2ASK数字传输系统仿真

2ASK 数字传输系统仿真

1.课程设计目的

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

（2）会画出数字通信过程的基本框图。

（3）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。

（4）掌握数字通信的2ASK 调制方式。

2.课程设计要求

（1）在matlab 仿真环境下，设计出2ASK 数字通信系统的结构，选取满足需

要的功能模块，将其图符拖到设计窗口，按设计的系统框图组建系统。

（2）设置、调整参数，实现系统仿真。

（3）分析仿真波形

3.相关知识

3.1二进制振幅键控(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 ，且相互独立。该二

进制符号序列可表示为

其中

S T 是二进制基带信号时间间隔，g(t)是持续时间为S T 的矩形脉冲：

则二进制振幅键控信号可表示为

e随二进制基带信号s(t)通断变化在，所以又 2ASK信号的时间波形)(

2t

ASK

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

相干解调方式

二进制振幅键控信号解调器原理框图

3.2数字通信系统的基本模型

从消息传输角度看,该系统包括了两个重要交换,即消息与数字基带信号之间的交换,数字基带信号与信道信号之间的交换.通常前一种交换由发收端设备完成.而后一种交换则由调制和解调完成.

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数字信号传输的实现

设计采用的是MATLAB中的SIMULINK仿真系统实现对通信系统的仿真，仿真框图可以分为四部分：

（1）数字信号的生成与调制：

①数字信号的生成：数字信号采用Bernoulli binary generator产生。

②调制：数字调制有调幅、调相、调频三种基本形式，并可以派生出其它形式，数字调制是用载波信号的某些离散状态来表征所传送的信息，在接收端也只要对载波信号的离散调制参量进行检测。数字调制信号，在二进制时有振幅键控（ASK）、移频键控（FSK）和移相键控（PSK）。调制采用正弦载波数字调制系统，设定其频率为7000rad/sec,

（2）数字信号在信道中的传输：将随机二进制信号与高频载波信号相乘后，通过带通滤波器，滤除干扰，然后通过加性的高斯白噪声信道

（3）对接收到的信号进行解调：解调采用相干解调。

（4）观察输出结果。这里有两个结果同时输出。在图形窗口中显示的是基带数字信号、信道上叠加的高斯白噪声信号和计算出的同步信号。具体实现框图如图4.1所示：

图4.1 数字信号传输模型实现框图

5.仿真

Bernoulli Binary Generator:

Bernoulli Binary Generator模块的功能是用来产生随机二进制比特流，在设计中将此模块的函数设置和经过Bernoulli Binary Generator产生的波形分别如图4.2和图4.3所示：

图4.2 Bernoulli Binary Generator参数设置图4.3 二进制比特流波形

sine wave:

t,由于高频载波信号要求得的载 Sine wave 模块用来生成高频载波信号cosw

c

=7000rad/s.

波频率较高，在此设w

c

Product:

这是一个乘法器，其作用是将随机二进制比特流和高频载波cosw

t相乘后生

c

成已调信号m(t)，从而起到通断键控的作用。

Bandpass：

Analog Filter Design用来设计各种模拟滤波器，可以用来实现低通、带通、高通等各种滤波器。此处将Analog Filter Design中的Filter Type 属性设置为Bandpass，即为带通滤波器，带通滤波器是用来通过所有有用的信号，同时滤除一部分多余的信号，设置其参数及经带通滤波器后示波器三显示的波形分别如图4.4和图4.5所示：

图4.4 带通滤波器的参数设置图4.5 经带通滤波器后的已调波形

AWGN Channel:

AWGN Channel模块用来产生含有加性高斯白噪声信道，已调信号输入加性高斯白噪声信道模拟通信系统中的实际的通信信道。AWGN Channel的属性设置及经过加性的高斯白噪声信道后的波形接示波器4后显示分别如图4.6 和图4.7 所示：

图4.6 AWGN Channel属性设置图4.7 已调信号经AWGN Channel后的波形Bandpass：

在此处再次用到Analog Filter Design中的Bandpass，此处设置带通滤波器是为了使已调信号全部通过，同时尽可能多地滤除高斯白噪声，经过带通滤波器后，接示波器5后显示波形如图4.8所示：

图4.8接收端信号通过带通滤波器后波形

Product:

此次设计中采用的是相干解调，经示波器5显示后输出的波形与本地载波

cosw

c t(其中W

C

=7000rad/s)相乘后输出波形接示波器6后显示波形如图4.9所

示：

图4.9示波器6显示波

Lowpass:

