数字通信原理课程设计解析

课程设计报告

课程设计名称:通信原理

系别:三系

学生姓名:

班级:

学号:

成绩:

指导教师:

开课时间:2010~2011学年学期

一.设计题目

数字频带传输系统的仿真设计二.主要内容及具体要求

a .利用所学的《通信原理及应用》的基础知识,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,并对其仿真结果进行分析。要求理解

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。

b .设计一个 2FSK 数字调制器。要求给出 2FSK 的产生原理框图(调频法、键控法、 SystemView 仿真电路图、调制解调的原理框图, 给出信号的频谱图、调制前与借条后数据波形比较覆盖图,加噪前后相关波形。

三.进度安排

5.28-5.29 图书馆查阅资料,确定选题,思考总体设计方案

熟悉软件的编程环境

推荐的参考资料有:

《 MA TLAB 通信工程仿真》

《 MA TLAB/SIMULINK通信系统建模与仿真实例分析》

《 MA TLAB 在通信系统建模中的应用》

5.30 总体设计方案的确定与设计

5.31 各部分的具体实现

6.01— 6.02 程序调试并程序注释

6.03 整理完成设计报告

四.成绩评定

总成绩由平时成绩(考勤与课堂表现、程序设计成绩和报告成绩三部分组成,各部分比例为 30%,50%,20%.

(1平时成绩:无故旷课一次,平时成绩减半;无故旷课两次平时成绩为 0分,无故

旷课三次总成绩为 0分。迟到 15分钟按旷课处理

(2设计成绩:按照实际的设计过程及最终的实现结果给出相应的成绩。

(3设计报告成绩:按照提交报告的质量给出相应的成绩。

备注:每人提交一份课程设计报告(打印稿和电子稿各一份

课程设计报告按照模板撰写内容,要求详细、准确、完整。

第一部分 1 2ASK调制方法

1. 基本原理调

频移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” 。

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(OOK , 其表达式为: = (t e O O K ⎪⎩⎪⎨

⎧-时

发送“ 以概率”时发送“

以概率" 01, 01, cos P P t A c ω (1-1 典型波形如图 1-1所示:

图 1-1

2ASK 信号的一般表达式为:

t t s t c ASK

e

ωcos ( (2= (1-2

∑-=n

s n T a n t g t s ( ( (1-4

时钟:T s - 码元持续时间;

g (t - 持续时间为 T s 的基带脉冲波形,通常假设是高

度为 1,宽度等于 T s 的矩形脉冲;

a

n

- 第 N 个符号的电平取值,若取

⎩⎨⎧-=P 10P

, 1,概率为

概率为 a n 则相应的 2ASK 信号就是 OOK 信号。

2ASK/OOK信号的产生方法通常有两种:模拟调制法(相乘器法和键控法,

相应的调制器如图 1.2。图 (a 就是一般的模拟幅度调制的方法, 用乘法器实现; 图(吧是一种数字键控法,其中的开关电路受 s(t控制。

(a 模拟相乘法

(b数字键控法

图 1.2

2 2ASK的解调方法

与 AM 信号的解调方法一样。 2ASK/OOK有两种基本的解调方法:非相干解调(包络检波法和相干解调(同步检测法 ,相应的接收系统方框图如图 :

(a 非相干解调(包络检波

(b相干解调

图 1.3 2ASK/OOK调制框图

3 解调模块

解调模块中, 相干解调法经过相乘器—低通—抽样判决后输出; 非相干解调经过整流—低通—抽样判决后输出。这里调制信号省略了经过带通滤波器这一环节,影响不大。低通滤波器后面整个部分是抽样判决器。其中,抽样由同步冲激信号与解调信号相乘实现, 信号值与开关门限值进行比较后, 若信号值较大, 则输出 1,否则输出 0,这样就实现了判决功能。原理图如图 14所示,参数表如表 4所示。

Simulink 解调模块

4 2ASK的仿真

1、 2ASK 信号的调制仿真如图 1.4所示。

Token5输出频率为 20Hz, 幅值为 500e-3的矩形波作为调制电路输入信号, token7输出频率 80Hz, 幅值为 1V 的正弦波, Token6为乘法器,矩形波与正弦波经乘法器相乘输出 2ASK/OOK信号。 Token8、 Token9为分析观察点。

图 1.4 2ASK 调制图

Token8显示波形(随机数字信号 :

Token9显示波形(2ASK 调制信号

2、 2ASK 信号的解调仿真

Token0, Token2,Token9,Token17,Token18 组成 2ASK 调制电路

Token10,Token11,Token12,Token13,Token14,Token15组成 2ASK 相干解调电路,

Token10、 13为抽样判决器; Token11、 17为相乘器; Token10、 13为抽样判决器; Token7为逻辑缓冲器; Token18, 19,20为分析观察点 .

2ASK 调制信号波形 Token18: