2ASK抗噪声性能分析

2ASK抗噪声性能分析
2ASK抗噪声性能分析
⽅向：视听模式分析学号：83320081002034 姓名：徐丽丽
摘要：2ASK（⼆进制幅度键控）是⼀种最简单的数字信号的载波传输，本⽂通过对数字信号的2ASK调制，解调在不同信噪⽐的情况下误码率分析，得出不同信噪⽐下的误码率。

通过对2ASK的仿真更好的理解了数字调制系统的组成以及各模块的功能。

关键词：⼆进制幅度键控（2ASK），调制，解调，信噪⽐，误码率
Abstract:2ASK (2 Amplitude Shift Keying) is the simplest digital signal carrier transmission technique. This paper researches 2ASK, demodulates the BER analysis in with different noise ratioes and arrives at a BER under different noise.Through the simulation of 2ASK, a better understanding of the digital modulation system, as well as the function of each module are acquired.
Key words:binary amplitude shift keying (2ASK), modulation, demodulation, SNR, bit error rate(BER)
1引⾔：
数字基带信号的功率谱从零频开始⽽且集中在低频段，因此只适合在低通型信道中传输。

但常见的实际信道是带通型的，不能直接传送基带信号，因此必须⽤数字基带信号对载波进⾏调制，使基带信号的功率谱搬移到较⾼的载波频率上。

从原理上来说，受调载波的波形可以是任意的，只要已调信号适合于信道传输就可以了。

但实际上，在⼤多数数字通信系统中，都选择正弦信号作为载波。

这是因为正弦信号形式简单，便于产⽣及接收。

数字调制的种类⽐较多，⽽且还会根据需要发展出新的⽅式来。

它们都是以基带数字信号直接控制载波的某⼀参量（幅度、频率或相位）来实现的，形成振幅键控（ASK）、频率键控（FSK）和相移键控（PSK）。

数字基带信号可以是⼆进制的，也可以是多进制的，因此就有⼆进制数字调制和多进制数字调制。

数字调制都是⽤载波信号的某些离散状态来表征所传送的信息，在接收端也只要对载波信号的离散调制参量进⾏检测。

2 2ASK （⼆进制振幅键控）调制解调系统
在幅度键控中载波幅度随调制信号⽽变化，也就是载波的幅度随着数字信号1和0在两个电平之间转换。

设信源发出的是⼆进制符号0、1组成的序列，且假定0符号的出现概率是P ，1符号出现的概率是1-P ，则⼀个⼆进制的振幅键控信号可以表⽰成⼀个单极性矩形脉冲与⼀个正弦载波脉冲序列与⼀个正弦型载波的相乘，即：
00()[()]cos n S e t a g t nT t ω=-∑
这⾥g(t)是持续时间为S T 的矩形脉冲，⽽n a 为0的概率为P ，为1的概率为1-P
通常2ASK 的调制有两种⽅法：
1、相乘法
2、开关法
当基带信号A （t ）为⾼电平时，开关电路如图所⽰，当基带信号A （t ）为低电平时，开关处于断开状态，⼆进制振幅键控信号状态为零，此时⼆进制振幅键控信号⼜常称为通-断键控信号(OOK 信号)。

2ASK 的解调系统的基本解调⽅法也是有两种：⾮相⼲解调（包络检波法）和相⼲解调法（同步检测法）。

相应的解调系统如下所⽰：
（1）⾮相⼲解调（包络检波法）
（2）相⼲解调法（同步检测法）
3 2ASK 的抗噪声性能
通信系统的抗噪声性能是指系统克服加性噪声影响的能⼒。

在数字通信系统中，加性噪声可能使传输码元产⽣错误。

其错误程度⼀般⽤误码率来衡量。

（1）⾮相⼲解调的误码率
⾮相⼲接收时的误码率为：)/411
222r e P erfc e -=+，其中22/2r A σ=
为解调器的输⼊信噪⽐。

当信噪⽐r >>1时，/4r
e P -=。

（2）相⼲解调的误码率
相⼲接收时的误码率为：)122e P erfc =，其中22/2r A σ=为解调器的输⼊信噪⽐。

当信噪⽐r >>1时，上式变成/4r
e P -=。

4 仿真分析
利⽤matlab 对2ASK 进⾏仿真，在2ASK 调制后对信号加⼊不同信噪⽐的⾼斯噪声，然后进⾏解调（本次仿真采⽤相⼲解调），计算出误码率。

程序流程图如下：
仿真结果如下图所⽰：
结果分析：图中实线是理论上的信噪⽐与误码率关系曲线，*则是进⾏2ASK调制解调后的仿真分析。

由图可见随着信噪⽐的增⼤，理论计算与实际仿真得到的误码率均在下降，但是由于仿真码元数⽬⽐较少，误码率只能达到接近4
10 。

5 结束语
2ASK是⼀种最早的数字调制⽅式，最早⽤于电报传输，由于其误码率较⾼，现在已经⽐较少使⽤，但是由于其调制⽅式简单，其抗噪声性能分析⽅法具有普遍意义，对于理解数字调制以及抗噪分析很⽤帮助，可以作为学习其他调制⽅式的基础。

参考⽂献
[1] 樊昌信等编著.通信原理（第5版）.国防⼯业出版社。

[2] 曹志刚等编著.现代通信原理。

清华⼤学出版社
[3] 车晴编著。

电⼦系统仿真与MATLAB。

北京⼴播学院出版社
[4] Izzo L，Tanda M. Weaksignal Diversity Detection in Narrowband Nongaussian Noise ［J］. Information Theory Proceedings, IEEE International Symposium on，1997，196现代电⼦技术
[5] 沈振元.通信系统原理.西安电⼦科技⼤学出版社。