先验等概的2ASK最佳接收机课程设计
通信原理课程设计任务书2ASK调制解调课设报告
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第1章 .. (1)1.1 Multisim的简介 (1)1.2 电容的识别 (1)第2章硬件设计 (3)2.1 2ASK调制电路设计 (3)2.1.1 LC振荡器 (3)2.1.2 载波缓冲放大器 (5)2.1.3 模拟双向开关调制器 (7)2.1.4 2ASK信号缓冲放大器 (7)2.2 2ASK解调电路设计 (8)2.2.1 带通滤波器 (9)2.2.2 整流器与低通滤波器 (10)2.2.3 比较器 (10)第3章系统测试 (12)3.1电路仿真图及简要分析 (12)3.2焊接实物图 (15)心得体会 (16)参考文献 (17)附录1 元件清单 (18)第1章1.1仿真软件Multisim的简单介绍Multisim是美国国家仪器（NI）推出的以Windows为基础的仿真工具，适用于板级的模拟/数字电路板的设计工作。
它包含了电路原理图的图形输入、电路硬件描述语言输入方式，具有丰富的仿真分析能力。
工程师们可以使用Multisim交互式地搭建电路原理图，并对电路进行仿真。
M ultisim提炼了SPICE仿真的复杂内容，这样工程师无需懂得深入的SPICE技术就可以很快地进行捕获、仿真和分析新的设计，这也使其更适合电子学教育。
通过M ultisim和虚拟仪器技术，PCB设计工程师和电子学教育工作者可以完成从理论到原理图捕获与仿真再到原型设计和测试这样一个完整的综合设计流程。
本次课程设计我们使用的是Multisim10.0版本。
1.2电容的识别上图举出了一些例子。
其中，电解电容有正负之分，其他都没有。
电容的容量单位为：法（F）、微法（uf），皮法（pf)。
一般我们不用法做单位，因为它太大了。
通信原理课程设计2ASK
摘要：本课程设计实现对2ASK理想信号调制与解调，信号的产生有调频法和键控法，解调有相干法和非相干法。
设计使用MATLAB的SIMULINK 作为仿真平台，通过对设计的仿真电路进行调试发现，经过调制和解调还原后的信号波形和原始输入信号波形一致。
关键字：MATLAB 2ASK1引言1.1课程设计目的通过利用matlab simulink,熟悉matlab simulink仿真工具，并且通过课程设计来更好地掌握课本相关知识，熟悉2ASK的调制与解调，从而更好地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课程设计内容利用MATLAB集成环境下的Simulink仿真平台,设计一个2ASK调制与解调系统.用示波器观察调制前后的信号波形;用频谱分析模块观察调制前后信号频谱的变化;加上各种噪声源,用误码测试模块测量误码率;最后根据运行结果和波形来分析该系统性能。
2MATLAB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。
实验最佳接收机（匹配滤波器）实验
实验最佳接收机（匹配滤波器）实验电⼦科技⼤学通信学院《最佳接收机实验指导书》最佳接收机（匹配滤波器）实验班级学⽣学号教师最佳接收机（匹配滤波器）实验指导书最佳接收机（匹配滤波器）实验⼀、实验⽬的1、运⽤MATLAB 软件⼯具，仿真随机数字信号在经过⾼斯⽩噪声污染后最佳的恢复的⽅法。
2、研究相关解调的原理与过程。
理解匹配滤波器的⼯作原理。
3、了解⾼斯⽩噪声对系统的影响。
4、了解如何衡量接收机的性能，即瀑布图。
⼆、实验原理通信系统的质量优劣主要取决于接收机的性能。
这是因为，影响信息可靠传输的不利因素直接作⽤在接收端。
通信理论中⼀个重要的问题：最佳接收或信号接收最佳化。
最佳接收理论研究从噪声中如何最好地提取有⽤信号。
“最好”或“最佳”的概念是在某个准则意义下说的⼀个相对概念。
这就是说，在某个准则下是最佳的接收机，在另⼀准则下就并⾮⼀定是最佳的。
数字通信系统中，接收机观察到接收波形后，要⽆误地断定某⼀信号的到来是困难的。
原因是：1、哪⼀个信号被发送，对受信者来说是不确定的；2、信号在传输过程中可能发⽣各种畸变。
因此可以说，带噪声的数字信号的接收过程是⼀个统计判决的过程。
可以给出数字通信系统的统计模型为：观察空间y: y(t)=s(t)+n(t)。
当发出信号为si(t)时，接收信号y(t)为随机过程，其均值为si(t)，消息空间信号空间噪声空间观察空间判决空间其概率密度函数为：fsi(y)称为似然函数，它是信号统计检测的依据。
按照某种准则，即可对y(t)作出判决，使判决空间中可能出现的状态r1, r2, …, rm与信号空间中的各状态s1, s2, …, sm相对应。
在⼆进制数字通信系统中，只发送两种信号s1和s2,先验概率分别为P(s1)和P(s2)，错误概率为：Pe＝P(s1)P(r2/s1)＋P(s2)P(r1/s2)P(r2/s1)＝P(r1/s2)为错误转移概率。
以使Pe最⼩为⽬标，导出最佳接收的准则。
基于simulink先验等概的2ASK最佳接收机的研究与仿真
基于simulink先验等概的2ASK最佳接收机的研究与仿真摘要：一个通信系统的优劣很大程度上取决于接收系统的性能，这是因为影响信息可靠传输的不利因素将直接作用到接收端，对信号接收产生影响。
在数字通信系统中，最直观和最合理的准则是“最小差错概率”，即在实际存在噪声和畸变的情况下，期望错误接收的概率越小越好。
最佳接收机就是在最佳接收准则的条件下构造出来的，它在噪声干扰下以最小的错误概率检测信号。
