2ASK数字传输系统仿真
二进制数字频带传输系统设计——2ASK
目录1技术要求 (1)2基本原理 (1)2.1 2ASK定义 (1)2.2 2ASK的调制 (2)2.3 2ASK的解调 (3)2.4 2ASK功率谱密度 (3)2.5 眼图 (4)3 建立模型描述 (5)3.1 SystemView方案 (5)3.2 Simulink方案 (6)4 功能模块分析或源程序代码 (7)4.1 SystemView功能模块分析 (7)4.2 Simulink功能模块分析 (10)5 调试过程及结论 (11)5.1 SystemView调试过程及结论 (11)5.2 Simulink调试过程及结论 (15)6 心得体会 (17)7 参考文献 (18)二进制数字频带传输系统设计——2ASK 系统1技术要求设计一个2ASK 数字调制系统,要求:(1)设计出规定的数字通信系统的结构;(2)根据通信原理,设计出各个模块的参数(例如码速率,滤波器的截止频率等);(3)用Matlab 或SystemView 实现该数字通信系统;(4)观察仿真并进行波形分析;(5)系统的性能评价。
2基本原理2.1 2ASK 定义振幅键控是正弦载波的幅度随着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S(t)=其中:⎩⎨⎧=P P a n -出现概率为出现概率为110Ts 是二进制基带信号时间间隔,g(t)是持续时间为Ts 的矩形脉冲:则二进制振幅键控信号可表示为:t nT t g a t S c n s n ASK ωcos )()(2⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=∑t t S c ωcos )(=二进制振幅键控信号时间波型如图2-1所示,可以看出2ASK信号的时间波形S2ASK(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)。
实验 9:2ASK 调制与解调仿真
实验 9:2ASK 调制与解调仿真引言在通信系统中,调制和解调是非常重要的步骤。
调制是将信号转换为适合传输的形式,解调则是将传输的信号还原为原始信号。
2ASK(二进制振幅移键)是一种简单常用的数字调制技术,它通过改变信号的振幅来表示二进制数据。
本实验旨在通过仿真来了解2ASK调制与解调的过程。
实验目标•了解2ASK调制的原理•了解2ASK解调的原理•使用Matlab进行2ASK调制与解调的仿真实验步骤1.2ASK调制–生成二进制数字数据序列(如10101010)–将数字数据转换为对应的调制信号,使用高电平表示1,低电平表示0–将调制信号与载波信号相乘得到2ASK调制信号2.2ASK解调–接收2ASK调制信号–将接收到的信号与载波信号相乘,得到解调信号–使用门限比较器将解调信号转换为二进制数据3.调制与解调的仿真–使用Matlab编写代码进行2ASK调制仿真–使用Matlab编写代码进行2ASK解调仿真–绘制调制与解调的结果图形实验结果与分析在进行2ASK调制与解调的仿真实验后,得到了以下结果和分析:1.调制结果图调制结果图调制结果图在2ASK调制中,信号被转换为对应的调制信号。
调制信号的振幅表示1或0,高电平表示1,低电平表示0。
从调制结果图中可以很明显地看出每个二进制数据的调制信号。
2.解调结果图解调结果图解调结果图在2ASK解调中,接收到的信号与载波信号相乘得到解调信号。
解调信号经过门限比较器转换为二进制数据。
从解调结果图中可以看到,解调得到的二进制数据与调制前的二进制数据完全一致,证明了解调过程的有效性。
实验结果验证了2ASK调制与解调的可行性和有效性,2ASK调制方法可以实现数字信号的传输和解析。
结论本实验通过2ASK调制与解调的仿真,展示了2ASK调制与解调的过程和结果。
实验结果验证了2ASK调制与解调的可行性和有效性。
调制与解调是通信系统中非常重要的步骤,对于数字信号的传输和解析起着至关重要的作用。
实验三 2ASK与2FSK调制解调系统仿真实验指导书
实验三:2ASK与2FSK调制解调系统仿真实验指导书2012年11月一、实验目的1)对2ASK 与2FSK 数字调制系统进行建模仿真,了解其工作原理; 2)熟悉运用simulink 搭建完整信号调制解调系统;3)对比信号基带波形与解调后的波形差异,比较两种方法的优劣。
二、实验内容运用simulink 搭建完整的2ask 与2fsk 调制解调系统。
2ASK 输入由伯努利二进制随机数产生器产生,由DSB AM 调制与解调器模拟2ASK 调制解调,用加性高斯白噪声信道,最后配上速率转换器与显示器。
如果需要,也可加入频谱仪对前后的频谱进行分析。
2FSK 输入由伯努利二进制随机数产生器产生,由基带M-FSK 调制与解调器模拟2fsk 调制解调,用加性高斯白噪声信道,最后配上速率转换器及显示器构成。
如果需要,也可以加入频谱仪对前后频谱进行分析。
三、实验原理1 2ASK 调制解调原理数字幅度调制又称幅度键控(ASK ),二进制幅度键控记作2ASK 。