Analog Filter Design中将Filter type 设置为Lowpass便可以实现低通滤波器，低通滤波器主要是将信号从高频载波移至低频，以便于接收到原信号，低通滤波器的属性设置及信号经过低通滤波器后接至示波器7后的显示波形图4.10所示：

图4.10示波器7显示波形

Sampled Quantizer Encode

由于经过低通滤波器后的波形仍然为模拟信号，所以要生成数字信号要经过抽样判决，在MATLAB的SIMULINK中，对Sampled Quantizer Encode进行适当的参数设置可以用来实现抽样判决。经分析后，对该参数的设置如图4.11所示，经抽样判决后的波形（即最后的输出波形）如图4.13所示：

图4.11Sampled Quantizer Encode的参数设置图4.12最后输出波形

6.结果分析

根据2ASK数字调制系统误码率公式

4

21r erfc P e =

当r>>1,即达信噪比时，上式近似表为4/1

r e e r P -≈π

可得显示误码率的曲线，如

4.13图所示：

信噪比

（s 0/n 0）

图4.13误码率曲线图

可见，随着信噪比的增大，系统传输误码率呈指数规律降低

7.参考文献

[1] 赵静，张瑾.基于MA TLAB 的通信系统仿真.北京.北京航空航天大学出版

社.2007

[2] 张卫刚.通信原理与通信技术[M].第2版.徐国平,译.北京:电子工业出版

社,2002

[3] 李建新、刘乃安、刘继平 ［现代通信系统分析与仿真——MATLAB 通信工具

箱］ 西安电子科技大学出版社，2000年11月

[4] 姚俊、马松辉 ［基于MATLAB6.X 的SIMULINK 建模与仿真］．西安电子科技

大学出版社， 2002年8月

[5] 通信原理简明教程/南利平等编著.-2版.北京:清华大学出版社,2007.8

带通传输系统的设计及性能分析

带通传输系统的设计及性能分析 姓名：XXX 学号：XXX 班级：信息与通信工程

摘要 数字信号的传输方式分为基带传输和带通传输。然而，实际中的大多数信道因具有带通特性而不能直接传送基带信号，这是因为数字基带信号往往具有丰富的低频分量。为了使数字信号在带通信道中传输，必须用数字基带信号对载波进行调制，以使信号与信道的特性相匹配。这种用数字基带信号控制载波，把数字基带信号变换为数字带通信号的过程称为数字调制。在接收端通过解调器把带通信号还原成数字基带信号的过程称为数字解调，通常把包括调制和解调过程的数字传输系统叫做数字带通传输系统。 数字调制技术有两种，模拟调制法和键控法，相应的有振幅键控（ASK）、频移键控（FSK）、相移键控（PSK）。 数字调制有二进制和多进制，本文主要讲二进制数字调制系统的原理及其比较它的抗噪性能，并且只介绍ASK和PSK,并用MATLAB实现,并比较二者抗性能。

二进制数字调制原理 1.1 二进制振幅键控（2ASK ） 振幅键控是利用载波的幅度变化来传递数字信息，而其频率和初始相位保持不变。在2ASK 中，载波的幅度只有两种变化状态，分别对应二进制信息“0”和“1”。2ASK 信号的产生方法通常有两种：模拟调制法和键控法，也有两种基本的解调方法：非相干解调和相干解调，相应的接收系统组成框图如下图（a ）和（b ）： 1.2 二进制相移键控（2PSK ） 相移键控是利用载波的相位变化来传递数字信息，而振幅和频率保持不变。在2PSK 中通常用初始相位0和 π 分别表示二进制“1”和“0”。2PSK 信号的解调通常采用相干解调法。解调器原理框图如下 e (a ) e (b )e

光纤数字传输系统

第1题 SDH的净负荷矩阵开始的第一行第一列起始位置为（） A.1，9×N B.1，10×N C.1，9×（N+1） D.1，270×N 答案:B 您的答案：B 题目分数：3 此题得分：3.0 批注： 第2题 SDH的段开销的列数为（） A.（1~9）×N B.（1~10）×N C.（1~12）×N D.（1~15）×N 答案:A 您的答案：A 题目分数：3 此题得分：3.0 批注： 第3题 SDH的再生段开销的起止行、列序号为（） A.1~3，（1~9）×N B.1~5，（1~10）×N C.7~3，（1~12）×N D.5~9，（1~9）×N 答案:D 您的答案：A 题目分数：3 此题得分：0.0 批注： 第4题 SDH同步数字传输系统中STM-1等级代表的传输速率为（） A.155.080Mbps B.155.520Mbps C.622.080Mbps