关键词：2ASK信号；MATLAB；simulink仿真平台；最佳接收一、最佳接收机实验原理1.1最佳接收概念通信系统中信道特性不理想及信道噪声的存在，直接影响接收系统的性能，而一个通信系统的质量优劣在很大程度上取决于接收系统的性能。
因此，把接收问题作为研究对象，研究从噪声中如何最好的提取有用信号，且在某个准则下构成最佳接收机，使接收性能达到最佳，这就是最佳接收理论。
带噪声的数字信号的接收，实质上是一个统计接收问题，也可以说数字信号接收过程是一个统计判决过程。
数字信号可以用一个统计模型来表述：图中，消息空间、信号空间、噪声空间、观察空间和判决空间分别代表消息、信号、噪声、接收波形及判决的所有可能状态的集合。
设发送消息为x，有m种可能的状态，对应发送信号s也有m种取值，信道噪声n为零均值高斯白噪声，则观察空间状态y为y=s+n也服从高斯分布，当出现信号i s时，y的概率密度函数为f si (y)=()k n πσ21exp []⎭⎬⎫⎩⎨⎧--⎰T i dt t s t y n 020)()(1 (i=1,2,…,m) )(y f si 称为似然函数。
1.2二进制确知信号最佳接收机的设计设到达接收机输入端的两个确知信号)(1t s 、)(2t s ，它的持续时间为（0，T ），且有相等的能量，噪声n(t)是高斯白噪声，均值为零，且单边功率谱密度为0n 。
现设计一个能在噪声干扰下以最小的错误概率检测信号接收机。
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。
(完整版)通信原理课程设计-2ASK
WU11 AN TEXTILE UNIVERSITY通信原理课程设计设计题目：2ASK信号的调制与解调姓名：徐胜王成龙班级：电子11203班学号：丄指导教师：李有科成绩评定：______________________设计题目：2ASK 传输系统的设计与仿真实现、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勺调制与解调3)更好的了解通信原理的相关知识，磨练自己分析问题、动手创新等能力。
二、设计任务及要求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；三、设计报告1 前言现代通信系统要求通信距离远、通信容量大、传输质量好。
作为其关键技术之一的调制解调技术一直是人们研究的一个重要方向。
从最早的模拟调幅调频技术的日臻完善，到现在数字调制技术的广泛运用，使得信息的传输更为有效和可靠。
二进制数字振幅键控是一种古老的调制方式，也是各种数字调制的基础。
本课程设计主要是利用MATLAB!成环境下的Simulink仿真平台,设计一个2ASK调制与解调系统. 用示波器观察调制前后的信号波形; 用频谱分析模块观察调制前后信号频谱的变化;加上各种噪声源,用误码测试模块测量误码率;最后根据运行结果和波形来分析该系统性能。
通过Simulink 的仿真功能摸拟到了实际中的2ASK 调制与解调情况。
、2ASK 调制与解调原理2.1 2ASK 调制原理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，贝U 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。
2ask课程设计
2ask课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能掌握2ask课程中所涉及的学科基础知识，如词汇、语法结构等。
2. 学生能理解并运用2ask课程中的问题解决策略，提高问题分析能力。
3. 学生能了解2ask课程中的跨学科联系，形成知识网络。
技能目标：1. 学生通过2ask课程，提高自己的观察、思考、提问、解决问题的能力。
2. 学生能够运用所学知识，进行小组合作，提高团队协作能力。
3. 学生能够通过实践，提高自己的动手操作能力和创新能力。
情感态度价值观目标：1. 学生在学习过程中，培养积极的学习态度，形成自主学习、探究学习的习惯。
2. 学生通过2ask课程，增强对学科知识的兴趣，激发学习热情。
3. 学生在小组合作中，学会尊重他人，培养团队精神和合作意识。
4. 学生能够认识到知识的重要性，树立正确的价值观，提高社会责任感。
课程性质：本课程为学科探究课程，以问题为导向，注重培养学生的实践能力和跨学科素养。
学生特点：学生年级为中学阶段，具有一定的学科知识基础，思维活跃，好奇心强，具备一定的自主学习能力。
教学要求：教师需关注学生的个体差异，采用多元化的教学策略，激发学生的学习兴趣，引导他们主动探究，培养其解决问题的能力。
同时，注重培养学生的团队合作精神和情感态度价值观。
在教学过程中，将课程目标分解为具体的学习成果，便于教学设计和评估。
二、教学内容本课程教学内容紧密围绕课程目标，结合教材相关章节，进行以下安排：1. 引言部分：通过实际案例引入2ask课程主题，激发学生兴趣，引导学生提出问题。
教学内容：- 教材第一章：学科基础知识概述2. 基础知识学习：学习相关词汇、语法结构等，为后续问题解决打下基础。
教学内容：- 教材第二章：词汇、语法学习3. 问题解决策略：引导学生运用所学知识，分析问题，提出解决方案。
教学内容：- 教材第三章：问题解决策略与方法4. 跨学科联系：探讨学科之间的联系，培养学生知识整合能力。
教学内容：- 教材第四章：跨学科案例分析5. 小组合作与实践：分组进行问题探究，提高学生动手操作和团队协作能力。
