作为360度。

如果一个波比另一个波相差半个周期,我们说两个波的相位差180度,也就是反相。

当传输数字信号时,"1"码控制发0度相位,"0"码控制发180度相位。

载波的初始相位就有了移动,也就带上了信息。

相移键控是利用载波的相位变化来传递数字信息,而振幅和频率保持不变。

在2PSK 中,通常用初始相位0和π分别表示二进制“1”和“0”。

因此,2PSK 信号的时域表达式为错误!未找到引用源。

(t)=Acos 错误!未找到引用源。

t+错误!未找到引用源。

)其中,错误!未找到引用源。

表示第n 个符号的绝对相位:错误!未找到引用源。

基于matlab的2PSK的系统仿真

基于matlab的2PSK的系统仿真

e2 PSK


n
an
g
(t

nTs
)
cos
ct
其中,2PSK 的调制中 an 必须为双极性码。本次设计中采用模拟调制法。两种方法
原理图分别如图 2-2 和图 2-3 所示。
图 2-2 模拟调制法原理图

Ts
A
0
-A 1
图 2-3 键控法原理图
0
0
2PSK 信号的时间波形
1.2 PSK 解调原理
end

figure(1);
subplot(411);
plot(t,st1);
title('基带信号st1');
axis([0,5,-1,2]);
%由于PSK中的是双极性信号,因此对上面所求单极性信号取反来与之一起构成双极
性码
st2=t;
for k=1:j;
if st1(k)>=1;
st2(k)=0;
axis([0,5,-1,2]);
title('抽样判决后波形')
dt=zeros(1,i);
%全零矩阵
dt(1)=st(1);
for n=2:10;
if (st(n)-st(n-1))<=0&&(st(n)-st(n-1))>-1;
dt(n)=0;
else
dt(n)=1;
end
end
st=t;
for n=1:10
a=round(rand(1,i)); %随机序列,基带信号
figure(3);
stem(a);
st1=t;
for n=1:10

基于simulink的数字通信系统仿真-_采用2ASK调制技术

基于simulink的数字通信系统仿真-_采用2ASK调制技术
图12 og Filter Design2模块的参数设置
Power Spectral Density1模块的参数设置为:Sample time抽样时间为0.01s。
图13 Power Spectral Density1模块的参数设置
Product模块的参数设置为:输入端数量设为2。
图14 Product1 模块的参数设置
图10 Gaussian Noise Generator模块设置
Sum的功能是产生各个输入之和。
其参数设置为:sample time 设为-1。
图11 Sum模块的参数设置
Analog Filter Design用来设计各种模拟滤波器。
此处将Analog Filter Design中的Filter Type 属性设置为Bandpass,即为带通滤波器,带通滤波器是用来通过所有有用的信号,同时滤除一部分多余的信号,设置其参数如图所示。
图6伯努利二进制发生器模块参数设置
Power SpectralDensity的参数设置为:Sample time抽样时间为0.01s。
图7Power SpectralDensity的参数设置
Sine wave 模块功能是用来生成高频载波信号coswct。
载波频率应比基带信号的频率大,所以正弦波Sine Wave的参数设置为:频率设为60rad/sec。
相干解调也称为同步解调,因为这种解调方式需要一个和发送载波同频同相的本地载波。
图4 2ASK信号的相干解调器
相干解调是指利用乘法器,输入一路与载频相干(同频同相)的参考信号与载频相乘。
比如原始信号A与载频 调制后得到信号A ;解调时引入相干(同频同相)的参数信号 ,则得到A 。利用低通滤波器将高频信号 滤除,即得原始信号A。

基于Simulink的2PSK调制解调仿真实现

基于Simulink的2PSK调制解调仿真实现

《通信原理》课程设计报告题目:基于Simulink的2PSK调制解调仿真实现系别:计算机与信息工程学院专业:通信工程班级:14通信学号:姓名:时间:2016年12月12日至2016年12月23日指导老师:第一阶段1、项目名称基于MATLAB/Simulink的2PSK调制解调系统仿真实现2、项目内容本课程设计主要运用MATLAB集成环境下的simulink仿真平台对2PSK调制解调系统进行建模仿真。

