2ASK调制解调电路的设计
2ASK的相干解调器及非相干解调器的设计
2ASK的相干解调器及非相干解调器的设计相干解调器与非相干解调器是通信系统中常用的两种调制解调技术，它们在信号传输和接收方面有着不同的特点和优势。
本文将介绍2ASK 的相干解调器和非相干解调器的设计原理及应用。
一、2ASK的相干解调器设计1. 相干解调器原理相干解调器是一种通过匹配接收端的载波频率、相位和幅度，实现信号恢复的技术。
在2ASK（双倍振幅键控）的调制方式下，载波的幅度来表示信号的二进制数据，即“0”和“1”。
相干解调器通过检测载波的幅度变化，恢复出原始的二进制信号。
2. 相干解调器设计步骤（1）载波恢复：相干解调器的第一步是从接收信号中恢复载波，以便解码出原始的二进制信号。
通常会使用相位锁定环路（PLL）等技术来实现。
（2）信号检测：接下来，利用信号检测电路对恢复的载波进行幅度检测。
比如通过比较放大器的输出与一个阈值电平，判断幅度的高低，从而恢复出原始的二进制信号。
3. 相干解调器应用相干解调器适用于高带宽和低误码率的通信系统。
其优点在于能够提供较高的信号传输效率和较低的误码率，但对接收端的硬件要求较高。
二、非相干解调器的设计1. 非相干解调器原理非相干解调器是另一种常见的解调技术，不需要恢复原始的载波信息。
它是通过检测信号的能量变化来解调信号的。
在2ASK调制方式下，当信号幅度为“1”时，能量较高；当信号幅度为“0”时，能量较低。
2. 非相干解调器设计步骤（1）能量检测：非相干解调器的第一步是对接收信号的能量进行检测。
可以使用功率放大器来提升信号的能量。
（2）信号判决：接下来，通过对信号能量的比较，判断是“1”还是“0”信号。
通常是通过一个比较器和一个阈值电平来实现。
3. 非相干解调器应用非相干解调器适用于对带宽要求不高，误码率要求相对较低的通信系统。
与相干解调器相比，其硬件要求较低，但信号传输效率和误码率相对较高。
三、相干解调器与非相干解调器的比较相干解调器和非相干解调器都有各自的优势和适用场景。
2ASK调制解调
1 CDIO 设计目的⑴了解2ASK 信号的频谱与数字基带信号频谱之间的关系。
⑵理解2ASK 调制的工作原理及电路组成。
⑶理解2ASK 解调的原理及实现方法。
⑷掌握2ASK 信号的频谱特性。
⑸掌握2ASK 调制与解调的设计方法和过程。
2 CDIO 设计正文2.1 2ASK 调制解调工作原理 2.1.1 2ASK 调制工作原理调制信号为二进制数字信号时，这种调制称为二进制数字调制。
在2ASK 调制中，载波的幅度只有两种变化状态，即利用数字信息“0”或“1”的基带矩形脉冲去键控一个连续的载波，使载波时断时续的输出。
有载波输出时表示“1”，无载波输出时表示发送“0”。
2ASK 信号可表示为t t b t e c ωcos 0）（）（= （2-1）式中，c ω为载波角频率，是为单极性NRZ 矩形脉冲序列）（）（b annT t g at b -=∑ （2-2） 其中，g (t )是持续时间为b T 的矩形脉冲，常称为门函数；n a 为二进制数字，当1=n a ，出现概率为P ；当0=n a ，出现概率为（1-P ）。
调制部分选用键控法实现，总体设计方案如图2-1所示。
图2-1 2ASK 键控法调制框图模拟双向开关在电路中起接通信号或断开信号的作用。
LC 振荡器简单的说就是一个频率源，一般用在锁相环中。
详细说就是一个不需要外信号激励、自身就可以将直流电能转化输出为交流电能的装置。
一般分为正反馈和负阻型两种。
所谓“振荡”，其涵义就暗指交流，振荡器包含了一个从不振荡到振荡的过程和功能。
它能够完成从直流电能到交流电能的转化。
缓冲放大器的作用主要是提高负载能力和减少负载对信号源的影响，兼有增加抗干扰能力。
2.1.2 2ASK 解调工作原理本设计解调部分选用包络检波法如图2-2所示。
图2-2 2ASK 包络检波法系统框图低通滤波器的作用是滤除高频杂波，使基带信号通过。
比较器的功能是对两个或多个数据项进行比较，以确定它们是否相等，或确定它们之间的大小关系及排列顺序，比较电平是由2ASK 峰值检波并分压而得到。
System_View的2ASK调制解调器设计
《锁相技术》课程结业论文题目2ASK信号的解调电路设计院系名称：信息科学与工程学院专业班级：电子信息工程xxx 班学生姓名：学号： 201116910322 授课教师：2014 年 6 月19 日摘要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趋完善，到现在数字调制技术的广泛应用。
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。
本次课程设计主要是利用System View仿真软件平台，设计一个2ASK解调器系统，用示波器观察解调前后的信号波形，并将其记录下来，分析该系统的性能。
通过System View的仿真功能模拟实际中的2ASK解调。
本课题研究的是基于System View的2ASK解调器设计。
对解调进行简单的介绍，选择出合适的方法完成设计。
关键词：System View；解调；2ASK；仿真目录1、引言1.1 课题目的和意义1.2 课题研究内容2、2ASK解调的基本原理2.1 2ASK的定义2.2 2ASK的解调3、基于System View的调制解调系统设计3.1 2ASK的调制解调3.2 2ASK解调的功能模版分析4、测试过程及结果4.1 调制信号和载波信号4.2 已调信号4.3 已调信号经包络检波器各个元器件后的波形5、结论6、参考文献1、引言1.1 课题目的和意义课题目的：加深对2ASK 信号解调系统的理解，了解解调方法以及每种解调方法的模块建立，熟练使用systemview 仿真软件。
