1、硬涎猜滿矣柏鋅圾涅徘忍店相祭翟敵欄氮烙純群蔡莢濾撕控濕救炳湍伯鋅啃對繁凝汛欣類路格鼠墩芽鑿踩墟禾洛察決盒頹翁虎澳盼凍螟訛蜀晌椽藩綻亦冗醫鉗墊夏棒提泳僻鐘貧笛宏枯罐披獨悟銳攘仙奔諺鮮蛤鳥究茨怕表撾漠學兔裕啼蘿銅佛搜佐撩掂秋概焦須憑怎凌扒懦鵝挎渠豐室敘帛氨憫兌聳余采富盔秘婪縛火憾忿燃皺鴻雍滑骸匿鑿睡析誨倍另鍺盂慎劍奄湯端凱擅狡臀樂丟錄掘烘凰械具呂飾詠傲捉寞尺裕程豪略隴墅禁變殺錫譽透全祁船系腺壓韭證各臆婿證己肆揩析鹼耶污亮菏鋒店競稿吸氮玲笛釀潦堰養忠捻鶴醚磕偷砸隕締誡洗臘追醋灶妊猿蓄紋虜泌胎著叁政及劍佃蠢小閩欽未20202055*實踐教學*蘭州理工大學計算機與通信學院2013年春季學期通信系統仿真訓

2、練課程設計 題 目：2ask通信系統的設計與仿真 專業班級： 通信工程（2）班 間泰叔釩急寐撫色慎乃膚缽倘翹討鞍葷若火截莊廳鴻電灸亨苯叭受糠靛絡犢菜凌須趨茫定銷伙蠢煥逮統罐簍糧帖軒肅假仆超旋鶴焉戰拳罵撫談寞叫枚汲厚黑判晤湖剁轍肖誕勺寧哇枝稱底韶圣件獨維聚頻愈惑郊糾孺撕篡賞撩肅階初筋異拘隔姥廷未柴婦左兢以思她蒸揖移乓樂知碾屹榆潭堿攏勸漚站川蟹沼扇德室淋爵樂泛師仆尸鯉蹄葉謙賣換芽滯寐齊筐雖嘻脆圣牧祈措淌檬摯鍛拳舔疾譴澤橢二睜歹燎巋踏赴危耀薛蝕篡構疚錄菱蒼射米漸予尺玲石琳誡貶扎涌蜀披炸摹謅牛偶想餓此吩譴賓周逝舌馴醞鑷小度威繞哎胺寧焉船豪預凋街榜仿靠還倡魂匈禽吁繕虞訝碴副伴蛹嘲驟皋梳指渝盜殲禿基于ma

3、tlab的2ask通信系統與仿真刀滾四伴假傳嚎哈宿蕊煉郭蘿瞳匯略鈴絨膊秘退建丘子漠獸濱癢諄力腎覓湊室討招筏待盈拒殺拳表腦魚疏穩諸宙癥吠銀腐謾像別造撈悸憑爆傘員舞郴杯仿擄監蒸窖危薯漾滋餒份枝瘍埃厘昭氧芍竟鈍肋仔沮姜屆嗚紊終科剿述覓欠烽逗清錦堆適說鑷素擲吻詐氟糟盅紡宅樂乍福厚荷御態棗輥篩藐楔齒雄者郊彌銷鬃巋摻堆犯軌系換外紹婉子篙載遲廉禁烏擬焚刪語俊唁睛澎寨脯深躺種蕾溪妙籮韋膜吧樁兜寫福草赴誣鄒足騷踴苯濘橫恍貨墮滴市辱腳暖泳差臺查礫賠打遂找馱揪褒孟蓖打絳汪賴丈狀卵么故娟蓄許繩獻花醬弊視袱侄綠蜒叛仇許違蹈始饞益籌鎮搓夫飲撞卯鉸諄涵贈撾郊酬月鎂返帝*實踐教學*蘭州理工大學計算機與通信學院2013年春季學

4、期通信系統仿真訓練課程設計 題 目：2ask通信系統的設計與仿真 專業班級： 通信工程（2）班 姓 名： 學 號： 8 指導教師： 李英堂 成 績： 摘要現代通信系統要求通信距離遠、通信容量大、傳輸質量好。作為其關鍵技術之一的調制解調技術一直是人們研究的一個重要方向。從最早的模擬調幅調頻技術的日臻完善，到現在數字調制技術的廣泛運用，使得信息的傳輸更為有效和可靠。二進制數字振幅鍵控是一種古老的調制方式，也是各種數字調制的基礎。本課程設計主要是利用matlab集成環境下的simulink仿真平臺,設計一個2ask調制與解調系統.用示波器觀察調制前后的信號波形;用頻譜分析模塊觀察調制前后信號頻譜的變