首先回顾2PSK调制与解调的基本原理,分析2PSK 调制与解调的实现方法;接着基于simulink仿真平台设计出2PSK数字通信系统的结构,包括信源,调制,发送滤波器模块,信道,接受滤波器模块以及信宿;根据通信原理,设计出各个模块,并进行参数设置;最后进行仿真,根据显示结果进行性能分析。

3、项目完成计划本课程设计时间为两周,分五个阶段完成;第一阶段用来熟悉MATLAB软件,以及各模块元器件;第二阶段回顾基本原理;第三阶段构建仿真模型;第四阶段进行参数设置并进行仿真调试;第五阶段撰写课程设计报告,并为答辩准备。

4、设计软件介绍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。

Simulink的主要功能包括: (1)交互式、图形化的建模环境;(2)交互式的仿真环;(3)专用模块库;(4)提供了仿真库的补充和定制机制。

基于MATLAB的2ASK、2FSK和2PSK的调制仿真

基于MATLAB的2ASK、2FSK和2PSK的调制仿真

实验报告(一)一、实验名称:基于MATLAB 的2ASK 、2FSK 和2PSK 的调制仿真 二、实验目的:(1)熟悉2ASK 、2FSK 和2PSK 的调制原理。

(2)学会运用Matlab 编写2ASK 、2FSK 和2PSK 调制程序。

(3)会画出原信号和调制信号的波形图。

(4)掌握数字通信的2ASK 、2FSK 和2PSK 的调制方式。

三、实验原理分析3.1二进制振幅键控(2ASK )振幅键控是利用载波的幅度变化来传递数字信息,而其频率和初始相位保持不变。

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”。

二进制振幅键控的表达式为:s(t) = A(t)cos(w 0+θ) 0<t ≤T式中,w 0=2πf 0为载波的角频率;A(t)是随基带调制信号变化的时变振幅,即A(t) = ⎩⎨⎧0A典型波形如图所示:2ASK信号的产生方法通常有两种:相乘法和开关法,相应的调制器如图2。

图2(a)就是一般的模拟幅度调制的方法,用乘法器实现;图2(b)是一种数字键控法,其中的开关电路受s(t)控制。

在接收端,2ASK有两种基本的解调方法:非相干解调(包络检波法)和相干解调(同步检测法),相应的接收系统方框图如图:3.2、二进制频移键控(2FSK )二进制频移键控信号码元的“1”和“0”分别用两个不同频率的正弦波形来传送,而其振幅和初始相位不变。

故其表达式为:=)(s t ⎪⎩⎪⎨⎧++时"0发送“),cos(”时1发送“),cos21(ϕωϕωn n t A t A图4 2FSK 信号时间波形由图可见,2FSK 信号的波形(a )可以分解为波形(b )和波形(c ),也就是说,一个2FSK 信号可以看成是两个不同载频的2ASK 信号的叠加。

2FSK 信号的调制方法主要有两种。

第一种是用二进制基带矩形脉冲信号去调制一个调频器,使其能够输出两个不同频率的码元。

第二种方法是用一个受基带脉冲控制的开关电路去选择两个独立频率源的振荡作为输出。

基于MATLAB的2ASK和2FSK调制仿真

基于MATLAB的2ASK和2FSK调制仿真

基于MATLAB的2ASK和2FSK调制仿真2ASK调制仿真一、实验设计1.实验目的通过MATLAB仿真实现2ASK调制过程,了解2ASK调制的原理和过程。

2.实验原理2ASK调制是一种基于振幅调制(AM)的数字调制方式。

将数字信号根据其幅值变化对载波进行调制,从而实现数字信号的传输。

2ASK调制的过程可以分为三个步骤:(1)将数字信号变为模拟信号;(2)将模拟信号进行波形调制;(3)生成2ASK调制信号。

3.实验步骤(1)生成符号序列;(2)将符号序列转为数字信号;(3)将数字信号调制成模拟信号;(4)将模拟信号进行波形调制;(5)生成2ASK调制信号。

4.实验结果(1)生成符号序列:符号序列的生成可以通过MATLAB的randi函数来实现。

代码如下:symbolSequence = randi([0, 1], 1, N);(2)将符号序列转为数字信号:由于二进制数字信号只包含两个数字(0和1),我们可以通过将符号序列中的0用低电平来表示,将1用高电平来表示。