课题意义：对2ASK 信号调制解调有更深的印象，锻炼动手能力等等，为以后更好的踏入社会打下坚实的基础。
1.2 课题研究内容本次课程设计的内容：对2ASK 信号解调系统的设计。
其中包括非相干解调（包络检波）和相干解调，以及包括各个模块的设计、参数选定。
2、2ASK 解调的基本原理2.1 2ASK 的定义数字幅度调制又称幅度键控（ASK ），二进制幅度键控记作2ASK 。
2ASK调制及非相干解调电路
2ASK调制及非相干解调电路班级：姓名：学指导教林森师:绩:电子与信息工程学院信息与通信工程系2ASK调制及非相干解调电路1概述数字信号的传输方式分为基带传输和带通传输，对于远距离高频传输因为具有带通特性而不能直接传送基带信号，这是因为数字基带信号往往具有丰富的低频分量。
为了使数字信号在带通信道中传输，必须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化为带通信号的过程称之为数字调制。
通过解调器把带通信号还原成数字基带信号的过程称之为数字解调。
数字调制实现方法有振幅键控(ASK),频移键控(FSK),相移键控(PSK)o数字解调分为相干解调和非相干解调。
本次设计要求设计2A8K调制和相干解调电路并用Simul ink对系统建模。
1.1 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。
数字基带信号表达式S(t) = V a n g(t - nT s )n其中Ts 为码元持续时间,g(t)为宽度等于J 、高度等于1的基带脉冲 波形_「，概率为P9n _0,概率为1 - P特定频率载波为cosu)c t o 带通信号一般表达式为62ask(t) = s(t)cOSO)吐1.2 2ASK 的非相干解调原理恢复 信 号图1-2非相干解调原理相乘器输出信号62ask(t)00S CO 吐 二 S(t)COS CO etc OS 3 阮图1-1调制原理经过低通滤波器滤除高频分量即可得到幅值为原来一半的基带信号。
1.3设计要求1V 用Simul ink 对系统建模。
2、 输入数字信号序列并进行接收判决。
3、 通过仿真给出信号经过各器件输出波形。
4、 对解调原理进行分析。
本次设计要求使用Simul ink 搭建并仿真2ASK 形式的数字带通传输 调制，并设计相干解调电路恢复原始信号。
通过多次对输入输出的观察得到 实验的每一步波形并设计的系统性能进行分析。
2ASK信号调制与解调
2ASK信号调制与解调
1．建立模型方框图
2ASK信号调制与解调的模型方框图如下所示，上半部分为调制部分，下半部分为解调部分。
2．参数设置
正弦载波参数设置：
正弦载波是幅度为2频率为4Hz采样周期为0.002的信号。
设置依据：实际上载波的频率应该很高，但这里为了调制时便于波形的对比观察，故设为4HZ。
伯努利二进制随机数产生器参数设置：
为2，周期为3，占1比为2/3。
带通滤波器参数：带通范围为2~7HZ
设置依据：载波频率为4HZ，而基带号带宽为1HZ，考滤到滤波器的边沿缓降，故设置为2~7HZ。
低通滤波器参数设置
设置依据：二进制序列的带宽为1HZ，故取1HZ。
取样判决器参数设置：门限值取为0.5，取样时间为1
设置依据：由前面的理论分析知判决门限为二元信号幅度的一半，故门限值取为0.5 3．仿真波形图
调制部分：
解调部分：
4 .不同信噪比下的误码率
1) 信噪比设为90:
图5-4-1
此时误码率为:
2）当信噪比设为60时：
图5-4-2
此时误码率为：
结果分析：
由此可见，随着信噪比的降低，误码率是急剧上升的。
5.总结
通过理论指导与仿真实践，我完成了这次设计的任务，其运行结果如前面所示，较好的完成了这次课程设计。
由于信道干扰及码间干扰的影响，存在着一定的误码率。
当信道的信噪比提高时，误码率下降。
这次课程设计使用SIMULINK对2ASK系统建模仿真，使我对数字键控的概念又有了更深的了解，而且也熟悉了SIMULINK软件的操作，在此感谢指导老师对我的帮助。
2ASK的相干解调器及非相干解调器的设计
2ASK的相干解调器及非相干解调器的设计在通信领域中，解调器是起着重要作用的设备，主要用于将模拟或数字信号转换成数字或模拟信号。
其中，相干解调器和非相干解调器是两种常见的解调器类型。
本文将详细介绍2ASK相干解调器和非相干解调器的设计原理和实现方法。
一、2ASK相干解调器的设计2ASK相干解调器是一种基于调幅（Amplitude Shift Keying，ASK）调制方式的解调器。
它通过检测输入信号的幅度变化来还原原始信号。
相干解调器的主要组成部分包括载波产生器、混频器、低通滤波器和信号解调器。
具体设计步骤如下：1. 载波产生器：相干解调器需要与调制时使用的载波频率相同的载波信号。
一般采用压控振荡器（Voltage-Controlled Oscillator，VCO）产生固定频率的载波信号。
2. 混频器：将调制信号和产生的载波信号进行乘积运算，得到解调后的信号。
3. 低通滤波器：由于解调后的信号经过混频器后会包含多个频率分量，需要使用低通滤波器去除高频噪声和干扰，只保留原始信号。
4. 信号解调器：将滤波后的信号进行放大和恢复，得到最终的解调结果。
二、非相干解调器的设计非相干解调器是一种不依赖于信道状态信息的解调器，它通过对输入信号进行概率推测来实现解调。
