西电通信原理大作业
时间:2022-10-07 00:00:01
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1.通信原理2ASK信号传输仿真2ASK信号传输仿真1 2ASK信号2ASK(二进制振幅键控)是通过控制载波振幅来实现数字调制的。通过最简单的数字信号载波传输,通过2ASK模拟可以更好地理解数字调制系统的组成和每个模块的功能。2、 模拟任务2ASK信号传输仿真:按2ASK产生模型和解调模型分别产生2ASK信号和高斯白噪声在信道传输后解调。时域和频域观察调制调制过程中的波形,误码率测量调制结果。2ASK包络解调或相关解调可用于解调信号。本实验主要用于利用MATLAB软件,设计2ASK调制和解调系统。可以使用MATLAB集成环境Si。
2、mulink也可以使用模拟平台matlab所有语言环境都可以模拟内容。其中,simulink如图所示:三、二ASK调制和解调原理3.1、2ASK振幅键控制是正弦载波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,是二进制振幅键控。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,彼此独立。二进制符号序列可表示为:(1)其中:二进制振幅键控信号时间波形如图1所示 所示。 由图1 可以看出,2ASK时间波形的信号e2ASK(t)二进制基带信号s(t)通断变化又称通断键控信号(OOK信号)。 图1 二进制振幅键控信。
3、号时间波形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所示。载波信号和二进制数字信号同时输入相乘器进行调制。(2)数字键控法:用开关电路控制输出调制信号,当开关接载波有信号输出时,当开关接地时没有信号输出,其电路如图3所示。图2 模拟相乘法 图3 数字键控法3.2、2ASK解调原理与AM解调信号的方法相同,2ASK/OOK信号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)。
4.相应的接收系统如图4和图5所示。与模拟限号接收系统相比,这里增加了一个抽样判断器框,这是提高数字信号接收性能的必要条件。图4 非相关解调方法图5 抽样判断器的相关解调方法是:通过抽样判断器,信号可以确定接收码元是1还是0。假设抽样判决的门限为b,当信号抽样值大于b时,判为1码;当信号抽样值小于b时,判为0码。图6 2ASK时间波形4。 2ASK调制解调系统4.1、使用simulink通过模拟(1)和模拟电路图Simulink建立2个工作模块ASK调制解调系统,用示波器观察调制及解调过程中信号的波形。二级2ASK调制和解调系统的模拟电路图如图7所示。
5、。图7 2ASK调制和解调系统的模拟电路图将基带信号(Bernoulli信号)乘以载波信号(正弦信号),通过带滤波器完成调制过程;通道传输后,通过带滤波器乘以当地载波(正弦信号),然后通过低通滤波器,最后通过抽样判断转换为数字信号,完成了解调过程。(2)、simulink模拟实验结果及分析1) 示波器显示的5路信号波形如图14所示,无噪声。图14 无噪声示波器显示的波形图由上到下表示:1。根据3,信号源产生的信号波形.在2中参数的设置中,信号源产生的信号是二进制基带信号。当信号范围为0和1时,分别代表0和1,0和1的概率相等。单位在时间轴上很长。
6.度表示码元的持续时间,即1秒,显示信号源在前10秒内产生的信号波形。2.加入正弦载波的信号波形正弦信号设置为1,频率为10*pi,即周期为0.2秒,从图中可以看出,正弦信号在1码元持续时间内重复5个周期。3.带滤波器的信号波形已经调整,这是2ASK信号时域波形,2ASK信号是基带信号和正弦载波相乘得到的,其实质是幅度受到基带信号控制的载波,载波幅度的变化即代表了二进制信息。4.相干解调后的信号波形相干解调是乘以已调信号和载波,然后通过低通滤波器获得如图所示的信号波形。5.采样量化编码后的输出源信号波形量化编码器对相关解调后的信号进行抽样判断,从图中恢复原基带信号。
7.可以看出,原基带信号可以在没有噪音的情况下恢复,只是产生了一定的延迟。当加高斯噪声时,示波器显示如图15所示。图15 显示波形的顺序与图14相同。从图14和图15可以看出,添加噪声后,已调整的信号范围扩大,不再在0和1之间。经相关解调和抽样判断后,恢复的基带信号与原基带信号不同,即误码。4.2基于matlab语言模拟(1) 、matlab语言clc;clear all;close all;%信源a=randint(1,15,2);t=0:0.001:0.999;m=a(ceil(15*t 0.01); subplot。
8、(511)plot(t,m);axis(0 1.2 -0.2 1.2);title(信源);%载波f=150;carry=cos(2*pi*f*t);*SK调制st=m.*carry;subplot(512);plot(t,st)axis(0 1.2 -1.2 1.2)title(2ASK信号)%加高斯噪声nst=awgn(st,70);%在信号中st加入高斯白噪声%解调部分nst=nst.*carry;subplot(513)plot(t,nst)axis(0 1.2 -0.2 1.2);title(乘以相关载波后的信号)%低通滤波器设计wp=2*pi*2*f*0.5;ws=2*pi*2。
9、*f*0.9;Rp=2;As=45;N,wc=buttord(wp,ws,Rp,As,s);B,A=butter(N,wc,s);%低通滤波h=tf(B,A); %转换为传输函数dst=lsim(h,nst,t);subplot(514)plot(t,dst)axis(0 1.2 -0.2 1.2);title(低通滤波器后的信号);%判断器k=0.25;pdst=1*(dst0.25);subplot(515)plot(t,pdst)axis(0 1.2 -0.2 1.2);title(抽样判决后的信号)(2)matlab模拟实验结果及数字信号分析2ASK调制和解调波形图5.模拟。
10、结果分析5.1.调制前后信号频谱的变化2ASK信号功率谱密度图:构建调制电路,添加频谱分析模块,观察调制前后信号频谱变换。基带信号和调制信号的频谱如图16所示,图17所示。图16 17基带信号频谱图 2ASK从图16和图17可以看出,基带信号的功率谱密度集中在低频,信号已调整(2ASK功率谱密度集中在30Hz附近,你可以看到2ASK信号带宽是二进制基带信号带宽的两倍。5.2、 2ASK如图5所示,低通滤波滤波器输出发送0时,概率密度函数为(2)发送1时,概率密度函数为(3)发送1码元,接收0码元。
11.错误概率为(4)发送0码元,接收1码元的错误概率为 (5)其中 当总误码率为(6)P(0)=P(1)总误码率为(7)r1时,近似地 六、学习心得2ASK它是20世纪初无线电报中最早使用的数字调制方法之一。它的解调方法包括包络检波法和同步检测法。由于码率高,现在很少使用,但由于其调制方法简单,其抗噪性分析方法具有普遍意义,有助于理解数字调制和抗噪分析,可作为学习其他调制方法的基础。经过这次大作业,我们学到了很多。经过这个大作业,我们学到了很多。它使我们将理论知识与实际操作相结合,在理论和实验教学的基础上进一步巩固基本理论和知识,学习将知识应用于实践方法,提高分析和解决问题的能力,也使我们掌握simulink模拟平台的使用方法和一些基本通信电路的结构原理应该受益匪浅。然而,在这个家庭作业中,我们也发现了很多自己的缺点,比如基础知识不扎实,没有耐心等等,必须在未来的学习和生活中慢慢改进和克服。在完成的过程中,我们不断遇到困难,不断努力克服困难,让我们越来越勇敢,不断前进,最终完成挑战。