代码如下:digitalSignal = 2 * symbolSequence - 1;(3)将数字信号调制成模拟信号:数字信号调制成模拟信号需要先进行差分编码,然后通过插值法将数字信号转为模拟信号。

代码如下:diffCode = diff(digitalSignal);modulatedSignal = interp1([0:length(diffCode)-1], diffCode, linspace(0, length(diffCode)-1, Fs/Fsymbol));(4)将模拟信号进行波形调制:将模拟信号进行波形调制需要通过乘以载波信号来实现。

代码如下:carrierSignal = cos(2 * pi * Fc * t);modulatedSignal = carrierSignal .* modulatedSignal;(5)生成2ASK调制信号:代码如下:ASKSignal = (modulatedSignal + 1) / 2;二、实验结果通过以上实验步骤,我们可以得到2ASK调制信号。

2ask基于matlab课程设计

2ask基于matlab课程设计

2ask基于matlab课程设计一、课程目标知识目标:1. 理解MATLAB编程环境的基本操作,掌握2ask调制解调原理;2. 学会使用MATLAB进行2ask调制解调的编程实现,理解相关参数设置对调制解调效果的影响;3. 掌握2ask调制解调过程中信号传输性能的评估方法。

技能目标:1. 能够独立运用MATLAB进行2ask调制解调程序的编写和调试;2. 能够运用所学的知识解决实际通信系统中的2ask调制解调问题;3. 能够通过实验分析不同参数对2ask调制解调性能的影响。

情感态度价值观目标:1. 培养学生对通信原理的探究兴趣,增强学习主动性和积极性;2. 培养学生严谨的科学态度和团队合作精神,提高解决实际问题的能力;3. 引导学生关注通信技术在现代社会中的广泛应用,认识到所学知识的社会价值。

课程性质:本课程为实践性较强的课程,以通信原理为基础,结合MATLAB软件进行教学。

学生特点:学生具备一定的通信原理基础,对MATLAB编程有一定的了解,但实践经验不足。

教学要求:注重理论与实践相结合,引导学生通过动手实践掌握2ask调制解调技术,提高解决实际问题的能力。

在教学过程中,关注学生的个体差异,提供针对性的指导。

二、教学内容1. 理论知识:- 2ask调制解调原理及其在通信系统中的应用;- MATLAB编程基础,包括数据类型、流程控制、函数编写等;- 2ask调制解调过程中相关参数设置对性能的影响。

2. 实践操作:- 使用MATLAB软件进行2ask调制解调程序的编写和调试;- 仿真分析不同参数对2ask调制解调性能的影响;- 评估2ask调制解调系统的性能,如误码率、信号带宽等。

3. 教学大纲:- 第一章:2ask调制解调原理及MATLAB编程基础;- 第二章:2ask调制解调程序设计;- 第三章:2ask调制解调性能分析及优化;- 第四章:实验操作与结果分析。

4. 教学内容安排与进度:- 第一章:2学时,讲解2ask调制解调原理,介绍MATLAB编程基础;- 第二章:4学时,教授2ask调制解调程序设计方法,指导学生动手实践;- 第三章:3学时,分析2ask调制解调性能,探讨优化方案;- 第四章:4学时,进行实验操作,分析实验结果。

课程设计matlab2ask

课程设计matlab2ask

课程设计matlab2ask一、课程目标知识目标:1. 理解Matlab中ask函数的基本原理和应用方法,掌握其在信号处理中的重要性。

2. 学会使用Matlab进行数字幅度调制(Amplitude Shift Keying, ASK)的仿真,理解其调制与解调过程。

3. 掌握相关理论知识,包括调制指数、信号带宽、功率谱等概念,并将其与Matlab仿真结果相联系。

技能目标:1. 能够独立操作Matlab软件,编写程序实现2ASK信号的调制与解调。

2. 通过实际操作,培养解决复杂工程问题的能力,例如参数设置、信号分析等。

3. 培养数据分析能力,能从仿真结果中提取关键信息,对调制效果进行评价。

情感态度价值观目标:1. 培养学生对信号处理领域的兴趣,激发探索精神和创新意识。

2. 通过小组讨论和协作,培养学生的团队合作意识和沟通能力。

3. 强化学生的工程伦理观念,理解技术在现实生活中的应用及其对社会的影响。

课程性质分析:本课程为电子信息工程及相关专业高年级学生设计,旨在通过Matlab软件的应用,加深对数字通信原理的理解,尤其是2ASK调制技术的实现。

学生特点分析:高年级学生对通信原理已有一定基础,对Matlab操作也有一定经验。

学生具备一定的独立思考和学习能力,能够接受挑战性任务。

教学要求:1. 结合实际案例,引导学生理论联系实际,提高学生的实际操作能力。

2. 教学过程中注重启发式教学,鼓励学生提问和讨论,提高解决问题的能力。

3. 通过课程目标的实现,为后续的专业课程打下坚实基础,同时培养学生的综合素养。

二、教学内容1. 理论知识回顾:复习数字通信基本原理,重点介绍幅度调制(ASK)的概念、数学表达和基本特性。

- 相关教材章节:数字通信原理第三章,幅度调制与解调。

2. Matlab基础操作:回顾Matlab基本命令和编程技巧,为后续的2ASK仿真打下基础。

- 相关教材章节:Matlab基础教程第五章,Matlab编程基础。

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目录第一章课程设计的任务说明 (1)1.1 课程设计的目的 (1)1.2 课程设计的要求 (1)第二章MA TLAB/SIMULINK简介 (2)第三章通信技术的历史和发展 (3)3.1通信的概念 (3)3.2 通信的发展史简介 (4)3.3通信技术的发展现状和趋势 (4)第四章2ASK的基本原理和实现 (5)4.1 2ASK的产生 (5)4.2 2ASK的功率谱和带宽 (6)4.3 2ASK信号的解调及抗噪声性能分析 (6)第五章Smulink的模型建立和仿真 (10)5.1 建立模型方框图 (10)5.2参数设置 (11)5.3仿真波形图 (15)5.4 不同信噪比下的误码率 (17)总结 (18)参考文献 (19)第一章课程设计的任务说明1.1 课程设计的目的(1)通过利用matlab simulink,熟悉matlab simulink仿真工具。

(2)通过课程设计来更好的掌握课本相关知识,熟悉2ASK的调制与解调。

(3)更好的了解通信原理的相关知识,磨练自己分析问题、查阅资料、巩固知识、创新等各方面能力。

1.2 课程设计的要求(1)掌握课程设计涉汲到的相关知识,相关概念、原理清晰,明了。

(2)仿真图设计合理、能够正确运行。

(3)按照要求撰写课程设计报告。

第二章MATLAB/SIMULINK简介美国Mathworks公司于1967年推出了矩阵实验室“Matrix Laboratory”(缩写为Matlab)这就是Matlab最早的雏形。

开发的最早的目的是帮助学校的老师和学生更好的授课和学习。

从Matlab诞生开始,由于其高度的集成性及应用的方便性,在高校中受到了极大的欢迎。

由于它使用方便,能非常快的实现科研人员的设想,极大的节约了科研人员的时间,受到了大多数科研人员的支持,经过一代代人的努力,目前已发展到了7.X版本。

Matlab是一种解释性执行语言,具有强大的计算、仿真、绘图等功能。

由于它使用简单,扩充方便,尤其是世界上有成千上万的不同领域的科研工作者不停的在自己的科研过程中扩充Matlab的功能,使其成为了巨大的知识宝库。

可以毫不夸张的说,哪怕是你真正理解了一个工具箱,那么就是理解了一门非常重要的科学知识。

科研工作者通常可以通过Matlab来学习某个领域的科学知识,这就是Matlab真正在全世界推广开来的原因。

目前的Matlab版本已经可以方便的设计漂亮的界面,它可以像VB等语言一样设计漂亮的用户接口,同时因为有最丰富的函数库(工具箱),所以计算的功能实现也很简单,进一步受到了科研工作者的欢迎。