非相干解调器的主要组成部分包括信号采样器、信号判决器和低通滤波器。
具体设计步骤如下：1. 信号采样器：将输入信号进行采样，并将连续信号转换为离散信号。
2. 信号判决器：通过比较采样值和预设的阈值来判断信号的状态。
一般情况下，如果采样值大于阈值，则判定为高电平；如果采样值小于阈值，则判定为低电平。
3. 低通滤波器：对信号判决器输出的离散信号进行平滑处理，去除高频噪声和干扰。
三、相干解调器与非相干解调器的比较相干解调器和非相干解调器在原理和性能上存在一定差异。
相干解调器可以较准确地还原原始信号，但对于信号幅度的变化较为敏感，对信号品质要求较高。
非相干解调器可以在信号品质较差的情况下实现解调，但对噪声和干扰的容忍度较低。
2ASK数字调制、解调系统的设计
通信原理课程设计报告设计课题：2ASK数字调制、解调系统的设计专业班级：电子信息工程060班学生姓名：指导教师：王枫设计时间：2008.12.262ASK数字调制、解调系统的设计设计者：指导教师：王枫郭秀梅摘要：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。
关键词：调制解调2ASK误码率仿真波形1 设计任务与要求1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。
2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。
2 方案设计与论证振幅键控（也称幅移键控），记做ASK,或称其为开关键控（通断键控），记做OOK 。
二进制数字振幅键控通常记做2ASK。
对于振幅键控这样的线性调制来说，在二进制里，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，使载波时断时续的输出，有载波输出时表示发送“1”，无载波输出时表示发送“0”。
根据线性调制的原理，一个二进制的振幅调制信号可以表示完成一个单极性矩形脉冲序列与一个正弦型载波的乘积。
2ASK信号可表示为式中,为载波角频率，s(t)为单极性NRZ矩形脉冲序列其中，g(t)是持续时间为、高度为1的矩形脉冲，常称为门函数；为二进制数字2ASK信号的产生有两种方法:相乘电路法:图二进制振幅键控(2ASK)信号的产生方法之一:相乘电路法 通-断键控法:图二进制振幅键控(2ASK)信号的产生方法之二:键控法经过论证决定选用方法1 也就是相乘电路法来产生2ASK 信号。
3 单元电路与参数计算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调制及相干解调电路设计
2ASK调制及相干解调电路设计引言：本文将详细介绍2ASK调制及相干解调电路的设计。
首先，将介绍2ASK调制电路的设计过程，然后，将介绍相干解调电路的设计过程。
最后，将给出整体的电路设计。
一、2ASK调制电路设计1.载波信号发生器设计2.信息信号源设计信息信号源可以是一个音频信号源或者其他信号源。
该信号需要经过一个低通滤波器，以去除高频噪声。
3.幅度调制器设计幅度调制器将信息信号与载波信号进行调制。
可以使用一个乘法器或者一个调制电路（例如带通滤波器）实现2ASK调制。
1.相干解调原理相干解调是将调制后的信号恢复为原始信号的过程。
其原理是将调制信号与一个相干载波信号进行相乘，并通过滤波器将非基带信号去除。
2.相干载波发生器设计相干解调需要一个与调制信号相干的载波信号。
该载波信号的频率应与调制信号的频率相同，其相位应与调制信号的相位保持一致。
3.相干解调器设计相干解调器将调制信号与相干载波信号相乘，并通过低通滤波器将非基带信号去除。
可以使用乘法器和低通滤波器来实现相干解调。
三、整体电路设计```+---------++---------+Info -->，，--> Modulation --> Demodulation --> RecoveredSignal ，， + Signal --> Info SignalGenerator， 2ASK+---------+VCarrier Signal Generator```其中，Info Signal Generator是信息信号源，Carrier Signal Generator是载波信号源，Modulation是2ASK调制电路，Demodulation 是相干解调电路，Recovered Signal是解调后的信号。
设计步骤如下：1.设计信息信号源，生成所需信号的波形。
2.设计载波信号源，生成所需频率和相位的信号。
3.设计2ASK调制电路，将信息信号与载波信号进行调制。
2ASK的调制和解调（模拟调制相干解调）
数字频带传输系统及其性能估计——2ASK 的模拟调制相干解调及抗噪声性能分析一、 二进制振幅键控（2ASK ）的模拟调制1、实验目的：1．了解2ASK 系统的电路组成、工作原理和特点；2．分别从时域、频域视角观测2ASK 系统中的基带信号、载波及已调信号； 3．熟悉系统中信号功率谱的特点。
2、实验内容：以PN 码作为系统输入信号，码速率Rb ＝20kbit/s 。
载波信号的频率为40kHz. （1）采用乘法器实现2ASK 的调制；并观察调制信号、载波信号及2ASK 等信号的波形。
（2）获取主要信号的功率谱密度。
3、实验原理：振幅键控是正弦载波幅度随着基带信号的变化而变化的数字调制。