(2ASK数字调制通信系统)课程设计报告
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《2ASK 调制与解调实验》实验报告
实验室名称：
学院
班级、组号
实验项目 2ASK 调制与解调实验
名称
实验日期： 年 月 日
姓名 指导 教师
成绩
教师签名： 年月日
1/5
一、实验目的
1、了解数字调制与解调的概念。 2、掌握 2ASK 调制的原理及实现方法。 3、掌握 2ASK 解调的原理及实现方法。
二、实验内容
2、 信道实验：噪声功率电平调为最低 信道输入波形：（即 ASK 调制输出波形） 信道噪声波形：噪声功率电平调为最低，为 0 信道输出波形：
3、 ASK 解调实验： ASK 解调输入波形：（即信道输出波形） OUT1 测试点输出波形：（即 ASK 调幅波经耦合电路后的信号输出波形） OUT2 测试点输出波形：（即 ASK 调幅波经半波整流器后的信号输出波形） OUT3 测试点输出波形：（即 ASK 调幅波经低通滤波器后的信号输出波形） ASK—OUT 测试点输出波形：（即 ASK 调幅波经电压比较器后的信号输出波形，未经同 步判决。波形与 ASK 判决电压调节的调节幅度有关） a、ASK 判决电压调节过高，误判为 0 的概率增加： （采用双踪示波器比较 ASK 基带输入波形与 ASK—OUT 测试点输出波形） b、ASK 判决电压调节过低，误判为 1 的概率增加： （采用双踪示波器比较 ASK 基带输入波形与 ASK—OUT 测试点输出波形） c、适当调节 ASK 判决电压，使 ASK—OUT 输出波形与 ASK 基带输入波形最接近： （采用双踪示波器比较 ASK 基带输入波形与 ASK—OUT 测试点输出波形） 提取的位同步信号波形：
先验等概的2ASK最佳接收机课程设计
课程设计题目：先验等概的2ASK最佳接收机班级：姓名：学号：指导教师：成绩：电子与信息工程学院信息与通信工程系目录1、概述 (2)2、设计要求 (2)3、设计原理 (2)3.1振幅调制原理框图 (2)3.2 2ASK调制原理 (3)3.3先验等概接收机原理框图 (4)3.4确知信号最佳接收机原理 (4)4、设计仿真 (5)4.1 2ASK调制仿真设计 (5)4.2最佳接收机仿真 (6)5、结论 (9)5.1仿真分析 (9)5.2心得体会 (9)6、参考文献 (11)1.概述在数字通信系统中，接收端收到的是发送信号和信道噪声之和。
噪声对数字信号的影响表现在使接收码元发生错误。
一个通信系统的优劣很大程序上取决于接收系统的性能。
这因影响信息可靠传输的不利因素将直接作用到接收端，对信号接收产生影响。
从接收角度，什么情况下接收系统是最好的？这就需要讨论最佳接收问题。
本次课程设计，我的课题是先验等概的2ASK 最佳接收机的设计，就是对通信系统的最佳接收这一问题，进行分析与设计。
2.设计要求1、用simulink对系统建模。
2、输入数字信号已调波形并进行接收判决，观察各点相应输出波形。
3、通过多次输入输出对所设计的系统性能进行分析。
3.设计原理3.1振幅调制原理框图二进制振幅键控信号的产生方法如图2 -1所示，图(a)是采用模拟相乘的方法实现，图(b)是采用数字键控的方法实现。
开关电路cosωc t S(t)（a）（b）图3-1 二进制振幅键控信号调制器原理框图3.2 2ASK调制原理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”。
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。
2ASK信号的一般表达式为e2ASK(t)=s（t）cosωc t其中g（t−nT B）S(t)= ∑a nn式中：T B为码元持续时间；g(t)为持续时间为T B的基带脉冲波形。
实验六 最佳接收机
最佳接收机（匹配滤波器）实验指导书最佳接收机（匹配滤波器）实验一、实验目的1、运用MATLAB软件工具，仿真随机数字信号在经过高斯白噪声污染后最佳的恢复的方法。
2、熟悉匹配滤波器的工作原理。
3、研究相关解调的原理与过程。
4、理解高斯白噪声对系统的影响。
5、了解如何衡量接收机的性能及匹配滤波器参数设置方法。
二、实验原理对于二进制数字信号，根据它们的时域表达式及波形可以直接得到相应的解调方法。
在加性白高斯噪声的干扰下，这些解调方法是否是最佳的，这是我们要讨论的问题。
数字传输系统的传输对象是二进制信息。
分析数字信号的接收过程可知，在接收端对波形的检测并不重要，重要的是在背景噪声下正确的判断所携带的信息是哪一种。
因此，最有利于作出正确判断的接收一定是最佳接收。
从最佳接收的意义上来说，一个数字通信系统的接收设备可以看作一个判决装置，该装置由一个线性滤波器和一个判决电路构成，如图1所示。
线性滤波器对接收信号进行相应的处理，输出某个物理量提供给判决电路，以便判决电路对接收信号中所包含的发送信息作出尽可能正确的判决，或者说作出错误尽可能小的判决。
图1 简化的接收设备假设有这样一种滤波器，当不为零的信号通过它时，滤波器的输出能在某瞬间形成信号的峰值，而同时噪声受到抑制，也就是能在某瞬间得到最大的峰值信号功率与平均噪声功率之比。
在相应的时刻去判决这种滤波器的输出，一定能得到最小的差错率。
匹配滤波器是一种在最大化信号的同时使噪声的影响最小的线性滤波器设计技术。
注意：该滤波器并不保持输入信号波形，其目的在于使输入信号波形失真并滤除噪声，使得在采样时刻0t 输出信号值相对于均方根（输出）噪声值达到最大。