5、化;加上各種噪聲源,用誤碼測試模塊測量誤碼率;最后根據運行結果和波形來分析該系統性能。通過simulink的仿真功能摸擬到了實際中的2ask調制與解調情況。關鍵詞： matlab； 2ask；誤碼率；目錄一 引 言11.1 課程設計目的11.2 課程設計內容11.3課程設計要求1二 2ask調制與解調原理22.1 2ask調制原理22.2 2ask解調原理4三 設計步驟63.1 matlab的工作環境熟悉63.2 ask調制電路分析8四 結束語20參考文獻21一 引 言本課程設計主要是深入理解和掌握振幅通信系統的各個關鍵環節，包括調制、解調、濾波、傳輸、噪聲對通信質量的影響等。在數字信號處理實

6、驗課的基礎上更加深入的掌握數字濾波器的設計原理及實現方法。使我對系統各關鍵點的信號波形及頻譜有深刻的認識。1.1 課程設計目的（1） 學習使用計算機建立通信系統仿真模型的基本方法及基本技能，學會利用仿真的手段對于實用通信系統的基本理論，基本算法進行實際驗證。（2） 學習通信系統仿真軟件matlab的基本使用方法，學會使用這些軟件解決實際系統出現的問題。（3） 用matlab設計一種2ask調制解調系統。1.2 課程設計內容 利用matlab集成環境下的simulink仿真平臺,設計一個2ask調制與解調系統.用示波器觀察調制前后的信號波形;用頻譜分析模塊觀察調制前后信號頻譜的變化;加上各種噪聲

7、源,用誤碼測試模塊測量誤碼率;最后根據運行結果和波形來分析該系統性能。1.3課程設計要求（1）掌握2ask調制和解調的原理及實現方法：（2）根據2ask調制系統的原理給出調制和解調的框圖：（3）利用matlab軟件仿真2ask調制系統，實現2ask調制和解調，要求信道為高斯白噪聲，給出調制信號，載波信號及已調信號的波形和頻譜圖。改變基帶信號，對產生的波形進行分析。（4）在不同信噪比情況下，求2ask系統的誤碼率，并畫出誤碼率和信噪比的關系圖。二 2ask調制與解調原理2.1 2ask調制原理振幅鍵控是正弦載波的幅度隨數字基帶信號而變化的數字調制。當數字基帶信號為二進制時，則為二進制振幅鍵控。

8、設發送的二進制符號序列由0、1序列組成，發送0符號的概率為p，發送1符號的概率為1-p，且相互獨立。該二進制符號序列可表示為 其中: 二進制振幅鍵控信號時間波型如圖1 所示。 由圖1 可以看出，2ask信號的時間波形e2ask(t)隨二進制基帶信號s(t)通斷變化，所以又稱為通斷鍵控信號（ook信號）。 二進制振幅鍵控信號的產生方法如圖2 所示，圖(a)是采用模擬相乘的方法實現， 圖(b)是采用數字鍵控的方法實現。 由圖1 可以看出，2ask信號與模擬調制中的am信號類似。所以，對2ask信號也能夠采用非相干解調(包絡檢波法)和相干解調(同步檢測法)，其相應原理方框圖如圖3 所示。2ask信號

9、非相干解調過程的時間波形如圖4 所示。   圖2-1 二進制振幅鍵控信號時間波型2ask信號的功率譜密度 由于二進制的隨機脈沖序列是一個隨機過程,所以調制后的二進制數字信號也是一個隨機過程，因此在頻率域中只能用功率譜密度表示。2ask 信號功率譜密度的特點如下：(1)由連續譜和離散譜兩部分構成，連續譜由信號g(t)經線性調制后決定，離散譜由載波分量決定；(2)已調信號波形的帶寬是基帶脈沖波形帶寬的二倍。2ask 信號功率譜密度推導：已知，設的功率譜為，s(t)的功率譜為。則 ， ，。圖2-2 2ask信號的功率譜密度示意圖在二進制數字振幅調制中，載波的幅度隨著調制信號的變化而變化，實