2ASK 是利用代表数字信息“0”或“1”的基带矩形脉冲去键控一个连续的载波,使载波时断时续地输出。
有载波输出时表示发送“1”,无载波输出时表示发送“0”。
根据幅度调制的原理,2ASK 信号可表示为:式1式中,ωc 为载波角频率, s(t)为单极性NRZ 矩形脉冲序列式2其中,g(t)是持续时间为Tb 、高度为1的矩形脉冲,常称为门函数;αn 为二进制数字序列。
式32ASK 信号的产生方法(调制方法)有两种,如下图所示。
图(a )是一般的模拟幅度调制方法,这里的由式2规定;图(b )是一种键控方法,这里的开关电路受控制。
图(c )给出了及的波形示例。
二进制幅度键控信号,由于一个信号状态始终为0,相当于处于断开状态,故又常称为通断键控信号(OOK 信号)。
tt s t e c ωcos )()(0=∑-=n b n nT tg a t s )()(图1 2ASK 信号产生方法与波形示例2ASK 信号解调的常用方法主要有两种:包络检波法和相干检测法。
2ASK传输系统及仿真 (System View)
2ASK传输系统及仿真 (System View)摘要由于数字基带信号频率十分低,在设计数字通信系统时一般采用带通传输的形式,为了使基带信号能以较高的频率发送给出去,需要对载波进行调制。
键控法是数字调制的常用方法之一,根据载波物理参数变化的不同,分为幅移键控(ASK)、频移键控(FSK)、相移键控(PSK)。
其中,幅移键控(Amplitude Shift Keying,简称ASK),又称为振幅键控,是一种通过改变载波信号的振幅,利用载波幅度的变化来传递数字信息的调制方法。
2ASK是一种原理简单的调制方式,具有技术简单、易于实现、但却易受外界噪声干扰的特点,由于该调制方式传输效率较低,故现已较少应用。
但是作为了解其他数字调制原理的基础,我们还是应该去了解2ASK传输系统的工作原理。
在实际应用当中,大型、复杂的系统直接实验是十分昂贵的,而通信系统设计研究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。
利用仿真,可以大大降低实验成本,因此在本设计中利用计算机仿真软件来设计2ASK传输系统。
关键词:振幅键控;ASK;2ASK;信道噪声;调制解调2ASK transmission system and simulation (System View)AbstractBecause the frequency of digital baseband signal is very low, the form of band-pass transmission is generally used in the design of digital communication system. In order to make baseband signal sent out at a higher frequency, the carrier needs to be modulated. Keying is one of the common methods of digital modulation. It can be divided into amplitude shift keying (ask), frequency shift keying (FSK) and phase shift keying (PSK) according to the different physical parameters of carrier. Among them, amplitude shift keying (ask), also known as amplitude keying, is a modulation method that transmits digital information by changing the amplitude of carrier signal and using the change of carrier amplitude. 2ASK is a simple modulation method, which has the characteristics of simple technology, easy implementation, but easy to be interfered by external noise. Because of its low transmission efficiency, it has been less used. However, as the basis of understanding other digital modulation principles, we should still understand the working principle of 2ASK transmission system.In practical application, large