1.一般情况下的匹配滤波器匹配滤波器的一般表示式如图2所示。
s(t)： 匹配滤波器输入信号； n(t)： 匹配滤波器输入噪声； s 0(t)：匹配滤波器输出信号； n 0(t)：匹配滤波器输出噪声；h(t)或H(f)：匹配滤波器。
基于simulink先验等概的2ASK最佳接收机的研究与仿真
基于simulink 先验等概的2ASK 最佳接收机的研究与仿真摘要：一个通信系统的优劣很大程度上取决于接收系统的性能，这是因为影响信息可靠传输的不利因素将直接作用到接收端，对信号接收产生影响。
在数字通信系统中，最直观和最合理的准则是“最小差错概率”，即在实际存在噪声和畸变的情况下，期望错误接收的概率越小越好。
最佳接收机就是在最佳接收准则的条件下构造出来的，它在噪声干扰下以最小的错误概率检测信号。
关键词：2ASK 信号；MATLAB ；simulink 仿真平台；最佳接收一、最佳接收机实验原理1.1最佳接收概念通信系统中信道特性不理想及信道噪声的存在，直接影响接收系统的性能，而一个通信系统的质量优劣在很大程度上取决于接收系统的性能。
因此，把接收问题作为研究对象，研究从噪声中如何最好的提取有用信号，且在某个准则下构成最佳接收机，使接收性能达到最佳，这就是最佳接收理论。
带噪声的数字信号的接收，实质上是一个统计接收问题，也可以说数字信号接收过程是一个统计判决过程。
数字信号可以用一个统计模型来表述：图中，消息空间、信号空间、噪声空间、观察空间和判决空间分别代表消息、信号、噪声、接收波形及判决的所有可能状态的集合。
设发送消息为x ，有m 种可能的状态，对应发送信号s 也有m 种取值，信道噪声n 为零均值高斯白噪声，则观察空间状态y 为y=s+n也服从高斯分布，当出现信号i s 时，y 的概率密度函数为噪声空间判决空间 观察空间 信号空间 消息空间判 决规 则 X S + n Y γf si (y)=()k n πσ21exp []⎭⎬⎫⎩⎨⎧--⎰T i dt t s t y n 020)()(1 (i=1,2,…,m) )(y f si 称为似然函数。
1.2二进制确知信号最佳接收机的设计设到达接收机输入端的两个确知信号)(1t s 、)(2t s ，它的持续时间为（0，T ），且有相等的能量，噪声n(t)是高斯白噪声，均值为零，且单边功率谱密度为0n 。
通信原理2ASK课程设计说明书
课程设计说明书题目：数字频带通信系统的设计及仿真院系：光电工程学院班级：学生姓名：学号：2012年月日目录1、引言 (2)2、2ASK数字传输系统设计及参数计算 (4)3、Matlab/Simulink仿真 (6)4、总结 (11)1、引言1.1 语音传输现状1.1.1 现代通信传输介质1、有线通信介质包括架空明线，双绞线，同轴电缆，光缆等。
（1）架空明线是一种最早发展和使用的传输介质，它的通信容量较小而且很容易受外界干扰，线路损耗也大，早期使用的长途电话线就是架空明线。
（2）双绞线也称为双扭线，是最古老但又最常用的传输媒体。
把两根互相绝缘的铜导线并排放在一起，然后用规则的方法绞合起来而构成双绞线。
在现代家庭通信网络中，双绞线又是必不可少的一部分。
（3）由于同轴电缆比双绞线有优越的频率特性，现已被广泛用于较高速率和较高频率的数字数据传输中。
同轴电缆同双绞线相比，频带宽，传输数据速率高，传输距离大，抗干扰能力强，目前普遍用于长距离的电话或电报传输，有线电视，局域网络和短距离系统连的通信线路。
（4）光纤通信就是利用光导纤维传递光脉冲来进行通信，光导纤维是一种能够传导光信号的极细（50μm～100μm）而柔软的介质。
光纤在任何时间都只能单向传输，因此，要实行双向通信，它必须成对出现。
2、无线通信包括红外通信，激光通信和微波通信。
由于它们都是沿直线传播的，有时也称它们为视线媒体，因为这三种技术都需要在发送方面和接受方面有一条视线通路。
红外通信和激光通信将要传输的信号分别转换成红外光信号和激光信号，直接在空间传播。
微波的频率范围为300MHz~300GHz，但主要是使用2~40GHz的频率范围，在自由空间主要是直线传播。
由于微波会穿透电离层而进入宇宙空间，因此微波通信分为两种主要方式：地面微波接力通信和卫星通信。
1.1.2 移动通信移动通信(Mobile communication)是移动体之间的通信，或移动体与固定体之间的通信。
实验--最佳接收机(匹配滤波器)实验
实验--最佳接收机(匹配滤波器)实验电子科技大学通信学院《最佳接收机实验指导书》最佳接收机（匹配滤波器）实验班级学生学号教师最佳接收机（匹配滤波器）实验指导书最佳接收机（匹配滤波器）实验一、实验目的1、运用MATLAB软件工具，仿真随机数字信号在经过高斯白噪声污染后最佳的恢复的方法。
2、研究相关解调的原理与过程。
理解匹配滤波器的工作原理。
3、了解高斯白噪声对系统的影响。
4、了解如何衡量接收机的性能，即瀑布图。
二、实验原理通信系统的质量优劣主要取决于接收机的性能。
这是因为，影响信息可靠传输的不利因素直接作用在接收端。
通信理论中一个重要的问题：最佳接收或信号接收最佳化。
最佳接收理论研究从噪声中如何最好地提取有用信号。
“最好”或“最佳”的概念是在某个准则意义下说的一个相对概念。
这就是说，在某个准则下是最佳的接收机，在另一准则下就并非一定是最佳的。
数字通信系统中，接收机观察到接收波形后，要无误地断定某一信号的到来是困难的。
原因是：1、哪一个信号被发送，对受信者来说是不确定的；2、信号在传输过程中可能发生各种畸变。
因此可以说，带噪声的数字信号的接收过程是一个统计判决的过程。
