2ASK的数字调制与解调

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实践教学

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兰州理工大学

计算机与通信学院

2013年春季学期

通信系统仿真课程设计

题目：2ASK的数字调制与解调

专业班级：通信工程2班

姓名：李晗

学号：10250228

指导教师：李英堂

成绩：

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。本课程设计主要是利用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。文中还介绍了基于MATLAB 如何实现2ASK 调制解调的系统仿真。仿真主要采用MATLAB 脚本文件编写程序。结果表明了该设计的正确性。本文研究了基于MATLAB 的2ASK(幅度键控)调制解调的系统仿真，并给出了M 文件环境下的仿真结果。通过Simulink的仿真功能摸拟到了实际中的2ASK调制与解调情况。

关键词：2ASK；Matlab；调制；解调

目录

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一、前言 (3)

二、2ASK调制与解调原理 (4)

2.1 2ASK调制原理 (4)

2.2 2ASK解调原理 (6)

三、程序设计 (8)

3.1 数字信号的ASK调制 (8)

3.2 数字信号的ASK相干解调 (9)

四、系统仿真及结果分析 (11)

总结 (12)

参考文献 (13)

致谢 (14)

一、前言

本课程设计主要是深入理解和掌握振幅通信系统的各个关键环节，包括调制、解调、滤波、传输、噪声对通信质量的影响等。在数字信号处理实验课的基础上更加深入的掌握数字滤波器的设计原理及实现方法。使我对系统各关键点的信号波形及频谱有深刻的认识。

通过课程设计加深理解和巩固理论课上所学的有关2ASK调制与解调系统的基本概念、基本理论和基本方法，锻炼我们分析问题和解决问题的能力；同时培养我们进行独立工作习惯和科学素质的培养，为今后学习工作打下良好的基础。

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。理解2ASK 的调制和解调原理并用Simulink软件仿真其实现过程，用Simulink 分析二进制振幅键控信号频谱的变化。

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。

二、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，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

典型波形如图所示

图2-1 典型2ASK波形

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二倍。

2ASK 信号功率谱密度推导：

已知t nT t g a t e c S n n ωcos )()(0⎥⎦

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图2-2 2ASK 信号的功率谱密度示意图

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）模拟相乘法：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模拟相乘法，其电路如图2-3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。（2）数字键控法：用开关电路控制输出调制信号，当开关接载波就有信号输出，当开关接地就没信号输出，其电路如图2-4所示。