and complex system direct experiment is very expensive, and communication system design and research is a very complex technology. Due to the complexity of technology, in modern communication technology, more and more attention ispaid to the use of computer simulation technology for system analysis and design. Using simulation can greatly reduce the cost of experiment, so in this design, the computer simulation software is used to design the 2ASK transmission system.Keywords: Amplitude shift keying;ASK;2ASK;channel noise;modulation and demodulation目录1 前言 (1)1.1 本设计的目的、意义及应达到的技术要求 (1)1.2 本设计在国内外的发展概况及存在的问题 (2)1.3 本设计应解决的主要问题 (3)2本设计 (3)2.1设计原理 (3)2.1.1调制原理 (5)2.1.2解调原理 (6)2.2方案选择 (7)2.2.1设计过程 (8)2.2.1.1调制部分设计 (9)2.2.1.2解调部分设计 (11)2.2.2测试结果 (14)2.2.2.1调制部分 (14)2.2.2.2解调部分(非相干解调法) (15)2.2.2.3解调部分(相干解调法) (17)3结论 (19)参考文献 (21)致谢 (22)1 前言在数字通信中,数字信号的传输方式有两大类,分别是基带传输和带通传输。
systemview通信系统仿真 AM、DSBSSB调制解调 数字调制方式仿真2ASK、2FSK、2PSK调制解调抽样定理、增量调制
1引言 (1)2 SystemView的基本介绍 (2)3模拟调制系统的设计与分析 (4)3.1 AM的调制解调 (4)3.1.1 AM的调制解调原理 (4)3.1.2 AM调制解调的仿真设计及分析 (5)3.2 DSB调制解调 (7)3.2.1 DSB调制解调原理 (7)3.2.2 DSB调制解调仿真设计及分析 (7)3.3 SSB的调制解调 (9)3.3.1 SSB的调制原理 (9)3.3.2 SSB的调制解调仿真设计及分析 (10)3.4三种幅度调制系统的比较 (13)4 数字调制解调系统 (14)4.1数字信号基带传输原理 (14)4.2 2ASK的调制解调 (14)4.2.1 2ASK调制与解调基本原理及其分析 (14)4.2.3 2ASK系统仿真设计及分析 (15)4.3 2FSK的调制解调 (18)4.3.1 2FSK调制与解调基本原理及其分析 (18)4.3.2 2FSK系统仿真设计及分析 (19)4.4 2PSK的调制解调 (20)4.4.1 2PSK调制与解调基本原理及其分析 (20)4.4.2 2PSK系统仿真设计及分析 (21)5信号的抽样与恢复 (24)5.1 抽样定理 (24)5.2 信号的采样与恢复仿真及分析 (24)6 增量调制与解调 (27)6.1增量调制原理 (27)6.2 增量调制仿真设计及分析 (28)7 结论 (30)参考文献 (31)在当今信息社会,通信已经成为整个社会的高级“神经中枢”,通信技术变得越来越重要,没有通信的人类社会将是不堪设想的。
通信按传统的理解就是信息的传递与交换。
一般来说,通信系统是由信源、发送设备、信道、接收设备、信宿组成,其系统组成如图1-1所示:(发送端) (接收端)图1-1 通信系统的组成一般发送端要有调制器,接收端要有解调器,这就用到了调制与解调技术。
调制可分为模拟调制和数字调制,模拟调制常用的方法有AM 调制、DSB 调制及SSB 调制等。
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。
通信原理实验报告三主要数字调制系统的抗误码性能的仿真比较
实验三主要数字调制系统的抗误码性能的仿真比较一、实验目的1.熟悉2ASK、2FSK、2PSK、2DPSK等各种调制方式;2.学会对2ASK、2FSK、2PSK、2DPSK等相应的主要解调方式下(分相干与非相干)的误码率进行统计;3.学会分析误码率与信噪比间的关系。
二、实验内容设定噪声为高斯白噪声, 对2ASK、2FSK、2PSK、2DPSK等各种调制方式及相应的主要解调方式下(分相干与非相干)的误码率进行统计, 并与理论值进行比较, 以图形方式表示误码率与信噪比间的关系。
三、实验原理2ASK: 有两种解调方法: 非相干解调(包络检波法)和相干解调(同步检测法)。