可以给出数字通信系统的统计模型为：观察空间y: y(t)=s(t)+n(t)。
当发出信号为si(t)时，接收信号y(t)为随机过程，其均值为si(t)， 其概率密度函数为：fsi(y)称为似然函数，它是信号统计检测的依据。
按照某种准则，即可对y(t)作出判决，使判决空间中可能出现的状态r1, r2, …, rm 与信号空间中的各状态s1, s2, …, sm 相对应。
在二进制数字通信系统中，只发送两种信号s1和s2,先验概率分别为P(s1)和P(s2)，错误概率为：Pe ＝P(s1)P(r2/s1)＋P(s2)P(r1/s2)P(r2/s1)＝P(r1/s2)为错误转移概率。
以使Pe 最小为目标，导出最佳接收的准则。
把观察空间的取值域y 划分成A1域和A2域，一旦接收机被构成后,则这个划分就被规定。
2PSK仿真课程设计报告
课程设计报告书题目2PSK调制解调器的建模与仿真姓名学号专业班级指导教师时间2015 年1 月10 日课程设计任务书2PSK调制解调器的建模与仿真摘要数字传输系统中，数字信号对高频载波进行调制，变为频带信号，通过信道传输，在接收端解调后恢复成数字信号，由于大多数实际信号都是带通型的，所以必须先用数字频带信号对载波进行调制，形成数字调制信号再进行传输，因此，调制解调技术是实现现代通信的重要手段。
数字调制地实现，促进了通信的飞速发展。
研究数字通信调制理论，提供有效调制方法有着重要意义。
实现调试解调的方法有很多种，本文应用了键控法产生调制与解调信号。
数字相位调制又称相移键控记作PSK(Phase Shift Keying)，二进制相移键控记作2PSK，它们是利用载波振荡相位的变化来传送数字信号的，在二进制数字解调中，当正弦载波的相位随二进制数字基带信号离散变化，则就产生二进制移相键控2PSK信号。
重点介绍了2PSK的调制与解调的工作原理，以及通过MATLAB进行设计和仿真，并且分析了各阶段信号的频谱及误码率。
关键词数字调制与解调；2PSK；MATLAB仿真目录课程设计任务书 (I)摘要 (II)1 设计概述 (1)1.1 设计背景 (1)1.2 设计目的 (1)1.3 设计内容及要求 (1)2 设计原理 (2)2.1 2PSK数字调制过程分析 (2)2.2 2PSK数字解调过程分析 (3)2.3 2PSK相干解调系统性能分析 (4)3 设计实现 (5)3.1 系统设计框图 (5)3.2 M文件下仿真设计思路及过程 (5)3.2.1 2PSK调制部分 (5)3.2.2 2PSK解调部分 (6)3.3 Simulink下的仿真 (6)3.3.1 仿真模型建立 (6)3.3.2参数的设置 (7)3.3.3仿真结果 (7)3.3.4 仿真结果分析 (8)4 M文件仿真结果 (9)4.1 2PSK调制、解调系统信号波形图 (9)4.2 2PSK调制解调系统频谱分析 (11)4.3 各阶段功率谱密度分析及误码率 (13)参考文献 (15)附录 (16)1 设计概述1.1 设计背景当今社会已经步入信息时代，在各种信息技术中，信息的传输及通信起着支撑作用。
2ASK调制器与解调器设计
2ASK调制器与解调器设计调制器和解调器是无线通信系统中重要的组件，用于将信息信号转换为适合无线传输的信号，并在接收端将其恢复为原始信号。
调制器将基带信号调制到载波信号上，而解调器则从调制信号中恢复出基带信号。
本文将详细介绍调制器和解调器的设计。
1.调制器设计调制器的设计目的是将基带信号调制到载波信号上，以便在无线信道中传输。
调制器的基本原理是将基带信号和载波信号进行其中一种形式的运算，以实现调制。
以下是调制器设计的关键步骤：1.1选择调制方案：根据实际需求选择适当的调制方案。
常见的调制方案包括振幅调制（AM）、频率调制（FM）和相位调制（PM）等。
1.2基带信号处理：对基带信号进行必要的预处理，例如滤波、幅度调整、频率压缩等。
1.3生成载波信号：根据调制方案生成相应的载波信号。
此过程通常涉及正弦波振荡器。
1.4调制运算：执行调制运算，将基带信号调制到载波信号上。
这可以通过将基带信号与载波信号相乘或相加来实现。
1.5输出模拟信号：将调制后的信号转换为模拟信号，以便进行无线传输。
解调器的设计目的是从接收到的调制信号中恢复出原始的基带信号。
解调器的关键任务是执行与调制器相反的操作。
以下是解调器设计的关键步骤：2.1接收信号处理：对接收到的信号进行必要的预处理，例如滤波、放大、频率整定等。
2.2提取载波信号：从接收到的信号中提取出载波信号。
这通常涉及到频率解调或相位解调。
2.3提取调制信号：将接收到的信号与提取的载波信号进行运算，以便提取出原始的基带信号。
这可以通过将接收到的信号与提取的载波信号相乘或相加来实现。
2.4基带信号处理：对提取出的基带信号进行必要的后处理，例如滤波、幅度恢复、频率扩展等。
2.5输出数字信号：将解调后的信号转换为数字信号，以便进行后续处理或分析。
3.设计注意事项在调制器和解调器的设计中，需要考虑以下几个关键因素：3.1带宽需求：根据应用需求确定所需的调制和解调带宽，以确保能够有效地传输和恢复原始信号。
2ask系统课程设计
2ask系统课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解2ask系统的基本原理，掌握ASK调制解调的技术要点；2. 学生能描述2ask系统的应用场景，了解其在通信领域的实际价值；3. 学生能运用2ask系统进行信号传输与接收的模拟实验，并分析实验结果。