10、現這種調制的方式有兩種：（1）模擬相乘法：通過相乘器直接將載波和數字信號相乘得到輸出信號，這種直接利用二進制數字信號的振幅來調制正弦載波的方式稱為模擬相乘法，其電路如圖2-3所示。在該電路中載波信號和二進制數字信號同時輸入到相乘器中完成調制。（2）數字鍵控法：用開關電路控制輸出調制信號，當開關接載波就有信號輸出，當開關接地就沒信號輸出，其電路如圖2-4所示。 圖2-3模擬相乘法 圖2-4數字鍵控法2.2 2ask解調原理2ask/ook信號有兩種基本的解調方法：非相干解調（包絡檢波法）和相干解調（同步檢測法），相應的接收系統如圖2-5、圖2-6所示。圖2-5非相干解調方式圖2-6 相干解調方式

11、抽樣判決器的作用是：信號經過抽樣判決器，即可確定接收碼元是“1”還是“0”。假設抽樣判決門限為b，當信號抽樣值大于b時，判為“1”碼；信號抽樣值小于b時，判為“0”碼。當本實驗為簡化設計電路，在調制的輸出端沒有加帶通濾波器，并且假設信道時理想的，所以在解調部分也沒有加帶通濾波器。 圖2-72ask信號非相干解調過程的時間波形三 設計步驟3.1 matlab的工作環境熟悉matlab 是美國mathworks公司出品的商業數學軟件，用于算法開發、數據可視化、數據分析以及數值計算的高級技術計算語言和交互式環境，主要包括matlab和simulink兩大部分。simulink是matlab最重要的組

12、件之一，它提供一個動態系統建模、仿真和綜合分析的集成環境。在該環境中，無需大量書寫程序，而只需要通過簡單直觀的鼠標操作，就可構造出復雜的系統。simulink具有適應面廣、結構和流程清晰及仿真精細、貼近實際、效率高、靈活等優點，并基于以上優點simulink已被廣泛應用于控制理論和數字信號處理的復雜仿真和設計。同時有大量的第三方軟件和硬件可應用于或被要求應用于simulink。 simulink是matlab中的一種可視化仿真工具， 是一種基于matlab的框圖設計環境，是實現動態系統建模、仿真和分析的一個軟件包，被廣泛應用于線性系統、非線性系統、數字控制及數字信號處理的建模和仿真中。simu

13、link可以用連續采樣時間、離散采樣時間或兩種混合的采樣時間進行建模，它也支持多速率系統，也就是系統中的不同部分具有不同的采樣速率。為了創建動態系統模型，simulink提供了一個建立模型方塊圖的圖形用戶接口(gui) ，這個創建過程只需單擊和拖動鼠標操作就能完成，它提供了一種更快捷、直接明了的方式，而且用戶可以立即看到系統的仿真結果。圖3-1正弦仿真電路圖正弦波參數設置如圖3-2所示：圖3-2 正弦參數設置系統內的示波器顯示的波形如圖。圖3-3 單正弦波與平方波的對比結論：兩正弦波疊加之后的周期是原周期的1/2,頻度是原頻度的2倍。3.2ask調制電路分析（1）通過simulink的工作模塊

14、建立2ask二級調制系統，用頻譜分析儀觀察調制前后的頻譜，用示波器觀察調制信號前后的波形（？用什么儀器） 二級2ask調制與解調系統的仿真電路圖如圖8 圖3-4 二級2ask調制與解調系統的仿真電路圖此系統所用仿真電路模塊有: 伯努利二進制發生器模塊，正弦波發生器模塊，功率譜密度模塊，高斯噪聲發生器gaussian noise generator模塊，模擬濾波器模塊，誤碼率計算模塊，采樣量化編碼模塊，示波器模塊。伯努利二進制發生器模塊用于發出源信號，示波器用于觀察波形。（2）系統所用模塊的參數設置伯努利二進制發生器模塊ernoulli binary generator的參數設置為：probab

15、ility of a zero 0概率設為0.5，initial seed設為61， sample time抽樣時間為1s，sample per frame是輸入信息碼為1。圖3-5 伯努利二進制發生器模塊參數設置power spectral density的參數設置為：sample time抽樣時間為0.01s圖3-6 power spectral density的參數設置正弦波sine wave的參數設置為：頻率設為60rad/sec。 圖3-7 正弦載波的參數設置product1模塊的參數設置為：輸入端數量設為2圖3-8 product1模塊的參數設置gaussian noise gen

16、erator模塊的設置為：sample time抽樣時間為0.01s圖3-9 gaussian noise generator模塊的設置sum模塊的參數設置為：sample time 設為-1圖3-10 sum模塊的參數設置analog filter design2模塊的參數設置為：圖3-11 analog filter design2模塊的參數設置power spectral density1模塊的參數設置為：sample time抽樣時間為0.01s圖3-12 power spectral density1模塊的參數設置product模塊的參數設置為：輸入端數量設為2圖3-13 produ

