二進制調制系統(tǒng)的仿真與分析

1、內容包括：一設計內容與技術要求1 設計內容：對二進制數(shù)字信源進行數(shù)字調制（2ask ），畫出信號波形及功率譜。并分析其性能。2 技術要求. 掌握二進制數(shù)字信號調制系統(tǒng)的原理及實現(xiàn)。. 用matlab產(chǎn)生獨立等概的二進制信源。畫出2ask信號波形及其功率譜。二設計原理及設計思路振幅鍵控是正弦載波的幅度隨數(shù)字基帶信號而變化的數(shù)字調制。當數(shù)字基帶信號為二進制時，則為二進制振幅鍵控。 設發(fā)送的二進制符號序列由0、1序列組成，發(fā)送0符號的概率為p，發(fā)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s(t)= ，其中: an= 0, 發(fā)送概率為p 1, 發(fā)送概率為1-p ts是二進制基帶信號時

2、間間隔，g(t)是持續(xù)時間為ts的矩形脈沖: g(t)= 1 0 ts 0 其他則二進制振幅鍵控信號可表示為 e2ask(t)=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(chǎn)生方法如圖2 所示，圖(a)是采用模擬相乘的方法實現(xiàn)， 圖(b)是采用數(shù)字鍵控的方法實現(xiàn)。 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信號非相干

3、解調過程的時間波形如圖4 所示。 圖1 二進制振幅鍵控信號時間波型 圖2 二進制振幅鍵控信號調制器原理框圖 圖3 二進制振幅鍵控信號解調器原理框圖 圖42ask信號非相干解調過程的時間波形三程序流程圖設計正弦波形相 乘得到2ask函數(shù)得到2ask頻譜函數(shù)設計二進制信號顯示二進制波形顯示二進制頻譜顯示2ask波形顯示2ask頻譜變換四程序源代碼clear all;close all;a=1;fc=2;n_sample=8;n=500;ts=1;dt=ts/fc/n_sample;t=0:dt:n*ts-dt;lt=length(t);d=sign(randn(1,n);dd=sigexpand(

4、d+1)/2,fc*n_sample);gt=ones(1,fc*n_sample);figure(1)subplot(221);d_nrz=conv(dd,gt);plot(t,d_nrz(1:length(t);axis(0 10 0 1.2);ylabel(輸入信號);subplot(222);f,d_nrzf=t2f(t,d_nrz(1:length(t);plot(f,10*log10(abs(d_nrzf).2);axis(-2 2 -50 30);ylabel(輸入信號功率譜密度（db/hz);ht=a*cos(2*pi*fc*t);s_2ask=d_nrz(1:lt).*ht;

5、subplot(223);plot(t,s_2ask);axis(0 10 -1.2 1.2);ylabel(ook);f,s_2askf=t2f(t,s_2ask);subplot(224);plot(f,10*log10(abs(s_2askf).2);axis(-fc-4 fc+4 -50 10);ylabel(ook功率譜密度（db/hz);functionout= sigexpand(d,m)n = length(d);out = zeros(m,n);out(1,:) = d;out = reshape(out,1,m*n);function f,sf=t2f(t,st)dt=t(

6、2)-t(1);t=t(end);df=1/t;n=length(st);f=-n/2*df:df:n/2*df-df;sf=fft(st);sf=t/n*fftshift(sf);五仿真結果圖圖1 輸入二進制信號波形圖圖2 輸入二進制頻譜圖圖3 2ask波形圖圖4 2ask頻譜圖六 結果分析或結論輸入二進制信號是一個隨機產(chǎn)生的、0和1概率都為0.5的信號，其波形如上圖1所示，其頻譜如上圖2所示。當該二進制信號與正弦波一起調制時，得到2ask信號，其波形如上圖3所示，由圖可看出，當二進制輸入為0時，2ask信號幅度為0，當二進制信號輸入為1時，2ask信號為輸入的正弦波信號。由其頻譜圖可看出2

7、ask信號的帶寬大約為基帶信號帶寬的2倍。七 參考資料1、程佩青著，數(shù)字信號處理教程，清華大學出版社，20012、sanjit k. mitra著，孫洪，余翔宇譯，數(shù)字信號處理實驗指導書（matlab版），電子工業(yè)出版社，2005年1月3、郭仕劍等，matlab 7.x數(shù)字信號處理，人民郵電出版社，2006年八 設計心得通過本次課程設計，我們主解了要了2ask調制與解調原理，特別是2ask調制解調電路的matlab實現(xiàn)與調制性能分析，把所學的通信原理等通信類科目的內容應用到本課程設計中來，進一步鞏固復習通信原理，matlab等課程，以達到融會貫通的目的。通過課程設計，不僅加深了對理論知識的了解,鞏固了課堂上所學的理論知識,而且還增加了自己的動手能力，并且理解與掌握數(shù)字通信過程中的基本概念、基本原理、基本分析方法。與其他高級語言的程序設計相比，matlab環(huán)境下可以更方便、快捷地設計通信系統(tǒng)仿真系統(tǒng)，節(jié)省大量的編程時間，提高編程效率，且參數(shù)的修改也十分方便，還可以進一步進行優(yōu)化設計。相信隨著版本的不斷提高，matlab在數(shù)字濾波器技