其中包络检波法不需相干载波, 利用e0(t)波形振幅变化表示信息的特点, 取出其包络, 经抽样判决即可恢复数码。
相干解调需要与相干载波相乘。
2FSK: 常用的解调方法: 非相干解调(包络检波法);相干解调;鉴频法;过零检测法及差分检波法。
将2FSK信号分解为上下两路2ASK信号分别进行解调。
其中的抽样判决是直接比较两路信号抽样值的大小, 可以不专门设置门限。
判决规则应与调制规则相呼应。
例如,若调制时规定“1”-》载频f1, 则接收时应规定: 上支路样值>下支路样值判为1, 反之则判为0.2PSK: 该方式中载波的相位随调制信号“1”或“0”而改变, 通常用相位0°或180°来分别表示“1”或“0”。
2PSK信号是以一个固定初相的未调载波为参考的。
解调时必须有与此同频同相的同步载波。
而2PSK信号是抑制载波的双边带信号, 不存在载频分量, 因而无法从已调信号中直接用滤波法提取本地载波。
只有采用非线性变换, 才能产生新的频率分量。
2DPSK: 由于2DPSK信号对绝对码{an}来说是相对移相信号, 对相对码{bn}来说是绝对移相信号。
因此, 只需在2PSK调制器前加一个差分编码器即可产生2DPSK信号。
解调:1、极性比较法(码变换法)(相干解调), 此法即是2PSK解调加差分移码。
2ASK调制与解调的MATALAB仿真实验
题目:基于MATLAB的系统的2ASK仿真摘要:数字调制技术在通信系统中占有非常重要的地位,数字通信技术与MATALAB的结合是现代通信系统发展的一个必然把局势。
本文主要介绍了2ASK调制解调的原理,2ASK调制主要采用OOK 开关监控的方法,2ASK解调主要采用相干解调的方法。
文中还会介绍用MATALAB如何实现调制解调的系统,采用MA TALAB脚本编写程序,结果表明了设计的正确性。
关键字:2ASK;调制;解调;仿真。
目录:题目……………………………………………………………………………………摘要……………………………………………………………………………………关键字……………………………………………………………………………………正文……………………………………………………………………………………一、2ASK通信系统发展背景……………………………………………………二、仿真设计原理………………………………………………………………1、2ASK信号的调制……………………………………………………………………2、2ASK信号的解调……………………………………………………………………三、直接用MATLAB编程仿真………………………………………………1、实验框图………………………………………………………………2、仿真目的………………………………………………………………3、使用MALTLAB编程……………………………………………………四、仿真结果……………………………………………………………………1、图示………………………………………………………………………2、结论………………………………………………………………………五、设计心得和体会……………………………………………………………1、心得和体会……………………………………………………………2、致谢……………………………………………………………………参考文献……………………………………………………………………………………一、2ASK通信系统发展背景随着通信技术日新月异的发展,尤其是数字通信的快速发展越来越普及,研究人员对其相关技术投入了极大的兴趣。
基于simulink仿真实现的 SK数字带通传输系统 设计报告
[1]樊昌信等编. 通信原理. 国防工业出版社
图2PSK信号的解调原理图
2PSK信号相干解调各点时间波形如图所示,当恢复的相干载波产生180°倒相时,解调出的数字基带信号将与发送的数字基带信号正好是相反,解调器输出数字基带信号全部出错。
图2PSK信号相干解调各点时间波形
图是2PSK解调器在无噪声情况下能对2PSK信号的正确解调。(a)是收到的2PSK信号;(b)是本地载波提取电路提取的同频同相载波信号;(c)是接收的2PSK信号与本地载波相乘得到的波形示意图,此波形经过低通滤波器滤波后得到低通信号;(d)是取
图多路选择器参数设置
设置依据:当二进制序列大于0时,输出第一路信号;当二进制序列小于0时,输出第二路信号。
反相载波(Sine Wave Function1)参数设置只需将正相载波参数幅值取为负值,其他的参数设置同模拟调制。
调制波形:
图解调波形
图中第一个图为正相载波的波形,第二个反相载波的波形,第三个图为随机的波形,最后一个图为调制后的2PSK信号。
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”。
在实际通信系统中往往存在噪声,噪声会对判决值产生影响,即会产生误码率,一般假设信道的噪声为高斯白噪声,下面讨论2PSK解调器在高斯白噪声干扰下的误码率:
图 取样值概率密度函数示意图
解调波形(信噪比为70%):
图解调波形