D.622.520Mbps 答案:B 您的答案：B 题目分数：3 此题得分：3.0 批注： 第5题 在我国采用的SDH复用结构中，如果按2.048Mb/s信号直接映射入VC-12的方式，一个VC-4中最多可以传输2.048Mb/s信号的路数为（） A.30 B.32 C.63 D.64 答案:C 您的答案：C 题目分数：3 此题得分：3.0 批注： 第6题 将模拟信号变成离散信号的环节是（） A.采集 B.变换 C.抽样 D.量化 答案:C 您的答案：C 题目分数：3 此题得分：3.0 批注： 第7题 对信号进行解码的是（） A.发信机 B.收信机 C.信源 D.信元 答案:B 您的答案：

题目分数：3 此题得分：0.0 批注： 第8题 对信号进行编码的是（） A.发信机 B.收信机 C.信源 D.信元 答案:A 您的答案：A 题目分数：4 此题得分：4.0 批注： 第9题 SDH光纤传送网是一个灵活的、兼容的、可靠的、可以实行集中智能化管理的网络。SDH的本质是（） A.采用标准的光接口 B.一种新设备同步复用设备 C.一种新的大容量高速光纤传输系统 D.一种新的网络技术同步传输体系 答案:D 您的答案：D 题目分数：3 此题得分：3.0 批注： 第10题 SDH的矩形块状帧结构的规模为（） A.9，261×N B.9，270×N C.9，300×N D.9，600×N 答案:B 您的答案：B 题目分数：3 此题得分：3.0 批注：

2ASK数字传输系统仿真

2ASK 数字传输系统仿真 1.课程设计目的 （1）通过利用matlab simulink ，熟悉matlab simulink 仿真工具。 （2）会画出数字通信过程的基本框图。 （3）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。 （4）掌握数字通信的2ASK 调制方式。 2.课程设计要求 （1）在matlab 仿真环境下，设计出2ASK 数字通信系统的结构，选取满足需 要的功能模块，将其图符拖到设计窗口，按设计的系统框图组建系统。 （2）设置、调整参数，实现系统仿真。 （3）分析仿真波形 3.相关知识 3.1二进制振幅键控(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 ，且相互独立。该二 进制符号序列可表示为 其中 S T 是二进制基带信号时间间隔，g(t)是持续时间为S T 的矩形脉冲： 则二进制振幅键控信号可表示为

e随二进制基带信号s(t)通断变化在，所以又 2ASK信号的时间波形)( 2t ASK 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 相干解调方式 二进制振幅键控信号解调器原理框图

3.2数字通信系统的基本模型 从消息传输角度看,该系统包括了两个重要交换,即消息与数字基带信号之间的交换,数字基带信号与信道信号之间的交换.通常前一种交换由发收端设备完成.而后一种交换则由调制和解调完成. 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数字信号传输的实现 设计采用的是MATLAB中的SIMULINK仿真系统实现对通信系统的仿真，仿真框图可以分为四部分： （1）数字信号的生成与调制： ①数字信号的生成：数字信号采用Bernoulli binary generator产生。 ②调制：数字调制有调幅、调相、调频三种基本形式，并可以派生出其它形式，数字调制是用载波信号的某些离散状态来表征所传送的信息，在接收端也只要对载波信号的离散调制参量进行检测。数字调制信号，在二进制时有振幅键控（ASK）、移频键控（FSK）和移相键控（PSK）。调制采用正弦载波数字调制系统，设定其频率为7000rad/sec,

通信原理第六版(樊昌信)第7章 数字带通传输系统

通信原理 第7章数字带通传输系统 ● 概述 ? 数字调制：把数字基带信号变换为数字带通信号（已调信号）的过程。 ? 数字带通传输系统：通常把包括调制和解调过程的数字传输系统。 ? 数字调制技术有两种方法： ◆ 利用模拟调制的方法去实现数字式调制； ◆ 通过开关键控载波，通常称为键控法。 ◆ 基本键控方式：振幅键控、频移键控、相移键控 ? 数字调制可分为二进制调制和多进制调制。 ● 7.1 二进制数字调制原理 ? 7.1.1 二进制振幅键控(2ASK ） ◆ 基本原理： ? “ 通- 断键控(OOK)” 信号表达式 ? 波形 振幅键控 频移键控 相移键控 ?? ?-=”时 发送“以概率， ”时发送“以概率0P 101P t, Acos )(c OOK ωt e 1 1 () s t 载波 2ASK