另外,,Matlab和其他高级语言也具有良好的接口,可以方便的实现与其他语言的混合编程,进一步拓宽了Matlab的应用潜力。

可以说,Matlab已经也很有必要成为大学生的必修课之一,掌握这门工具对学习各门学科有非常重要的推进作用。

Simulink是MA TLAB中的一种可视化仿真工具,也是目前在动态系统的建模和仿真等方面应用最广泛的工具之一。

确切的说,Simulink是一个用来对动态系统进行建模、仿真和分析的软件包,它支持线性和非线性系统,连续、离散时间模型,或者是两者的混合。

系统还可以使多种采样频率的系统,而且系统可以是多进程的。

Simulink工作环境进过几年的发展,已经成为学术和工业界用来建模和仿真的主流工具包。

在Simulink环境中,它为用户提供了方框图进行建模的图形接口,采用这种结构画模型图就如同用手在纸上画模型一样自如、方便,故用户只需进行简单的点击和拖动就能完成建模,并可直接进行系统的仿真,快速的得到仿真结果。

它的主要特点在于:1、建模方便、快捷;2、易于进行模型分析;3、优越的仿真性能。

它与传统的仿真软件包微分方程和差分方程建模相比,具有更直观、方便、灵活的优点。

Simulink模块库(或函数库)包含有Sinks(输出方式)、Sources(输入源)、Linear(线性环节)、Nonlinear(非线性环节)、Connection(连接与接口)和Extra(其他环节)等具有不同功能或函数运算的Simulink库模块(或库函数),而且每个子模型库中包含有相应的功能模块,用户还可以根据需要定制和创建自己的模块。

用Simulink创建的模型可以具有递阶结构,因此用户可以采用从上到下或从下到上的结构创建模型。

用户可以从最高级开始观看模型,然后用鼠标双击其中的子系统模块,来查看其下一级的内容,以此类推,从而可以看到整个模型的细节,帮助用户理解模型的结构和各模块之间的相互关系。