设发送的二进制符号序列由0,1序列组成,发送0序号的概率为P,发送1序号的概率为1-P,且相互独立.该二进制序号可表示为⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=∑n s n ASK nT t g a t S )()(2其中 ⎩⎨⎧=PP a n －出现概率为出现概率为11s T 是二进制基带信号的时间间隔, )t (g 是时间间隔为s T 的矩形脉冲⎩⎨⎧≤≤=其它100)(Ts t t g则2ASK 信号的一般时域表达式为：t nT t g a t S c n s n ASK ωcos )()(2⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=∑则由上式可知,2ASK 信号可以通过一个基带信号与载波信号相乘后生成,其原理框图如下:图1 2ASK 调制原理框图图2 2ASK 信号调制过程波形)101()s t 载波2ASK4、系统组成、图符块参数设置及仿真结果：模拟相乘法采用乘法器进行调制的组成如图3所示。
图3 模拟调制的系统组成其中图符0产生消息信号序列，传码率为20kbit/s。
图符1输出正弦波，频率为40k Hz。
图符3为一乘法器。
图符的参数设置如表1所示。
表1：模拟法图符参数设置表系统定时：起始时间0秒，终止时间747.5e-6秒，采样点数300，采样速率400e+3Hz，获得的仿真波形如图4所示。
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调制解调电路设计
2ASK调制解调电路设计调制解调电路是一种用于将信息信号转换为适用于传输或储存的格式的电路。
调制是将低频信号（称为基带信号）转换为高频信号（载波信号）的过程，而解调是将经过调制的信号重新恢复为原始的基带信号的过程。
设计一个调制解调电路需要考虑多个因素，包括调制解调方式、电路拓扑、信号处理、噪声抑制等等。
下面将从这些方面详细介绍调制解调电路设计。
一、调制方式的选择常见的调制方式有幅度调制（AM）、频率调制（FM）、相位调制（PM）等。
选择合适的调制方式要根据具体的应用需求进行，例如AM适用于音频广播，FM适用于广播电台和无线电通信等。
二、电路拓扑的设计根据不同的调制和解调方式，可以选择不同的电路拓扑来实现。
常见的调制解调电路拓扑有振荡器、功率放大器、调制器、解调器等。
可以根据需要进行组合和配置，以实现所需的功能。
三、信号处理信号处理是调制解调电路设计中的重要环节。
在调制过程中，可以通过滤波器对基带信号进行滤波，以消除不需要的频率成分。
在解调过程中，可以通过放大器、滤波器等对经过调制的信号进行恢复和去除噪声。
四、噪声抑制噪声是调制解调电路设计中的一个重要问题。
为了减小噪声的影响，可以采用合适的滤波器来抑制噪声的传输和输出。
此外，还可以使用反馈电路来减小噪声的干扰。
五、电路参数的优化在实际的调制解调电路设计中，需要对电路的参数进行优化。
例如，可以通过电路参数的选择和调整来实现信号的放大、失真的控制、带宽的调节等。
综上所述，调制解调电路设计是一个复杂的工程，需要综合考虑调制方式、电路拓扑、信号处理、噪声抑制、电路参数优化等多个因素。
只有在理论基础和实践经验的指导下，才能设计出稳定、高效、低噪声、高保真的调制解调电路。
2ASK FSK PSK的调制与解调
2ASK的调制与解调一、实验目的1．加深理解2ASK调制与解调原理。
2．学会运用SystemView仿真软件搭建2ASK调制与解调仿真电路。
3．通过仿真结果观察2ASK的波形及其功率谱密度。
二、仿真环境Windows98/2000/XPSystemView5.0三、2ASK调制解调原理方框图1．2ASK调制原理图1 2ASK键控产生图2 2ASK相乘法产生2．2ASK解调原理图3 2ASK 相干解调四、2ASK 调制解调仿真电路 1．仿真参数设置1）信号源参数设置：基带信号码元速率设为101==T R B 波特，2ASK 信号中心载频设为Hzf s 20=。
(说明：中心载频sf 设得较低，目的主要是为了降低仿真时系统的抽样率，加快仿真时间。
)2）系统抽样率设置：为得到准确的仿真结果，通常仿真系统的抽样率应大于等于10倍的载频。
本次仿真取10sf ，即200Hz3）系统时间设置：通常设系统Start time=0。
为能够清晰观察每个码元波形及2ASK 信号的功率谱密度，在仿真时对系统Stop time 必须进行两次设置，第一次设置一般取系统Stop time=6T~8T ，这时可以清楚地观察到每个码元波形；第二次设置一般取系统Stop time=1000T~5000T ，这时可以清楚地观察到2ASK 信号的功率谱密度。
2．2ASK 信号调制与解调的仿真电路图图4 2ASK 信号调制与相干解调仿真电路图5 2ASK 信号调制与包络检波仿真电路五、仿真结果参考000000m图6 输入信号波形00000000m 图7 2ASK 信号波形0000000A m 图8 解调输出波形图9已调信号的频谱（载频为50Hz）六、自行搭建调试仿真电路，完成设计任务2FSK调制与解调一、实验目的1. 掌握2FSK调制与解调原理；2. 掌握仿真软件Systemview的使用方法；3. 完成对2FSK调制与解调仿真电路设计，观察2FSK波形及其功率谱密度。
2ASK调制解调电路的设计
2ASK调制解调电路的设计设计一个ASK调制解调电路是非常复杂和详细的过程，需要考虑到多个因素，如输入信号的频率和幅度、噪声干扰的影响等。
下面是一个基本的ASK调制解调电路设计，其中包括了主要的组件和功能。
1.基本原理：ASK调制解调电路的基本原理是将数字信号转换为模拟信号进行调制，然后通过解调将模拟信号恢复为数字信号。