◆ 2ASK 信号的一般表达式 其中 T s － 码元持续时间； g (t ) － 持续时间为T s 的基带脉冲波形，通常假设是高 度为1 ，宽度等于T s 的矩形脉冲； a n － 第N 个符号的电平取值，若取 则相应的2ASK 信号就是OOK 信号。 ◆ 2ASK 信号产生方法 ? 模拟调制法（相乘器法） ? 键控法 ◆ 2ASK 信号解调方法 ? ? 相干解调( 同步检测法) ()t t s t e c ωcos )(2ASK =∑-=n s n nT t g a t s ) ()(? ? ?-=P P a n 1,0,1概率为概率为) ) 开关电路 2e 2e

? 非相干解调过程的时间波形 ◆ 功率谱密度 2ASK 信号可以表示成 式中 s (t ) －二进制单极性随机矩形脉冲序列 设：P s (f ) － s (t ) 的功率谱密度 P 2ASK (f ) － 2ASK 信号的功率谱密度 则由上式可得 由上式可见，2ASK 信号的功率谱是基带信号功率谱P s (f ) 的线性搬移（属线性调制）。 知道了P s (f ) 即可确定P 2ASK (f ) 。 由6.1.2节知，单极性的随机脉冲序列功率谱的一般表达式为 式中 f s = 1/T s G (f ) － 单个基带信号码元g (t )的频谱函数。 对于全占空矩形脉冲序列，根据矩形波形g (t )的频谱特点，对于所有的m 0的整数，有 ，故上式可简化为 将其代入 1 01 0t t 11 00a b c d t t ()t t s t e c ωcos )(2ASK =[])()(4 1 )(2ASK c s c s f f P f f P f P -++= ∑ ∞ -∞ =--+ -=m s s s s s mf f mf G P f f G P P f f P ) ()()1()()1()(2 2 δ0)()(==πn Sa T mf G S S ()) ()0()1()()1(2 222 f G P f f G P P f f P s s s δ-+-=[] )()(4 1 )(2ASK c s c s f f P f f P f P -++=

数字调制传输系统

第七章数字信号的调制传输 本章教学基本要求： 掌握：1. 二进制数字调制基本原理 2. 几种调制方式的特点、性能对比 3. 会画2ASK、2FSK、2PSK、2DPSK信号波形图 理解：多进制数字调制的几种方式 本章核心内容： 一、数字频带传输系统基本结构 二、模拟调制原理和频分复用 三、2ASK、2FSK、2PSK、2DPSK系统的调制和解调原理 四、二进制数字调制系统抗噪声性能和系统性能比较 五、简介其他数字调制系统 重点：二进制数字调制的基本原理；二进制数字调制的抗噪性能分析及比较； 难点：二进制数字调制的抗噪性能分析及比较 学时安排：6学时 引言：前一章介绍的数字基带传输系统,?是将信源发出的信息码经码型变换及波形形成后直接传送至接收端。虽然码型变换及波形形成可使其频谱结构发生某些变化，但分布的范围仍然在基带范围内。因此，数字基带信号不可能在诸如无线信道、光纤信道等传输媒质中直接传输。与模拟信号一样，必须经调制后才能在无线信道、光纤信道等媒质中传输。 1、数字信号的传输方式 数字信号共有两种传输方式 （1）、基带传输（已经在第6章介绍）：数字信号直接传送的方式。 （2）、频带传输（将在本章介绍）：用数字基带信号调制载波后的传送方式。 数字调制传输系统定义：用数字基带信号调制载波的一种传输系统，这个系统也称为数字频带传输系统。 2、载波的形式 载波的波形是任意的，但大多数的数字调制系统都选择单频信号（正弦波或余弦波）作为载波，因为便于产生与接收。 3、数字调制的分类 共有以下三种基本形式。 (1)振幅键控（ASK）；(2)频移键控（FSK）；(3)相移键控（PSK） 其它形式由此派生而来。也可分为：(1)线性调制(如ASK)；(2)非线性调制（如FSK，PSK） 本章主要讨论二进制数字调制系统的原理及抗噪声性能,?并简要介绍多进制数字调制原理及其它几种派生出来的数字调制方式。 §7.1 二进制数字调制原理 §7.1.1 二进制幅度键控（2ASK） 一、ASK概念：正弦载波的幅度随着调制信号而变化。 即传“1”信号时，发送载波， 传“0”信号时，送0电平。 所以也称这种调制为通（on）、断(off)键控OOK。 其实现模型如图7.1-1所示，其调制波形如图7.1-2所示。