在定义完一个模型后,用户可以通过Simulink的菜单或MATLAB的命令窗口键入命令来对它进行仿真。

菜单方式对于交互工作非常方便,而命令行方式对于运行仿真的批处理非常有用。

采用Scope模块和其他的显示模块,可以在仿真进行的同时就可立即观看到仿真结果,若改变模块的参数并再次运行即可观察到相应的结果,这适用于因果关系的问题研究。

仿真的结果还可以存放到MATLAB的工作空间里做事后处理。

模型分析工具包括线性化和整理工具,MATLAB的所有工具及Simulink本身的应用工具箱都包含这些工具。

由于MATLAB和SIMULINK的集成在一起的,因此用户可以在这两种环境下对自己的模型进行仿真、分析和修改模型。

但是Simulink不能脱离MA TLAB而独立工作。

第三章 通信技术的历史和发展3.1通信的概念通信就是克服距离上的障碍,从一地向另一地传递和交换消息。

消息是信息源所产生的,是信息的物理表现,例如,语音、文字、数据、图形和图像等都是消息(Message)。

消息有模拟消息(如语音、图像等)以及数字消息(如数据、文字等)之分。

所有消息必须在转换成电信号(通常简称为信号)后才能在通信系统中传输。

所以,信号(Signal )是传输消息的手段,信号是消息的物质载体。

相应的信号可分为模拟信号和数字信号,模拟信号的自变量可以是连续的或离散的,但幅度是连续的,如电话机、电视摄像机输出的信号就是模拟信号。

数字信号的自变量可以是连续的或离散的,但幅度是离散的,如电船传机、计算机等各种数字终端设备输出的信号就是数字信号。

通信的目的是传递消息,但对受信者有用的是消息中包含的有效内容,也即信息(Information) 。

消息是具体的、表面的,而信息是抽象的、本质的,且消息中包含的信息的多少可以用信息量来度量。

通信技术,特别是数字通信技术近年来发展非常迅速,它的应用越来越广泛。

通信从本质上来讲就是实现信息传递功能的一门科学技术,它要将大量有用的信息无失真,高效率地进行传输,同时还要在传输过程中将无用信息和有害信息抑制掉。

当今的通信不仅要有效地传递信息,而且还有储存、处理、采集及显示等功能,通信已成为信息科学技术的一个重要组成部分。

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3-1-2所示。

→→→→信息源发送设备信道接收设备受信者↑噪声源图3-1-2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3-1-2所示,→→→→→→→→信数信信数信信源道字受道源字信息编编调 解译译信源码码调码码者制道器器器器器器 ↑噪声源图3-1-2 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3-1-3所示。

信息源调制器信道解调器受信者→→→→↑噪声源图3-1-3 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。

3.2 通信的发展史简介远古时代,远距离的传递消息是以书信的形式来完成的,这种通信方式明显具有传递时间长的缺点。

为了在尽量短的时间内传递尽量多的消息,人们不断地尝试所能找到的各种最新技术手段。

1837年发明的莫尔斯电磁式电报机标志着电通信的开始,之后,利用电进行通信的研究取得了长足的进步。

1866年利用海底电缆实现了跨大西洋的越洋电报通信。

1876年贝尔发明了电话,利用电信号实现了语音信号的有线传递,使信息的传递变的既迅速又准确,这标志着模拟通信的开始,由于它比电报更便于交流使用,所以直到20世纪前半叶这种采用模拟技术的电话通信技术比电报的到了更为迅速和广泛的发展。

1937年瑞威斯发明的脉冲编码调制标志数字通信的开始。

20世纪60年代以后集成电路、电子计算机的出现,使得数字通信迅速发展。

在70年代末在全球发展起来的模拟移动电话在90年代中期被数字移动电话所代替,现有的模拟电视也正在被数字电视所代替。

数字通信的高速率和大容量等各方面的优越性也使人们看到了它的发展前途。

3.3通信技术的发展现状和趋势进入20世纪以来,随着晶体管、集成电路的出现与普及、无线通信迅速发展。

特别是在20世纪后半叶,随着人造地球卫星的发射,大规模集成电路、电子计算机和光导纤维等现代技术成果的问世,通信技术在以下几个不同方向都取得了巨大的成功。

(1)微波中继通信使长距离、大容量的通信成为了现实。

(2)移动通信和卫星通信的出现,使人们随时随地可通信的愿望可以实现。

(3)光导纤维的出现更是将通信容量提高到了以前无法想象的地步。

(4)电子计算机的出现将通信技术推上了更高的层次,借助现代电信网和计算机的融合,人们将世界变成了地球村。

(5)微电子技术的发展,使通信终端的体积越来越小,成本越来越低,范围越来越广。

例如,2003年我国的移动电话用户首次超过了固定电话用户。

根据国家信息产业部的统计数据,到2005年底移动电话用户近4亿。

随着现代电子技术的发展,通信技术正向着数字化、网络化、智能化和宽带化的方向发展。

随着科学技术的进步,人们对通信的要求越来越高,各种技术会不断地应用于通信领域,各种新的通信业务将不断地被开发出来。

到那时人们的生活将越来越离不开通信。

第四章2ASK 的基本原理和实现4.1 2ASK 的产生二进制振幅调制就是用二进制数字基带信号控制正弦载波的幅度,使载波振幅随着二进制数字基带信号而变化。

由于二进制数字信号只有两个不同的码元,因此幅度受控后的正弦波也只有两个不同的振幅,如图4-1-1所示。

s(t)为调制信号,持续时间为S T ,在二进制中,码元宽度等于比特宽度,所以在二进制数字调制中有S T =b T 。

ASK S 2(t)为已调信号,它的幅度受s(t)控制,也就是说它的幅度上携带有s(t)的信息。

图4-1-1 二进制振幅调制波形产生已调信号ASK S 2(t)的部件称为2ASK 调制器。

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