图中第一个图为收到的2PSK波形,第二个图为通过带通滤波器后的波形,第三个图为与同频同向载波相乘后的波形,第四个图为通过低通滤波器后的波形,最后一个图为解调后的二进制序列。
不同信噪比下的误码率
采用模拟调制时,不同信噪比下,误码率恒为:
基于 2ask 的数字传输系统的建模与仿真课程设计报告(一)
基于 2ask 的数字传输系统的建模与仿真课程设计报告(一)基于 2ask 的数字传输系统的建模与仿真课程设计报告课程设计的目的本课程设计的目的主要是通过设计和实现基于 2ask 的数字传输系统,让学生们深入了解数字传输系统的构建流程,掌握数字传输技术的实际应用和相关实验技能。
同时,通过对 2ask 的学习和实践,帮助学生们掌握这种新型数字传输技术,并培养他们的创新意识和实践能力。
课程设计的内容阶段一:理论学习在本阶段,学生们将学习数字传输系统的相关概念和理论知识,并掌握相关的基础数学知识和一些重要的基础技能。
包括: - 数字传输系统的基本概念和原理 - 数字传输系统的模型及模拟方法 - 2ask 技术的原理及其应用 - 基于 2ask 的数字传输系统的设计和实现方法阶段二:实验设计与实践在本阶段,学生们将进行基于 2ask 技术的数字传输系统的实验设计和实践,主要包括以下内容: - 2ask 技术的模拟和实验验证 - 2ask 技术在数字传输系统中的应用实例 - 基于 2ask 的数字传输系统建模和仿真阶段三:报告撰写和展示在本阶段,学生们将根据课程设计要求,撰写综合性实验报告,并进行实验成果的展示和分享。
这也是测试学生实验能力和创新思维的重要环节。
实验设备和工具在本课程设计中,将需要使用如下设备和工具: - 一台高性能计算机- MATLAB/Simulink 软件 - 2ask 数字传输实验平台 - 实验用电脑、信号发生器、示波器等器材课程设计的评价本课程设计将采用下面的评价方式: - 课程设计报告和实验报告 30% - 实验成果展示和演讲 30% - 实验室操作和记录 20% - 自主探究和研究报告 20%总结通过本次课程设计,学生们将获得更深入的数字传输系统的实践经验,并且可以更加深入地了解数字传输技术的应用和发展趋势。
通过多种实践手段,本阶段的培训将在学生的创新意识、实践能力和团队协作精神等方面得到很好的提升。
(完整word版)2ASK、2FSK、2PSK数字调制系统的Matlab实现及性能分析
2ASK、2FSK、2PSK数字调制系统的Matlab实现及性能分析比较引言:数字信号有两种传输方式,分别是基带传输方式和调制传输方式,即带通,在实际应用中,因基带信号含有大量低频分量不利于传送,所以必须经过载波和调制形成带通信号,通过数字基带信号对载波某些参量进行控制,使之随机带信号的变化而变化,这这一过程即为数字调制。
数字调制为信号长距离高效传输提供保障,现已广泛应用于生活和生产中.另外根据控制载波参量方式的不同,数字调制主要有调幅(ASK ),调频(FSK ),调相(PSK) 三种基本形式。
本次课题针对于二进制的2ASK 、2FSK 、2PSK 进行讨论,应用Matlab 矩阵实验室进行仿真,分析和修改,通过仿真系统生成一个人机交互界面,以利于仿真系统的操作。
通过对系统的仿真,更加直观的了解数字调制系统的性能及影响其性能的各种因素,以便于比较,评论和改进。
关键词: 数字,载波,调制,2ASK,2FSK ,2PSK ,Matlab ,仿真,性能,比较,分析正文:一 。
数字调制与解调原理1.1 2ASK(1)2ASK2ASK 就是把频率、相位作为常量,而把振幅作为变量,信息比特是通过载波的幅度来传递的。
由于调制信号只有0或1两个电平,相乘的结果相当于将载频或者关断,或者接通,它的实际意义是当调制的数字信号"1时,传输载波;当调制的数字信号为"0"时,不传输载波。
表达式为:⎩⎨⎧===001,cos )(2k k c ASK a a t A t s 当,当ω1。
2 2FSK2FSK 可以看做是2个不同频率的2ASK 的叠加,其调制与解调方法与2ASK 差不多,主要频率F1和F2,不同的组合产生所要求的2FSK 调制信号. 公式如下:1。
3 2PSK2PSK 以载波的相位变化为基准,载波的相位随数字基带序列信号的1或者0而改变,通常用已经调制完的载波的0或者π表示数据1或者0,每种相位与之一一对应。
基于 2ask 的数字传输系统的建模与仿真课程设计报告
基于 2ask 的数字传输系统的建模与仿真课程设计报告一、设计目的和背景数字传输系统是现代通信领域中的一个重要组成部分,其在实现数字信号传输、高速数据交换、远程通信等方面具有重要作用。
因此,数字传输系统的建模和仿真技术也变得越来越重要。
本课程旨在通过利用2ask软件进行数字传输系统的建模和仿真,培养学生对数字传输系统的深入理解与应用能力。
二、教学原则本课程以理论与实践相结合为原则,旨在帮助学生充分理解数字传输系统的基础知识以及其在实际应用中的应用方法。
同时,本课程也将借助2ask软件,帮助学生通过实验来深刻理解数字传输系统。
三、实验教学内容本课程实验教学的具体内容如下:1.数字信号传输原理的理论讲解:介绍数字信号传输系统的基础知识,包括数字信号的表示方法、码元的基础知识、传输速率、传输媒介等。