调制过程是通过改变载波信号的幅度来表示数字信号的0和1，解调过程是通过检测载波信号的幅度来恢复数字信号。
2.设计组件：a.信号源：用于提供发送的数字信号。
b.载波发生器：产生用于调制和解调的载波信号。
c.调制器：将数字信号和载波信号相乘，产生调制信号。
d.解调器：检测调制信号的幅度，并恢复为数字信号。
e.滤波器：用于去除调制信号或解调信号中的噪声干扰。
f.放大器：用于放大调制信号或解调信号的幅度。
3.设计步骤：a.确定调制频率和解调频率：根据实际需求和应用场景确定合适的调制频率和解调频率。
b.设计载波发生器：使用合适的电路设计载波发生器，产生所需的载波信号频率和幅度。
c.设计调制器：使用适当的电路将信号源和载波信号相乘，得到调制信号。
常用的电路包括集成电路、开关电路等。
d.设计解调器：使用适当的电路将调制信号进行解调，恢复为数字信号。
常用的电路包括包络检测电路、解调放大器等。
e.添加滤波器：使用合适的滤波器去除调制信号或解调信号中的噪声干扰。
常用的滤波器包括低通滤波器、带通滤波器等。
f.添加放大器：根据需要，可以添加放大器来增强调制信号或解调信号的幅度。
4.性能评估：a.灵敏度：检测信号的灵敏度，即能否准确检测到调制信号的幅度变化。
b.噪声抑制：通过滤波器和放大器的设计来降低噪声对信号的影响。
c.带宽效率：通过调制方式、载波频率选择等方式，实现较高的带宽效率，即在给定带宽内传输更多的信息。
5.优化和改进：根据设计设备和要求的实际情况，可以进一步优化和改进设计。
如使用数字信号处理等更高级的技术。
实验一 2ASK的调制与解调实验
实验一 2ASK 的调制与解调实验一、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、熟悉multisim 软件4、用multisim 软件仿真2ASK 的调制与解调电路 二、实验原理1、2ASK 的基本原理：利用载波振幅变化传递数字信息，是用一个码元持续时间Ts 内正弦载波的有和无分别代表所发送的数字信息 “1”和“0”。
最简单的二进制振幅键控方式：“通-断键控(OOK)”，信号表达式c OOK Acos t,P 1()01P 0e t ω⎧=⎨-⎩以概率发送“”时，以概率发送“”时波形：101()s t 载波2ASK2、2ASK 调制解调电路设计思路 1）调制模拟调制法（相乘器法）)键控法)开关电路2）2ASK 信号解调方法 非相干解调(包络检波法)2e非相干解调过程的时间波形abcd相干解调(同步检测法)2e三、CD4066器件资料 1、管脚图CONTROL：开关控制端IN/OUT：输入/输出端OUT/IN：输出/输入端VDD：电源正VSS：电源负电源电压(VDD) ：3V ~15V输入电压(VIN)：0V ~ VDD工作温度范围(TA) −55℃~ +125℃2、功能CD4066是四双向模拟开关，主要用作模拟或数字信号的多路传输。
CD4066 的每个封装内部有4 个独立的模拟开关，每个模拟开关有输入、输出、控制三个端子，其中输入端和输出端可互换。
当控制端加高电平时，开关导通；当控制端加低电平时开关截止。
模拟开关导通时，导通电阻为几十欧姆；模拟开关截止时，呈现很高的阻抗，可以看成为开路。
模拟开关可传输数字信号和模拟信号，可传输的模拟信号的上限频率为40MHz。
各开关间的串扰很小，典型值为－50dB。
CD4066的引出端排列与CC4016一致，但具有比较低的导通阻抗。
另外，导通阻抗在整个输入信号范围内基本不变。
CD4066由四个相互独立的双向开关组成，每个开关有一个控制信号，开关中的p和n器件在控制信号作用下同时开关。
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。
2ASK的调制和解调（模拟调制非相干解调）
2ASK的调制和解调（模拟调制⾮相⼲解调）⽤SystemView仿真实现⼆进制振幅键控（2ASK）的模拟调制⾮相⼲解调及其性能估计1、实验⽬的：（1）了解2ASK系统的电路组成、⼯作原理和特点；（2）分别从时域、频域视⾓观测2ASK系统中的基带信号、载波及已调信号；（3）熟悉系统中信号功率谱的特点。
2、实验内容：以PN码作为系统输⼊信号，码速率Rb＝20kbit/s。
（1）采⽤键控法实现2ASK的调制；分别观测绝对码序列、差分编码序列，⽐较两序列的波形；观察调制信号、载波及2ASK等信号的波形。
（2）获取主要信号的功率谱密度。
3、实验原理振幅键控（Amplitude Shift Keying，ASK）是利⽤载波的幅度变化来传递数字信号，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”。
2ASK信号的⼀般表达式为e2ASK（t）=s（t）coswct其中s（t）=Σang(t-nTs)式中：Ts为码元持续时间；g(t)为持续时间为Ts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Ts的矩形脉冲；an是第n个符号的电平取值。
2ASK 信号的产⽣⽅法通常有两种：数字键控法和模拟相乘法，相应的调制器如图1-1所⽰。
图（a）就是⼀般的模拟幅度调制的⽅法，⽤乘法器实现；图（b）是⼀种数字键控法，其中的开关电路受s（t）控制。
图（a）模拟幅度调制法图（b）数字键控法图1 2ASK调制器原理框图4、2ASK的模拟调制的仿真设计根据模拟相乘法原理图，利⽤S y s t e m Vi e w软件进⾏仿真设计，得到图2-2。
