西电通原大作业

通信原理大作业

班级：021014

组员：

报告人：

指导老师：武斌

题目：2ASK信号传输仿真

一题目

2ASK信号传输仿真：

按照2ASK产生模型和解调模型分别产生2ASK信号和高斯白噪声，经过信道传输后进行解调。对调制解调过程中的波形进行时域和频域观察，并且对解调结果进行误码率测量。2ASK信号的解调可以选用包络解调或者相干解调法。

二2ASK简介

振幅键控：利用载波的幅度变化来传递数字信号，与频率和初始相位无关。

如图：

2ASK产生方法：模拟调制法（用乘法器实现）

键控法（用二选一选择器控制开关通断）

模拟相乘法

数字键控法

2ASK解调方法：非相干解调（包络检波法）即整流-低通方式

相干解调（同步检波法）即相乘-低通

非相干解调方式

相干解调方式

2ASK功率谱密度特点：由连续谱和离散谱两部分组成

信号带宽是基带脉冲波形带宽的2倍

三仿真过程及结果（演示）

名词解释：

AWGN（Additive White Ganssian Noise），加性高斯白噪声，均值为零，方差为噪声功率。

SER（Symbol Error Rate），误符号率、误码率。即错误码元数/传输总码元数

BER( Bit Error Rate)，误比特率，即错误比特数/传输总比特数在二进制中，两者相等。

NRZ信号的产生：

载波信号：

2ASK信号：

叠加了加性高斯白噪声的2ASK信号

在AWGN信道下，误比特率（BER）与误码率(SER)与信噪比Es/N0的关系，以4-ASK为例：

在信噪比EsN0=15dB，调制前与解调后的二进制码元的比较

以4-ASK为例：

错误码元个数为50个左右。

若以8-ASK方式，错误码元个数为50000左右，基本错了一半。小结：对于M-ASK方式，M越大，抗噪声能力越弱。

四问题与不足

1 没有进行频域分析。

2 没有用Simulink来建模仿真。

五程序附录

clc

clear all

close all

%单极性非归零信号的产生

N=20;M=2;

x=randint(1,N,M); %产生随机二进制代码

gridd=300;

t=0:1/gridd:length(x)-1/gridd;

for i=1:length(x);

if(x(i)==1)

for j=1:gridd

y((i-1)*gridd+j)=1;

end

else

for j=1:gridd

y((i-1)*gridd+j)=0;

end

end

end

figure(1)

subplot(2,2,1);

plot(t,y);

grid on,xlabel('t'),title('NRZ信号波形')

axis([0,i,min(y)-0.1,max(y)+0.1]);

%2ASK信号的产生

carr=sin(2*pi*t);

subplot(2,2,2);

plot(t,carr);

grid on,xlabel('t'),title('载波信号波形')

axis([0,i,min(carr)-0.1,max(carr)+0.1]);

ask=y.*carr;

subplot(2,2,3);

plot(t,ask);

grid on,xlabel('t'),title('2ASK信号波形')

axis([0,i,min(ask)-0.1,max(ask)+0.1]);

%高斯白噪声与信号的叠加

pask=norm(ask).^2/length(t);

snr=20;

pn=pask./(10.^(snr./10));

n=sqrt(pn)*randn(1,length(t));

reask=ask+n;

figure(2)

subplot(2,1,1);

plot(t,ask);

grid on,xlabel('t'),title('2ASK信号的波形')

axis([0,i,min(ask)-0.1,max(ask)+0.1]);

subplot(2,1,2);

plot(t,reask);

grid on,xlabel('t'),title('叠加了高斯白噪声的ASK信号的波形 ') axis([0,i,min(reask)-0.1,max(reask)+0.1]);

%误码率与误比特率与信噪比的关系

nsymbol=100000; %每种信噪比下的发送符号数

T=1; %符号周期

fs=100; %每个符号的采样点数

ts=1/fs; %采样时间间隔

t=0:ts:T-ts; %时间矢量

fc=10; %载波频率

c=sqrt(2/T)*cos(2*pi*fc*t); %载波信号

M=4; %MASK信号

graycode=[0 1 3 2]; %Gray编码规则

EsN0=0:15; %信噪比Es/N0，dB

snr1=10.^(EsN0/10); %信噪比的线性值

msg=randint(1,nsymbol,M); %消息的M进制数

msg1=graycode(msg+1); %Gray编码映射

msgmod=pammod(msg1,M).'; %MASK调制

tx=msgmod*c;

tx1=reshape(tx.',1,length(msgmod)*length(c));

spow=norm(tx1).^2/nsymbol; %每个符号的平均功率

for indx=1:length(EsN0)

sigma=sqrt(spow/(2*snr1(indx))); %噪声功率

rx=tx1+sigma*randn(1,length(tx1)); %加入高斯白噪声

rx1=reshape(rx,length(c),length(msgmod));

y=(c*rx1)/length(c); %相关运算

y1=pamdemod(y,M); %MASK调制

decmsg=graycode(y1+1); %Gray码逆映射

[err,ser(indx)]=symerr(msg,decmsg); %误符号率

[err,ber(indx)]=biterr(msg,decmsg,log2(M)); %误比特率

end

figure(3)

semilogy(EsN0,ber,'-ko',EsN0,ser,'-k*',EsN0,1.5*qfunc(sqr t(0.4*snr1))); % qfunc为Marcum Q函数