2. 数字传输系统的建模:通过借助2ask软件,对数字传输系统进行建模,理解数字传输系统的各个组成部分的功能与作用。
3.传输码调制技术的仿真:通过信道编码技术的仿真,掌握传输码调制技术的设计方法,并了解传输码调制的原理和应用场景。
4.数字调制与解调技术的仿真:通过数字调制的仿真实验,掌握数字调制与解调技术的原理、应用场景和设计方法,理解各个数字调制技术之间的异同。
5.噪声对数字传输信号的影响分析的仿真:通过噪声对数字传输信号的影响分析的仿真实验,理解在实际应用中数字传输系统运行的复杂性。
四、实验教学环境和设备本课程实验教学建议在计算机实验室中开展,计算机实验室应当配备2ask软件,并具备良好的网络环境和相应的硬件设施,以保证数字传输系统的仿真效果。
五、实验教学步骤1)对数字传输系统进行建模:a.了解数字传输系统的每一个组成部分的功能和作用;b. 在2ask中选择数字传输系统模板,进行数字传输系统的建模;c.对数字传输系统参数进行设置,并检查数字传输系统的基础参数是否符合实际要求。
2)传输码调制技术的仿真a. 选择2ask中的传输码调制模板,在模板加载后进行传输码调制实验的仿真;b.分析仿真结果,并对传输码编解码和编码策略进行设计和优化。
数字信号2ASK频带传输系统的simulink仿真实现
*******************实践教学*******************兰州理工大学计算机与通信学院2012年秋季学期通信系统综合训练题目:数字信号频带传输系统的仿真实现专业班级:通信工程四班姓名:学号:指导教师:陈海燕成绩:现代通信系统要求通信远距离,通信容量大,传输质量好。
实际生活中,大多数信道因具有带通特性而不能直接传输基带信号,因为基带信号往往含有丰富的低频分量。
因此必须用数字基带信号对载波进行调制,即完成频谱搬移,以使信号与信道的特性相匹配。
本次综合训练设计了以2ASK为调制方式的经济型数字频带传输系统;分析了系统组成,电路工作原理;详细阐述了系统各个模块的设计方案。
实验结果验证了该设计具有稳定性和合理性。
关键词:调制;频谱搬移;频带传输数字通信是通信技术和计算机技术相结合而产生的一种新的通信方式。
要在两地间传输信息必须有传输信道,根据传输媒体的不同,有线数字通信与无线数据通信之分。
但它们都是通过传输信道将通信与计算机联结起来,而使不同地点的数字终端实现软、硬件和信息资源的共享。
随着通信技术日新月异的发展,尤其是数字通信的快速发展,越来越普及,研究人员对其相关技术投入了极大的兴趣。
为使数字信号能在带通信道中传输,必须用数字信号对载波进行调制,其调制方式与模拟信号调制相类似。
根据数字信号控制波的参量不同也分为调幅、调频和调相三种方式。
因数字信号对载波参数的调制通常采用数字信号的离散值对载波进行键控,故这三种数字调制方式被称为幅移键控(ASK)、频移键控(FSK)和相移键控(PSK)。
在现代数字通信系统中,频带传输系统的应用最为突出。
数字信号将原始的数字基带信号,经过频谱搬移,变换为适合在频带上传输的频带信号,传输这个信号的系统就称为频带传输系统。
在频带传输系统中,根据数字信号对载波不同参数的控制,形成不同的频带调制方法。
幅移键控法(ASK)的载波幅度是随着调制信号而变化的,其最简单的形式是,载波数字形式的调制信号在控制下通断,此时又可称作开关键控法(OOK)。
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。
2ASK数字调制解调的仿真模型设计
课题名称 _____通信原理课程设计____设计题目2ASK数字调制解调的仿真模型设计目录1、课程设计题目 (2)2、课程设计目的 (2)3、课程设计原理 (2)3.1. Systemview软件简介 (2)3.2.使用systemview进行基本调制解调系统设计 (4)4、课程设计内容 (7)4.1. 2ASK信号的产生 (7)4.2. 电路与参数计算 (7)5、电路图 (9)6、调试过程及结果. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .117、遇到的问题与解决方法 (12)8、课程设计体会 (13)9、参考文献 (13)一、课程设计题目:数字调制解调系统2ASK仿真模型设计二、课程设计目的:1.学习使用计算机建立通信系统仿真模型的基本方法及基本技能,学会利用仿真的手段对于实用通信系统的基本理论、基本算法进行实际验证;2.学习现有流行通信系统仿真软件的基本使用方法,学会使用这些软件解决实际系统出现的问题;3.通过系统仿真加深对通信课程理论的理解;4.利用所学《通信原理》的基本知识,设计一个2ASK数字调制器。
完成对2ASK的调制与解调仿真电路设计,并对仿真结果进行分析;5.理解2ASK信号的产生,掌握2ASK信号的调制原理和实现方法并画出实现框图。
