数字频带传输系统2ASK的simulink仿真实现

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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

2012年秋季学期

通信系统综合训练

题 目： 数字基带传输系统的仿真实现 专业班级： 09级通信（）班 姓 名： 学 号：

指导教师： 陈海燕 成 绩： 摘 要

此次课程设计主要运用MATLAB集成环境下的Simulink仿真平台对2ASK

频带传输系统仿真，并把运行仿真结果输入到显示器，根据显示器结果分析设计的系统性能。在设计中，目的主要是仿真通信系统中频带传输技术中的ASK调制。产生一段随机的二进制非归零码的频带信号，对其进行ASK调制后再加入加性高斯白噪声传输，在接收端对其进行ASK解调以恢复原信号，观察还原是否成功。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：Simulink；高斯白噪声；调制与解调

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目录

第一章 二进制振幅键控（2ASK）的分析 .......................................... 4 第二章2ASK频带系统设计方案 ....................................................... 6 2.1仿真系统的调制与解调过程................................................... 6 2.2 SIMULINK下2ASK系统的设计 ............................................... 6 第三章 仿真结果分析 .......................................................................11 第四章 遇到的问题及解决的方法 ................................................... 14 总结 .................................................................................................. 15 参考文献........................................................................................... 16 致 谢 ................................................................................................ 17

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第一章 二进制振幅键控（2ASK）的分析

由模拟调制原理，2ASK信号可由单极性二元基带信号与载波相乘得到。 设二进制序列为{an}，an取0或1，单极性二元基带信号可表如式（1-1）

m(t)??agnnT(t?Tb) （1-1）

其中，

gT(t)为幅度为1的单极性NRZ（不归零）方波，Tb为传输时的码元间

Acos2?隔。假定载波为

ft，则2ASK信号为如式（1-2）

cS2ASK(t)?Am(t)cos2?fct?A?ang(t?nTb)cos2?nTfct （1-2）

2ASK信号也可以逐时隙地简单表述为如式（1-3）

s2ASK(t)??Acos2?fct“,传号”0， “空号”（n-1）Tb?t?nTb （1-3）

“传号”指码元1，“空号”指码元0，它们是电报术语。从2ASK信号波形可见，“传号”与“空号”直观地反映这种传输方式的“启闭”特点。 包络检波器解调方法：

2ASK信号最常用的解调方法是包络检波法，这种方法根据信号的振幅与数字符号直接对应的的特点，其原理与AM的包络检波类似。由于它不需要任何载波信息，因而属于非相干解调。

图1.1 非相干解调方式

接收系统中包含下面三个基本单元：

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（1）带通滤波器（BPF）对准信号的频带，让信号几乎无失真通过的同时尽量抑制带外噪声。通常，中心频率为常常取为Rb?1/Tbf，带宽为BcBPF?2B，B为基带信号带宽，

。因为，可以为BPF的输出为如式（1-4）

r(t)?s2ASK(t)?n(t)0 （1-4）

假定信道中的白噪声的功率谱密度为N声，功率（方差）为如式（1-5）

/2，则上式中的n(t)而为窄带高斯白噪

?2n?NB0BPF。 （1-5）

（2）核心单元包络检波器可用简单的整流滤波器电路实现，所以，这种接收系统简单实用。有图可清楚地看到，S2ASK(t)的包络就是m(t),因此，只要信号足够

强，包络检波器的输出y(t)基本上就是m(t),只是还包含有噪声成分。 （3）抽样器的定时信号有符号同步单元从y(t)中提取。判决器的门限通常设为

VT?A/2，假定抽样值为y，则判决准则为如式（1-6）

?an?1,y?A/2???0,y?A/2 （1-6）

2ASK 系统简便，其抗噪性能不强，实际工程中通常要求BPF的输出信噪比足够高，这时，包络接收系统的误码率为如式（1-7）

其中，

??PA2e?12e??/4 （1-7）

0A2/(2?n)?2/(2NBBPF)是BPF的输出信噪比。另外，包络检波器具有门

限效应，即当?低到一定的门限值以下后，误码率会随?的降低而迅速恶化，系统无法正常工作。

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