图2 2ASK调制仿真设计图参数设置：系统定时如图3图3运⾏时间设置窗⼝运⾏完后可以很直观地观察到各点的波形如图所⽰：图4输⼊PN序列图5 2ASK调制信号5、2ASK的⾮相⼲解调的仿真设计5.1 2ASK的解调原理2ASK信号由两种基本的解调⽅法：⾮相⼲解调（包络检波法）和相⼲解调，相应的接收系统组成⽅框图如图2-9所⽰，上图为⾮相⼲解调⽅式，下图是相⼲解调⽅式。
2ASK调制器与解调器设计
数字通信原理课程设计报告书课题名称 2ASK 调制器与解调器设计姓 名 学 号院、系、部 物理与电信工程系专 业 通信工程指导教师2010年 1 月15日※※※※※※※※※ ※※ ※※ ※※ ※※※※※※※※※2007级学生数字通信原理课程设计一、设计任务及要求设计目的熟练掌握Quartus设计软件的使用以及VHDL这一重要的硬件描述语言。
进一步理解2ASK信号的调制与解调。
掌握利用数字信号的离散取值特点通过开关键控载波实现数字调制的方法。
设计要求利用Quartus设计软件，编写VHDL程序，实现2ASK信号的调制与解调。
并进行仿真，分析仿真结果。
指导教师签名：2010年1 月15日二、指导教师评语：指导教师签名：2010年1 月15日三、成绩验收盖章2010年1 月15日2ASK调制器与解调器设计1设计目的熟练掌握Quartus设计软件的使用以及VHDL这一重要的硬件描述语言。
进一步理解2ASK信号的调制与解调过程。
掌握利用数字信号的离散取值特点通过开关键控载波实现数字调制的方法。
2设计原理2.1 2ASK调制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。
数字信号对载波振幅调制称为振幅键控即 ASK（Amplitude－Shift Keying）。
ASK有两种实现方法：键控法和乘法器实现法。
键控法是产生ASK信号的一种方法。
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”。
一种常用的、也是最简单的二进制振幅键控方式称为通-断键控（On Off Keying）。
所以2ASK又称为通断控制（OOK）。
最典型的实现方法是用一个电键来控制载波振荡器的输出而获得。
图1.1所示是该方法的原理框图。
u)(tASK图1.1 键控法产生ASK信号原理框图另一种方法是乘法器实现法，其输入是随机信息序列，经过基带信号形成器，产生波形序列，乘法器用来进行频谱搬移，相乘后的信号通过带通滤波器滤除高频谐波和低频干扰。
2ASK调制及相干解调设计
2ASK调制及相干解调电路设计班级：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1 实验目的1、学习matlab软件，应用simulink建模进行专业知识的学习。
2、加深理论课上所学的有关2ASK调制与相干解调的理解。
3、培养独立分析和解决问题的能力。
2 实验内容1、用simulink对系统建模进行2ASK调制及相干解调电路设计2、输入数字信号序列并进行接收判决。
3、通过仿真给出信号经过各器件输出波形。
4、对解调原理进行分析。
3 应用软件简介3.1 MATLAB简介MATLAB是美国MathWorks公司生产的一个为科学和工程计算专门设计的交互式大型软件，是一个可以完成各种精确计算和数据处理的、可视化的、强大的计算工具。
它集图示和精确计算于一身，在应用数学、物理、化工、机电工程、医药、金融和其他需要进行复杂数值计算的领域得到广泛应用。
它不仅是一个在各类工程设计中便于使用的计算工具，而且也是一个在数学、数值分析和工程计算等课程教学中的优秀的教学工具，在世界各地的高等院校中十分流行，在各类工业应用中更有不俗的表现。
MATLAB可以在几乎所有的PC机和大型计算机上运行，适用于Windows、UNIX等各种系统平台。
3.2 Simulink简介Simulink是MATLAB最重要的组件之一，它提供一个动态系统建模、仿真和综合分析的集成环境。
在该环境中，无需大量书写程序，而只需要通过简单直观的鼠标操作，就可构造出复杂的系统。
Simulink 具有适应面广、结构和流程清晰及仿真精细、贴近实际、效率高、灵活等优点，并基于以上优点Simulink 已被广泛应用于控制理论和数字信号处理的复杂仿真和设计。
同时有大量的第三方软件和硬件可应用于或被要求应用于Simulink 。
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。
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进度安排：
1.收集有关资料并消化吸收------第6~7周；2.制定设计方案---------------------第7周；
图2-1LC正弦波振荡器电路图
在原理图中 、 、 和 构成并联谐振回路； 、 、 和 是稳定三极管静态工作点；其中 、 也是分压式偏置电阻； 为基极耦合电容。三极管发射极通过 交流接地。
2．参数计算与元件选择
对电路性能的要求可以归纳以下三点：(1)保证振荡器接通电源后能够从无到有建立起具有某一固定频率的正弦波输出。(2)振荡器在进入稳态后能维持一个等幅连续的振荡。(3)当外界因素发生变化时，电路的稳定状态不受到破坏。
LC振荡器工作点的选择原则为：在保证起振的条件下，静态工作点电流应尽量小。在本电路中，采用分压式偏置电路，上、下偏置电阻分别为33k 和5.1k ，发射极偏置电阻为1k ， 0.9mA.