三、课程设计原理:3.1. Systemview软件简介:(1)IBM的SystemView网络管理系统:IBMSystemView是一种用于在异构环境识别和管理多个系统的企业级网络管理系统,它是IBM最早认可的工业标准协议产品之一。
这些工业标准包括传输控制协议/因特网协议(TCP/IP)和开放式系统互联(OSI)协议,而不仅仅是它自己的系统网络体系结构(SNA)协议。
SystemView建造于系统应用体系结构(SAA)环境,它使用OSI公用管理信息协议(CMIP),网络上的资源的信息存储于对象数据库。
罗荣+2ASK数字信号载波传输系统的设计与仿真
题目_ 2ASK数字信号载波传输系统的设计与仿真班级_____ ____10电子(1)班___________ 学号_______ ___201010330105___________ 姓名_____________罗荣________________ 时间_____ _2012.10.29—2012.11.08_____景德镇陶瓷学院目录通信原理课程设计任务书 (3)一、序言 (4)二, 2ASK的基本原理................................... ..4三, systemview的介绍. (5)四、利用systemview实现系统仿真 (6)五、系统分析 (12)六、设计小结.................... (14)七.参考文献....................... . (15)《通信原理课程设计》任务书一.序言二进制数字振幅键控是一种最基本的调制方式,也是各种数字调制的基础。
振幅键控(也称幅移键控),记作ASK(Amplitude Shift Keying)。
二进制数字振幅键控通常记作2 ASK。
对于振幅键控这样的线性调制来说,在二进制里,2 ASK 是利用代表数字信息"0"或"1"的基带矩形脉冲去键控一个连续的载波,使载波时断时续地输出。
有载波输出时表示发送"1",无载波输出时表示发送"0"。
幅移键控法(ASK)的载波幅度是随着调制信号而变化的,其最简单的形式是载波数字形式的调制信号在控制下通断。
载波在数字信号1或0的控制下通或断,在信号为l的状态载波接通,此时传输信道上有载波出现;在信号为0的状态下,载波被关断,此时传输信道上无载波传送,调制后的信号的频带宽度为二进制基带信号宽度的两倍,所以把这种调制称为二进制振幅键控信号2ASK。
二,2ASK的基本原理将原始的数字基带信号,经过频谱搬移,变换为适合在频带上传输的频带信号,传输这个信号的系统就称为频带传输系统。
实验 2ASK调制的仿真
2ASK调制
• 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,且框图
• 2ASK信号调制的模型方框图由模块中的 sinwave信号源、方波信号源、相乘器等模 块组成,Simulink 模型图如下所示:
实验二 2ASK调制的仿真
一。2ASK调制的基本原理 数字调制与模拟调制原理是相同的,一般 可以采用模拟调制的方法实现数字调制。但是, 数字基带信号具有与模拟基带信号不同的特点, 其取值是有限的离散状态。这样,可以用载波 的某些离散状态来表示数字基带信号的离散状 态。基本的三种数字调制方式是:振幅键控 (ASK)、移频键控(FSK)和移相键控(PSK 或 DPSK)。
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2ASK 数字传输系统仿真
1.课程设计目的
(1)通过利用matlab simulink ,熟悉matlab simulink 仿真工具。
(2)会画出数字通信过程的基本框图。
(3)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。
(4)掌握数字通信的2ASK 调制方式。
2.课程设计要求
(1)在matlab 仿真环境下,设计出2ASK 数字通信系统的结构,选取满足需
要的功能模块,将其图符拖到设计窗口,按设计的系统框图组建系统。
(2)设置、调整参数,实现系统仿真。
(3)分析仿真波形
3.相关知识
3.1二进制振幅键控(2ASK)
基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
其中
S T 是二进制基带信号时间间隔,g(t)是持续时间为S T 的矩形脉冲:
则二进制振幅键控信号可表示为
e随二进制基带信号s(t)通断变化在,所以又 2ASK信号的时间波形)(
2t
ASK
称通断键控信号(OOK信号)。
二进制振幅键控信号的产生方法有模拟相乘和数字键控。
2ASK信号与模拟调制中的AM信号类似。
所以,对2ASK信号也能够采用非相干解调(包络检波法)和想解调(同步检测法),其相应原理方框图如下所示:
二进制振幅键控信号调制器原理框图
相干解调方式
二进制振幅键控信号解调器原理框图
3.2数字通信系统的基本模型
从消息传输角度看,该系统包括了两个重要交换,即消息与数字基带信号之间的交换,数字基带信号与信道信号之间的交换.通常前一种交换由发收端设备完成.而后一种交换则由调制和解调完成.