技能目标：1. 学生能通过实际操作，掌握2ask系统的调制与解调过程；2. 学生能运用所学知识，解决2ask系统在通信过程中遇到的问题；3. 学生能运用相关软件或工具，设计简单的2ask通信系统，并优化系统性能。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对通信科学的兴趣，激发探索精神和创新意识；2. 学生通过合作学习，培养团队协作能力和沟通能力；3. 学生认识到通信技术在我国社会发展中的重要作用，增强社会责任感和使命感。
课程性质：本课程为信息技术与通信科学相结合的实践性课程，旨在帮助学生掌握2ask系统的基本原理和应用，提高学生的实践操作能力和问题解决能力。
学生特点：初三学生具有一定的物理知识和动手能力，对通信技术有较高的兴趣，但需加强对实际操作和理论知识的结合。
教学要求：教师需采用理论教学与实践操作相结合的方式，引导学生主动探究，注重培养学生的实践能力和创新精神。
通过课程目标的具体分解，使学生在知识、技能和情感态度价值观方面得到全面提升。
二、教学内容1. 理论知识：- 2ask系统的基本概念与原理；- ASK调制解调技术的原理与分类；- 2ask系统的应用场景及其在通信领域的重要性。
2. 实践操作：- 2ask系统的调制与解调实验操作；- 2ask系统信号传输与接收的模拟实验；- 设计简单的2ask通信系统，优化系统性能。
3. 教学大纲：- 第一课时：2ask系统基本概念与原理的学习，引入实践案例，让学生了解其在通信领域的应用；- 第二课时：深入探讨ASK调制解调技术，进行实验操作演示，引导学生观察现象，总结规律；- 第三课时：学生分组进行2ask系统调制与解调实验，培养动手能力和团队协作能力；- 第四课时：针对实验结果进行分析，让学生运用所学知识解决问题，提高问题解决能力；- 第五课时：设计简单的2ask通信系统，鼓励学生创新思维，优化系统性能。
通信原理-实验二2ASK调制与解调
六、实验报告要求
将信码设置为 11100110，记录以下测试点波形
1、2ASK调整
调制模块CH1-T6（绝对码波形）;CH2- T24（2ASK输出） 2、非相干解调
解调模块 ：CH1-T17(2ASK入)；CH2-T31(放大出)
CH1-T17(2ASK入)；CH2-T36 CH1-T17(2ASK入)；CH2-T23（频带受限出）
三、实验仪器与设备
1、双踪示波器
一台
2、数字调制模块
3、数字解调模块
一块
一块
四、实验原理
1、调制
2ASK信号的产生方法主要有两种。一种 可以采用模拟调频电路来实现；另一种可以 采用键控法来实现，即在二进制基带脉冲信 号的控制下通过开关电路对两个不同的独立 频率源进行选通，使在每一个码元Ts期间输 出f1或f2两个载波之一。
2、非相干解调（过零检测）
2ASK 2ASK
放大出
畸变
① 将调制模块的P24（2ASK输出）信号送到解调模块的T17（2ASK入）。 CH1观测解调模块T17（2ASK入）的波形，并以CH1作为触发信号， CH2观测解调模块T31（放大出）、T36的波形。
2ASK
2ASK
频带受限出
整形出
② CH1观测解调模块T17（2ASK入）的波形，并以CH1作为触发信号， CH2观测解调模块T23（频带受限出）、T37（整形出）的波形。
CH1-T17(2ASK入)；CH2-T37（整形出）
CH1-T37(整形出)；CH2-T38（相加出） CH1-T6(绝对码，调制模块)；CH2-T24（非相干解调低通出）
CH1-T6(绝对码，调制模块)；CH2-T19（过零检测出）
CH1-T6(绝对码，调制模块)；CH2-T20（ 2ASK过零检测再生出）
课程设计报告(2ASK数字调制通信系统)
《现代通信原理实验》课程设计报告实验室名称：实验日期：学院班级、组号信息工程1班姓名实验项目名称2ASK数字调制通信系统指导教师卓辉成绩教师签名：年月日一、实验目的1、理解ASK调制的工作原理及电路组成。
2、理解ASK解调的原理及实现方法。
3、掌握ASK信号的频谱特性。
4、掌握2ASK数字调制通信系统的整体结构，2ASK数字调制通信的整个过程。
5、理解2ASK数字调制通信系统中各组成部分在整个过程中的作用，特别是整个系统中的同步。
6、了解2ASK数字调制通信系统电路的实现。
二、实验内容1、观察ASK调制与解调信号的波形。
2、观察ASK信号频谱。
将信号源模块、数字调制模块、信道模拟模块、数字解调模块、同步提取模块和终端模块组合成2ASK传输系统，并观察基带信号、载波信号、2ASK调幅信号、通过信道的2ASK调幅信号（加噪声和不加噪声）、经过接收端耦合电路的2ASK调幅信号、经过接收端半波整流器的2ASK调幅信号、经过接收端低通滤波器2ASK调幅信号、提取的位同步信号和最后的经过抽样判决的解调信号，画出它们的波形，加深对2ASK数字调制通信系统的整体结构和2ASK数字调制通信的全过程的理解。
三、实验仪器1、信号源模块2、数字调制模块3、信道模拟模块4、数字解调模块5、同步提取模块6、终端模块7、20M双踪示波器一台8、连接线若干四、实验原理1、2ASK 调制原理在振幅键控中载波幅度是随着基带信号的变化而变化的。
使载波在二进制基带信号1或0的控制下通或断，即用载波幅度的有或无来代表信号中的“1”或“0”，这样就可以得到2ASK 信号，这种二进制振幅键控方式称为通—断键控（OOK ）。