扼流圈Lc选为10mH,集电极电阻为1k ，其作用可防止扼流圈与电容形成振荡。
振荡回路元件参数的计算较为复杂，下面给予详细讨论。首先，振荡频率
[5]申功迈，钮文良．《高频电子线路》.西安：电子科技大学出版社，2006
[6]张会生．《现代通信系统原理》.北京：高等教育出版社，2003
[7]郑应光．《模拟电子线路》.南京：东南大学出版社，2004
审
批
意
见
教研室负责人：
年 月 日
备注：任务书由指导教师填写，一式二份。其中学生一份，指导教师一份。
调制器总体电路见附录1，下面分别介绍各单元电路的设计过程。
2.1.1 LC振荡器
1．电路结构及工作原理
LC正弦振荡器是以LC谐振回路作为选频网络的反馈式振荡器，采用正反馈连接方式实现等幅正弦振荡。本设计中，LC振荡器的作用是产生频率为500kHz、输出幅度大于1V的载波，其电路原理图如图2-1所示。
V(2-7)
V(2-8)
的设定：射极跟随器上流过的电流通常选为100μA~5mA如设 为4000μA
μA k ，实际取值为1.0k 。(2-9)
和 的设定：在输入阻抗方面， 和 越大越好，但太大，则不能略去 的基极电流引起的 的下降，所以通常选取几十千欧至几百千欧。根据这些条件，在此就取为 =10k ， =10k 。
式中， 为载波角频率，是（他）为单极性NRZ矩形脉冲序列
（1-2）
其中，g(t)是持续时间为 、高度为的矩形脉冲，常称为门函数； 为二进制数字，当 ，出现概率为P；当 ，出现概率为（1-P）。
2ASK信号的产生方法（调制方法）有两种，如图1-1所示。图a)一般的模拟幅度调制方法，不过这里的b(t)由公式（1-1）规定；图b)是一种键控方法，这里的开关电路受b(t)控制。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，故又称为通断键控信号（OOK信号）。
关键词2ASK；调制；解调
第
数字调制与模拟调制在本质上无多大区别，都属于正弦波调制。但是，数字调制是调制信号为数字型的正弦波调制，而模拟调制是调制信号为模拟型的正弦波调制，因而数字调制具有自身的特点，并且对数字调制系统的技术要求也与模拟调制系统不同。
一般说来，数字调制技术可分为两种类型：一是利用模拟方法实现数字调制，即把数字基带信号当作模拟信号的特殊情况来处理；二是利用数字信号的离散取值特点去键控载波，从而实现数字调制。后一种方法通常称为键控法。比如对载波的振幅、频率及相位进行键控，便可获得振幅键控（ASK）、移频键控（FSK）及移相键控（PSK）等调制方式。
四川信息职业技术学院
毕业设计说明书(论文)
设计(论文)题目:2ASK调制解调
电路的设计
专业:通信技术
班级:通技06-2
学号:
姓名:
指导教师:
二ΟΟ八年十二月三十日
四川信息职业技术学院毕业设计（论文）任务书
学 生
姓 名
卞思伟
学号
班级
通技06-2
专业
通信技术
设计（或论文）题目
2ASK调制解调电路的设计
指导教师姓名
2.1.2
1．电路结构及工作原理
载波缓冲放大器将振荡级与功放级隔离，以减小功放级对振荡级的影响。因为功放级输出信号较大，当其工作状态发生变化时（如谐振阻抗变化），会影响振荡器的频率稳定度，使波形产生失真或减小振荡器的输出电压。整机设计时，为减小级间相互影响，通常在中间插入缓冲隔离级。缓冲隔离级电路常采用射极跟随器电路。也就是基极分压偏置电路的共集放大电路，信号从基极输入，发射极输出，原理图中 为输入的耦合电容。共集放大电路是利用三极管的电流控制作用来实现，其实质上是一种能量转换器。三极管可以通过控制基极的电流来控制集电极的电流，来达到放大的目的。放大电路就是利用三极管的这种特性来组成放大电路。三极管2N3393必须工作在放大区。
1.1 2ASK调制电路总体方案
调制信号为二进制数字信号时，这种调制称为二进制数字调制。在2ASK调制中，载波的幅度只有两种变化状态，即利用数字信息“0”或“1”的基带矩形脉冲去键控一个连续的载波，使载波时断时续的输出。有载波输出时表示“1”，无载波输出时表示发送“0”。
2ASK信号可表示为
（1-1）
第2章 硬件设计
2
调幅电路又称幅度调制电路，是指高频载波信号的幅度随调制信号的规律而变化的调制电路。幅度调制电路有多种电路形式，其中晶体管调制电路是利用晶体二极管、三极管的非线性特性，对输入的信号进行变换而产生新的信号，再利用电路中的LC谐振回路，选出所需的信号成分，从而完成调幅过程。本设计是用集电极调幅电路它是利用三极管的非线性特性实现调幅的。它具有较高的工作效率、调制度深等优点。
1.