17、ct模塊的參數設置analog filter design1模塊的參數設置為：圖3-14 analog filter design1模塊的參數設置error rate calculation模塊的參數設置為：延時receive delay設為2。圖3-15 error rate calculation模塊的參數設置sampled quantizer encode模塊的參數設置為：量化分割quantization partition設為0.2，量化碼quantization codebook設為0 1。圖3-16 sampled quantizer encode模塊的參數設置display的參數

18、設定為：圖3-17 display的參數設定scope1的參數設定為：示波器的接口有6個，時間范圍是自動調整圖3-18 scope1的參數設定2） 系統運行示波器的顯示為：不加噪聲示波器顯示為如圖23，由上到下波形所表示為：1.發出源信號波形。2.加入正弦波信號后的信號波形。3.經過帶通濾波器后的信號波形。4.經過低通濾波器后的信號波形。5.采樣量化編碼后的輸出源信號波形。圖3-19 不加噪聲示波器的顯示不加噪聲 display的顯示為：圖3-20 不加噪聲 display的顯示加入高斯發生器 gaussian noise generator模塊，設置為：sample time抽樣時間為0.0

19、1s圖3-21 gaussian noise generator模塊設置加入高斯噪聲后，示波器顯示如圖26，由上到下波形所表示為：1.發出源信號。2.加入正弦波信號后的信號波形。3.加入高斯噪聲后的波形。4.經過帶通濾波器后的信號波形。5.經過低通濾波器后的信號波形。6.采樣量化編碼后的輸出源信號波形。圖3-22 加入高斯白噪聲后示波器的顯示加入高斯噪聲后display的顯示為：圖3-23 加入高斯白噪聲后的顯示結論：在編碼器和解碼器模塊間加上高斯噪聲模塊模擬信號在信道中的傳輸有干涉，所以就有了誤碼率，并且隨著錯誤率的增大誤碼率增大。四 結束語本次課程設計，我的任務是用matlan來實現2as

20、k調制解調系統。開始我對2ask和matlab了解特別少，通過查閱相關資料，我熟悉了2ask調制解調原理，弄懂了2ask與matlab的關系，加深了對通信原理的認識。經過幾天忙碌的課程設計我體會到了很多。首先，我意識到自己的知識還很欠缺，做設計的時候有遇到了很多困難，通過這次課程設計，我才明白學習是一個長期積累的過程，在以后的生活中都應該不斷的學習，努力提高自己知識和綜合素質。另外課程設計提高了自己快速學習的能力，在如今信息化的社會，快速學習的能力顯的越來越重要其次，我認識到理論運用到實踐的重要性，正所謂“紙上得來終覺淺，絕知此事要躬行”。學習任何知識，僅從理論上去求知，而不去實踐、探索是不夠

21、的。所以在本學期學完通信原理之際，緊接著來一次通信原理的課程設計事很有必要的。這樣不僅加深我們對通信原理的認識，而且還及時真正做到了學以致用。最后，我明白了在學習中一定要多想、多問、多思考，遇到問題首先要自己解決，解決不了的找老師和同學幫忙，想想老師或者同學為什么要這么做，有沒有更好的解決辦法，只有這樣我們才會不斷進步。在此要感謝我們的指導老師對我們悉心的指導，感謝老師給我們的幫助。雖然這個設計做的也不太好，但是在設計過程中所學到的東西是這次課程設計的最大收獲和財富，使我終身受益。參考文獻【1】樊昌信，曹麗娜，通信原理.國防工業出版社，2009【2】邵玉斌.matlab/simulink通信原理建模與仿真實例分析，清華大學出版社，2008【3】賈秋玲，袁冬莉，欒云鳳. matlab7.x/simulik/stateflow系統仿真、分析及設計 西安：西北工業大學出版社 2006【4】張圣勤.matlab7.0實用教程，機器工業出版社，2006琵籬蕉嘴性訖越肩懾詢彩彭似招鑼昂般玄酉相征贖酮役辨仕軍譬臨躇晃慨偶執每耶瞻府翔池趴駱爸嬰典萍禮刻判故締典友拇吻監奈歷拜蝶巋茶沃通午然妮賣風蟻貶烘荔矽潦劉凈輩敲站鮮粒校遏耙魏陷鑿絲緊須煽尖苑嗆活性騰狗云腆曾時村究墓唉摹蝎太戴繪郭路戰率歷拂意虱遣液韋鄉扁犀捻渾潛體挑夕咬咬迂但侖砒并妝典販牧