二进制振幅键控2ASK仿真

1.课程设计目的

（1）通过利用matlab simulink，熟悉matlab simulink仿真工具。

（2）通过课程设计来更好的掌握课本相关知识，熟悉2ASK的调制与解调。

（3）更好的了解通信原理的相关知识，磨练自己分析问题、查阅资料、巩固知识、创新等各方面能力。

2.课程设计要求

（1）掌握课程设计的相关知识、概念清晰。

（2）程序设计合理、能够正确运行。

3.相关知识

3.1通信的概念

中文名称：

通信系统 

英文名称：

communication system 

定义：

至少包含发送和接收两大部分，用于可靠地传输和/或交换信息的系统。 

所属学科： 

通信科技(一级学科) ；通信原理与基本技术(二级学科) 

通信系统是用以完成信息传输过程的技术系统的总称。现代通信系统主要借助电磁波在自由空间的传播或在导引媒体中的传输机理来实现，前者称为无线通信系统，后者称为有线通信系统。

3.2基本通信系统

一般由信源、信宿（收信者）、发端设备、收端设备和传输媒介等组成。 

基本通信系统

　　来自信源的消息（语言、文字、图像或数据）在发信端先由末端设备（如电话机、电传打字机、传真机或数据末端设备等）变换成电信号，然后经发端设备编码、调制、放大或发射后，把基带信号变换成适合在传输媒介中传输的形式；经传输媒介传输，在收信端经收端设备进行反变换恢复成消息提供给收信者。这种点对点的通信大都是双向传输的。因此，在通信对象所在的两端均备有发端和收端设备。

3.3数字频带传输系统

在数字基带传输系统中，为了使数字基带信号能够在信道中传输，要求信道应具有低通形式的传输特性。然而，在实际信道中，大多数信道具有带通传输特性，数字基带信号不能直接在这种带通传输特性的信道中传输。必须用数字基带信号对载波进行调制，产生各种已调数字信号。

数字基带传输系统

数字调制与模拟调制原理是相同的，一般可以采用模拟调制的方法实现数字调制。但是，数字基带信号具有与模拟基带信号不同的特点，其取值是有限的离散状态。这样，可以用载波的某些离散状态来表示数字基带信号的离散状态。基本的三种数字调制方式是：振幅键控(ASK)、移频键控(FSK)、和移相键控(PSK或DSPK)。

4.课程设计分析

4.1二进制振幅键控(2ASK)

基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。该二进制符号序列可表示为

其中

是二进制基带信号时间间隔，g(t)是持续时间为的矩形脉冲：

则二进制振幅键控信号可表示为

2ASK信号的时间波形随二进制基带信号s(t)通断变化在，所以又称通断键控信号(OOK信号)。二进制振幅键控信号的产生方法有模拟相乘和数字键控。

2ASK信号与模拟调制中的AM信号类似。所以，对2ASK信号也能够采用非相干解调(包络检波法)和想解调(同步检测法)，其相应原理方框图如下所示：

二进制振幅键控信号调制器原理框图

(a)非相干解调方式

(b)相干解调方式

二进制振幅键控信号解调器原理框图

5.仿真

建立模型方框图

2ASK信号调制的模型方框图由DSP模块中的sinwave信号源、方波信号源、相乘器等模块组成，Simulink模型图如下所示：

调制部分：正弦信号是载波信号，方波代表S(t)序列信号源，正弦信号和方波相乘后就得到键控2ASK信号。

解调部分：2ASK的解调分为相干解调和非相干解调法，此外采用相干解调法对2ASK信号进行解调。相干解调也叫同步解调，就是有已调信号恢复出载波——既同步载波。再用载波和已调信号相乘，经过低通滤波器和抽样判决器恢复出S(t)信号。

(2)参数设置

建立好模型之后就要设置系统参数，以达到系统的最佳仿真。

调制：从正弦信号源开始依次的仿真参数设置如下：

其中sin函数是幅度的2频率为1Hz采样周期为0.002的双精度DSP信号

Bernoulli Random Binary Generator(伯努利二进制随机数产生器)是基于采样的，其幅度设置为2，周期为3，占1比为2/3。

解调：低通滤波器的参数设置

(3)系统仿真及各点波形图

调制：

由上图可以看出信息源和载波信号相乘之后就产生了受幅度控制的2ASK信号。

中间为已调信号，上边为载波信号，下边为调制信号。

解调：

上边为调制信号，中间为解调的中间过程，下边为解调信号。

6.结果分析

由于解调过程中没有噪声，所以误码率相对较小，一般是由于码间串扰或是参数设置的问题，由3-5图可以看出此系统的误码率为0.0144。

通过理论与编程实践，我完成了这次设计的任务，其运行结果如前面所示，通较好的完成这次课程设计。由于系统的不准确性和码间影响所以误码率是存在的。

7.参考文献

[1] 徐明远 邵玉斌 编著  《MATLAB仿真在通信与电子工程中的应用》 

西安电子科技大学出版社， 2005

[2] 王兴亮 编著    《数字通信原理与技术》 西安电子科技大学出版社 第二版   

[3] 孙屹 吴磊编著  《Simulink通信仿真开发手册》 国防工业出版社 2003