2ASK 信号典型的时域波形如图11-1所示，其时域数学表达式为：2()cos ASK n c S t a A tω=⋅ （11－1）式中，A 为未调载波幅度，c ω为载波角频率，n a 为符合下列关系的二进制序列的第n 个码元：（11－2）综合式11－1和式11－2，令A ＝1，则2ASK 信号的一般时域表达式为：tnT t g a t S c n s n ASK ωcos )()(2⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=∑tt S c ωcos )(=（11－3）式中，T s 为码元间隔，()g t 为持续时间 [－T s /2，T s /2] 内任意波形形状的脉冲（分析时一般设为归一化矩形脉冲），而()S t 就是代表二进制信息的随机单极性脉冲序列。
2ASK调制解调系统的设计
2ASK 数字调制、解调系统的设计摘 要：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”。
本设计主要采用相乘法来产生2ASK 信号，实现2ASK 的数字调制，采用相干解调法对2ASK 信号进行解调。
关键词：2ASK 调制 解调 仿真 波形1 设计任务与要求1.1 设计一个2ASK 数字调制、解调系统；1.2 使用Multisim 软件或EWB 软件对系统单元电路进行仿真； 1.3 对各个关键点进行波形测试，将仿真后的波形与电路图记下。
2 方案设计与论证2.1 2ASK 的调制[1]在二进制数字振幅调制中，载波的幅度随着调制信号的变化而变化，实现这种调制的方式有两种：（1）相乘法：通过相乘器直接将载波和数字信号相乘得到输出信号，这种直接利用二进制数字信号的振幅来调制正弦载波的方式称为相乘法，其电路如图1所示。
在该电路中载波信号和二进制数字信号同时输入到相乘器中完成调制。
图1 相乘法（2）开关法：这种方法是使载波在二进制信号“1”和“0”的控制下分别接通和断开，这种二进制振幅键控方式称为开关键控方式，它是2ASK 的一种常用的方式。
以二进制数字信号去控制一个初始相位为0的正弦载波幅度，可得其时域表达式如下：()()t cos t s t e c ωA =式中的各参数含义如下：A 为载波振幅，()t s 为二进制数字调制信号，c ω为载波角频率，()t e 为2ASK 已调波。
二进制数字振幅键控电路原理模型如图2所示。
图2 开关法本设计选用相乘法来实现2ASK的调制。
2.2 2ASK的解调[2]2ASK常见的解调方法分为非相干解调和相干解调两种。
（1）非相干解调非相干解调又称为包络检波法，原理框图如图3所示。
在图中，接收信号首先通过一个带通滤波器，滤除带外噪音和杂散信号，同时图中的整流器和低通滤波器构成一个包络检波器，与常见的模拟AM信号的解调器相比，该图中增加了一个抽样判决器，它是用来对解调后的有畸变的数字信号进行定时判决，以提高数字信号的接收性能。
先验等概的2ASK最佳接收机
课程设计班级：姓名：学号：指导教师：成绩：电子与信息工程学院通信工程系先验等概的2ASK最佳接收机目录1 简介 (2)2 系统原理 (2)2.1数字信号先验等概 (2)2.2二进制确知信号最佳接收机结构 (4)2.3 2ASK调制与解调原理 (5)3 系统仿真 (7)3.1系统图 (7)3.2各部分参数设置 (7)3.2.1伯努利二进制随机数产生器 (7)3.2.2（加性高斯白噪声信道）模拟加性高斯白噪声环境，使传输环境相同 (7)3.2.3通带DSB AM调制器 (8)3.2.4通带DSB AM解调器 (9)3.2.5速率转换器 (10)3.2.6 开关 switch (10)3.2.7 相乘器 (10)4 课程设计心得体会 (11)参考文献 (11)1简介随着现代通信系统的飞速发展，计算机仿真已成为今天分析和设计通信系统的主要工具，在通信系统的研发和教学中具有越来越重要的意义。
仿真是衡量系统性能的工具，它通过仿真模型的仿真结果来判断原系统的性能从而为新系统的建立或原系统的改造提供可靠的参与。
任何一种接收设备的根本任务，就是要在接收到遭受各种干扰和噪声破坏的信号中将原来发送的信号无失真地复制出来。
但是在数字通信系统中，由于所传送的信号比较简单，例如在采用二元调制的情况下，它就只有两种状态，即信号1或信号0，因此接收机的任务也就简化为正确地接收和判决数字信号，使得发生判决错误（信号1被判为0，或者信号0被判为1）的可能性最小。
接收机要想在强噪声中，将信号正确地提取出来，就必须提高接收机本身的抗干扰性能。
按照最佳接收准则来设计的最佳接收机就具有这样的性能。
2系统原理2.1 数字信号先验等概判决规则设在一个二进制通信系统中发送码元“1”的概率为P (1)，发送码元“0”的概率为P (0)，则总误码率Pe 等于 式中P e1 = P (0/1) － 发送“1”时，收到“0”的条件概率；P e0 = P (1/0) － 发送“0”时，收到“1”的条件概率； 上面这两个条件概率称为错误转移概率。
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课程设计
题目：先验等概的2ASK最
佳接收机
班级：电信14-1班
姓名：王华杰
学号：1206110119
指导教师：陶志勇
成绩：
电子与信息工程学院
目录
1、概述 (2)
2、设计要求 (2)
3、设计原理 (2)
3.1振幅调制原理框图 (2)
3.2 2ASK调制原理 (3)
3.3先验等概接收机原理框图 (4)
3.4确知信号最佳接收机原理 (4)
4、设计仿真 (5)
4.1 2ASK调制仿真设计 (5)
4.2最佳接收机仿真 (6)
5、结论 (9)
5.1仿真分析 (9)
5.2心得体会 (9)
6、参考文献 (11)
1.概述
在数字通信系统中，接收端收到的是发送信号和信道噪声之和。