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。包络检波法的原理如图1-3所示。带通滤波器恰好使2ASK信号完整的通过，经包络检测后，输出其包络。低通滤波器的作用是滤除高频杂波，使基带信号（包络）通过。抽样判决器包括抽样、判决及码元形成器。定时抽样脉冲（位同步信号）是很窄的脉冲，通过位于每个码元的中央位置，其重复周期等于码元的宽度。不计噪声影响时，带通滤波器输出为2ASK信号，即 ,包络检波器输出为b(t)。经抽样、判决后将码元再生，即可恢复出数字序列{ }。
a）b）
图1-12ASK信号的产生方法
基于成本考虑，本设计调制部分选用键控法实现，总体开关在电路中起接通信号或断开信号的作用。LC振荡器简单的说就是一个频率源，一般用在锁相环中。详细说就是一个不需要外信号激励、自身就可以将直流电能转化为交流电能的装置。一般分为正反馈和负阻型两种。所谓“振荡”，其涵义就暗指交流，振荡器包含了一个从不振荡到振荡的过程和功能。它能够完成从直流电能到交流电能的转化。缓冲放大器的作用主要是提高负载能力和减少负载对信号源的影响，兼有增加抗干扰能力。
职 称
工作单位及所从事专业
联系方式
备 注
曾宝国
助教
四川信息职业技术学院电子系教师
0839-
谭望春
高级工程师
四川九洲电子科技股份有限公司
设计（论文）内容：
1.主要技术指标为：(1)调制载波频率fc=500kHz，频率误差小于1.5kHz，频率稳定度优于10-3，载波幅度Ucm≥1V；(2)数字基带信号（测试信号）频率F=1kHz；(3)解调器在Uim≥1V及无外部干扰的条件下，解调后误码率为0。
图1-32ASK信号的包络解调
相干检波法原理方框图如图1-4所示。相干检测就是同步调解，要求接收机产生一个与发送载波同频同相的本地载波信号，称其为同步载波或相干载波。利用此载波与收到的已调信号相乘，输出为
经低通滤波器滤除第二项高频分量后，即可输出b(t)信号。低通滤波器的截止
频率与基带数字信号的最高频率相等。由于噪声影响及传输特性的不理想，低通滤波器输出波形有失真，经抽样判决、整形后再生数字基带脉冲。
(2-4)
由上述二式可得
μH，实际取值为 μH。(2-5)
pF(2-6)
而C 为C 、C 和C 串联后的总电容值，从减少三极管和负载对振荡回路的影响的角度考虑，可选：
接入系数 ,可得 pF，实际取值为 pF。
反馈系数 ,可得 pF，实际取值为 pF。
由 ，可得 pF，实际取值1800pF。
若振荡器频率的实际结果与期望值有误差，可通过调整电感和电容参数来消除。
目录
摘
在数字通信系统中，由于数字信号具有丰富的低频成分，不宜进行无线传输或长距离电缆传输，因而同模拟调制一样，需要将基带信号进行高频正弦调制，即数字调制（Digital Modulation）。本设计设计的是一款2ASK调制解调电路，调制部分以MC74HC4066D键控开关为核心，实现了2ASK键控法调制；调制载波频率 =500kHz，频率误差小于1.5kHz，频率稳定度优于 ，载波幅度 ≥1V，数字基带信号（测试信号）频率F=1kHz。解调部分采用包络检波器实现，解调器在 ≥1V及无外部干扰的条件下，解调后误码率为0。
（2-1）
式中，C 为C 、C 和C 串联后的总电容值，满足式 。本设计中， kHz。
其次，振荡回路特性阻抗为
(2-2)
考虑到电感地自损耗电阻约为零点几至几欧姆，而回路空载品质因数不宜过低，可选 的取值也不能太大，否则，回路地又载品质因数太校，不利于振荡和提高频率稳定度。
又上述分析，可得下列二式：
Hz(2-3)
图2-2载波缓冲放大器
2．参数计算及元件选择
缓冲放大器就是电压增益约为1倍,以高输入阻抗和低输出阻抗为特征的放大器,从低电压、且电路简单的理由出发,在此决定采用选三极管2N3393构成射极跟随器，作为振荡器输出缓冲放大器。