数字调制与模拟调制原理是相同的,一般可以采用模拟调制的方法实现数字调制。
但是,数字基带信号具有与模拟基带信号不同的特点,其取值是有限的离散状态。
这样,可以用载波的某些离散状态来表示数字基带信号的离散状态。
基本的三种数字调制方式是:振幅键控(ASK)、移频键控(FSK)、和移相键控(PSK 或DSPK)。
4.课程设计分析
4.1数字信号传输的实现
设计采用的是MATLAB中的SIMULINK仿真系统实现对通信系统的仿真,仿真框图可以分为四部分:
(1)数字信号的生成与调制:
①数字信号的生成:数字信号采用Bernoulli binary generator产生。
②调制:数字调制有调幅、调相、调频三种基本形式,并可以派生出其它形式,数字调制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。
数字调制信号,在二进制时有振幅键控(ASK)、移频键控(FSK)和移相键控(PSK)。
调制采用正弦载波数字调制系统,设定其频率为7000rad/sec,
(2)数字信号在信道中的传输:将随机二进制信号与高频载波信号相乘后,通过带通滤波器,滤除干扰,然后通过加性的高斯白噪声信道
(3)对接收到的信号进行解调:解调采用相干解调。
(4)观察输出结果。
这里有两个结果同时输出。
在图形窗口中显示的是基带数字信号、信道上叠加的高斯白噪声信号和计算出的同步信号。
具体实现框图如图4.1所示:
图4.1 数字信号传输模型实现框图
5.仿真
Bernoulli Binary Generator:
Bernoulli Binary Generator模块的功能是用来产生随机二进制比特流,在设计中将此模块的函数设置和经过Bernoulli Binary Generator产生的波形分别如图4.2和图4.3所示:
图4.2 Bernoulli Binary Generator参数设置图4.3 二进制比特流波形
sine wave:
t,由于高频载波信号要求得的载 Sine wave 模块用来生成高频载波信号cosw
c
波频率较高,在此设w
=7000rad/s.
c
Product:
t相乘后生这是一个乘法器,其作用是将随机二进制比特流和高频载波cosw
c
成已调信号m(t),从而起到通断键控的作用。
Bandpass:
Analog Filter Design用来设计各种模拟滤波器,可以用来实现低通、带通、高通等各种滤波器。
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,设置其参数及经带通滤波器后示波器三显示的波形分别如图4.4和图4.5所示:
图4.4 带通滤波器的参数设置图4.5 经带通滤波器后的已调波形
AWGN Channel:
AWGN Channel模块用来产生含有加性高斯白噪声信道,已调信号输入加性高斯白噪声信道模拟通信系统中的实际的通信信道。
AWGN Channel的属性设置及经过加性的高斯白噪声信道后的波形接示波器4后显示分别如图4.6 和图4.7 所示:
图4.6 AWGN Channel属性设置图4.7 已调信号经AWGN Channel后的波形Bandpass:
在此处再次用到Analog Filter Design中的Bandpass,此处设置带通滤波器是为了使已调信号全部通过,同时尽可能多地滤除高斯白噪声,经过带通滤波器后,接示波器5后显示波形如图4.8所示:
图4.8接收端信号通过带通滤波器后波形
Product:
此次设计中采用的是相干解调,经示波器5显示后输出的波形与本地载波
cosw
c t(其中W
C
=7000rad/s)相乘后输出波形接示波器6后显示波形如图4.9所
示:
图4.9示波器6显示波
Lowpass:
Analog Filter Design中将Filter type 设置为Lowpass便可以实现低通滤波器,低通滤波器主要是将信号从高频载波移至低频,以便于接收到原信号,低通滤波器的属性设置及信号经过低通滤波器后接至示波器7后的显示波形图4.10所示:
图4.10示波器7显示波形
Sampled Quantizer Encode
由于经过低通滤波器后的波形仍然为模拟信号,所以要生成数字信号要经过抽样判决,在MATLAB的SIMULINK中,对Sampled Quantizer Encode进行适当的参数设置可以用来实现抽样判决。
经分析后,对该参数的设置如图4.11所示,经抽样判决后的波形(即最后的输出波形)如图4.13所示:
图4.11Sampled Quantizer Encode的参数设置图4.12最后输出波形
6.结果分析
根据2ASK数字调制系统误码率公式
421r erfc P e =
当r>>1,即达信噪比时,上式近似表为4/1
r e e r P -≈π
可得显示误码率的曲线,如
4.13图所示:
信噪比
(s 0/n 0)
图4.13误码率曲线图
可见,随着信噪比的增大,系统传输误码率呈指数规律降低
7.参考文献
[1] 赵静,张瑾.基于MA TLAB 的通信系统仿真.北京.北京航空航天大学出版
社.2007
[2] 张卫刚.通信原理与通信技术[M].第2版.徐国平,译.北京:电子工业出版
社,2002
[3] 李建新、刘乃安、刘继平 [现代通信系统分析与仿真——MATLAB 通信工具
箱] 西安电子科技大学出版社,2000年11月
[4] 姚俊、马松辉 [基于MATLAB6.X 的SIMULINK 建模与仿真].西安电子科技
大学出版社, 2002年8月
[5] 通信原理简明教程/南利平等编著.-2版.北京:清华大学出版社,2007.8。