噪声对数字信号的影响表现在使接收码元发生错误。
一个通信系统的优劣很大程序上取决于接收系统的性能。
这因影响信息可靠传输的不利因素将直接作用到接收端，对信号接收产生影响。
从接收角度，什么情况下接收系统是最好的？这就需要讨论最佳接收问题。
本次课程设计，我的课题是先验等概的2ASK 最佳接收机的设计，就是对通信系统的最佳接收这一问题，进行分析与设计。
2.设计要求
1、用simulink对系统建模。
2、输入数字信号已调波形并进行接收判决，观察各点相应输出波形。
3、通过多次输入输出对所设计的系统性能进行分析。
3.设计原理
3.1振幅调制原理框图
二进制振幅键控信号的产生方法如图2 -1所示，图(a)是采用模拟相乘的方法实现，图(b)是采用数字键控的方法实现。
开关电路
S(t)
（a）（b）
图3-1 二进制振幅键控信号调制器原理框图
3.2 2ASK调制原理
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”。
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。
2ASK信号的一般表达式为
（）
其中
S(t)= （）
式中：为码元持续时间；g(t)为持续时间为的基带脉冲波形。
为简便起见，通常假设g(t)是高度为1、宽度等于的矩形脉冲；是第n个符号的电平取值。
若概率为p时=1，概率为（1-p）时=0，则二进制振幅键控信号时间波型如图3-1 所示。
由可以看出，2ASK信号的时间波形随二进制基带信号s(t)通断变化，所以又称为通断键控信号（OOK信号）。
1 0 1 1 0 0 1 0 0 1
S（t）
载波信号
2ASK
t
图3-2 二进制振幅键控信号时间波型
3.3 先验等概接收机原理框图
（）
图3-3 先验等概接收机原理方框图
3.4 确知信号最佳接收机原理
设在一个二进制数字通信系统中，两种接收码元的波形（）和（）是确知的，其持续时间为，且能量相同。
由下式可判断若（）（）
式中（）（）
则判为发送码元是（）；反之则判为发送码元是（）。
和可以看作是由先验等概率决定的加权因子。
由上式表示的判决准则可以得出最佳接收机的原理方框图，如图3-2所示。
若此二进制信号的先验概率相等，则上式可化简为
（）（）
4. 设计仿真
4.1 2ASK调制仿真设计
本设计，我采用的是模拟相乘法产生2ASK信号的。
2ASK仿真电路由正弦波模块，示波器模块，乘法器，所组成，仿真电路图如下图所示：
图3-4 ASK调制电路仿真
各时刻波形如下图：
图3-5 各时刻波形
正弦波和二进制信号的参数设置：
图3-6 正弦波参数设置
图3-7 二进制参数设置
4.2最佳接收机仿真
根据先验等概的2ASK最佳接收机的设计原理及结构图，用simulink建模如下图：
图3-8 最佳接收机电路图仿真
各点输出波形：
图3-9 各点输出波形
Switch模块参数设置：
图3-10 Switch模块参数积分器参数设置：
图3-11 积分器参数示波器参数设置：
图3-12 示波器参数
当输入信号是：“11000”时，各点输出波形为：
图3-13 输入“11100”时，输出波形
5.结论
5.1仿真分析
ASK的调制，我采用的是模拟相乘法进行的调制。
最佳接收机的解调，我利用了Switch模块进行的解调。
Switch模块的功能是当u2〉Threshold时，输出为u1，否则是u2。
因此，可以将积分后的波形解调为原来调制的波形。
详细波形如以上仿真波形所示。
5.2心得体会
通信原理是电子信息工程通信方向最主要的专业课程之一，通过在课堂上对理论知识的学习，我们了解到现代通信的基本方式以及其原理。
然而，
如何将理论在实践中得到验证和应用，是我们学习当中的一个问题。
而通过本次课程设计，我们在强大的MATLAB平台上对先验等概的2ASK最佳接收机进行了一次仿真，有效的完善了学习过程中实践不足的问题，同时进一步巩固了原先的基础知识。
通过这次的课程设计，我们对信息和通信系统有了更进一步的认识，尤其是在系统设计方面，尽管是非常基础的先验等概的2ASK最佳接收机的设计，也是经过若干设备协同工作，才能保证信号有效接收。
另一方面，我们通过本次的课程设计，让我进一步学会使用MATLAB 软件。
通过在SIMULINK环境下对系统进行模块化设计与仿真，使我们获得两方面具体经验，第一是MATLAB中SIMULINK功能模块的使用方法，第二是图形化和结构化的系统设计方法。
这些经验虽然并不高深，但是对于刚入门的初学者来说，对以后步入专业领域进行设计或研发无疑具有重大的意义。
当然，在整个仿真过程中也遇到很多的问题，记忆犹新的就是参数的设置。
由于MATLAB的界面都是英文的，当然一些参数的设定选项也都是英文的，由于不知道每个参数所代表的含义，最终只能借助手机百度英译汉。
此外，我感觉参数设置尤为重要，比如设计的最后一项（多次改变输入和输出），参数的设置是设计成功的关键，一个数错了，就可能得不到最终的结果。
总之，这次的课程设计使我收益颇丰，我对通信原理有了新的认识，并且激发了我浓厚的兴趣，我将继续努力探索下去。
10
6.参考文献
[1] 樊昌信,曹丽娜.通信原理（第七版）.国防工业出版社,2012,17(4): 176～189 250～276.
[2]邵玉斌，Matlab/Simulink通信原理建模与仿真实例分析，清华大学出版社，2008
[3]刘浩，MATLAB R2014a完全自学一本通，电子工业出版社，2015
[4]苗云长等主编，现代通信原理及应用。
电子工业出版社，2005
11。