第七章 数字带通传输系统总结

第七章 总结 1．时域波形及表达式（会画时域波形、调制规则的确立） 2ASK 、2FSK 、2PSK （倒π现象） 2．调制与解调方法（会画调制解调模型） 2ASK ：键控法、模拟幅度调制方法；相干解调、非相干解调（包络检波），门限效应问题 2FSK ：键控法、模拟频率调制方法；过零检测法、分路相干或非相干解调 2PSK ：键控法、模拟方法、码变换+ PSK 调制产生2DPSK ；极性比较法（相干解调）、差分相干解调2DPSK 3．频谱特性（频域表达式、频谱图） 2ASK ：功率谱由连续谱与载波处的离散谱构成； 带宽 B A = 2B S = 2f S (Hz)； 频带利用率 )/(5.021Hz B f f B T s s A s ===η2FSK ：功率谱由连续谱与离散谱构成，离散谱出现在两个载频（f1、f2）位置上； 连续谱谱结构：| f1-f2 | ＜ fs 单峰，| f2-f1 | ＞ fs 双峰 B 2FSK = | f2-f1 | + 2fs 较宽。 频带利用率 )/(5.02121Hz B f f f f B T s s F s <+?==η2PSK ：一般情况下，2PSK 的功率谱与2ASK 的功率谱相同（仅差系数）即：含连续谱与离散谱。 B 2PSK =B 2ASK =2BS 当0、1等概时（P=1/2），无离散谱。 4．抗噪声性能 数字解调性能分析过程：（各种解调模型的绘画）

1)确定合成信号y(t) 2)确定解调输出V(t) 3)确定样值的分布 4)确定判决准则（与调制规则相对应） 5)误码分析，确定最佳门限，求出输出误码率 解调方式 误码性能 相干OOK ????????421r erfc 非相干OOK 421r e ? 相干2FSK ????????221r erfc 非相干2FSK 221r e ? 相干2PSK ()r erfc 21 相干2DPSK erfc 差分相干2DPSK r e ?21

成都理工大学通信原理课设——基于labview的数字带通传输系统设计

摘要 在当今高度信息化时代，通信对人们的生活方式、经济发展、政治、军事等方面产生了重要而深远的影响。通信系统分为模拟通信系统与数字通信系统。与模拟通信系统相比，数字通信系统具有抗干扰能力强、差错可控、数字处理灵活等优点，并且得到了广泛应用。 本文基于LabVIEW软件强大的信号处理功能对数字频带传输系统中的二进制振幅键控（2ASK）、二进制频移键控（2FSK）调制解调器系统进行模拟仿真,简单介绍二进制振幅键控（2ASK）、二进制频移键控（2FSK）调制解调原理,详细说明基于LabVIEW软件设计二进制振幅键控（2ASK）、二进制频移键控（2FSK）调制解调的过程,并给出程序框图和运行结果,最后对二进制振幅键控（2ASK）、二进制频移键控（2FSK）的抗噪声性能进行比较。 关键词：通信；LabVIEW；数字通信系统；模拟仿真；

目录 第1章导论 (1) 1.1 研究背景 (1) 1.2 研究内容 (1) 第2章LabVIEW概述 (2) 2.1 LabVIEW简介 (2) 2.2 LabVIEW的特点 (2) 第3章二进制数字频带传输系统 (3) 3.1 二进制振幅键控（2ASK） (3) 3.2 二进制频移键控（2FSK） (5) 第4章基于LabVIEW的2ASK仿真 (8) 4.1 仿真设计内容 (8) 4.2 2ASK仿真 (8) 4.3 总体界面 (11) 第5章基于LabVIEW的2FSK仿真 (13) 5.1 仿真设计内容 (13) 5.2 2FSK仿真 (13) 5.3 总体界面 (16) 第6章2ASK与2FSK仿真结果比较 (17) 参考文献 (19)

数字基带传输系统仿真及性能分析

通信系统综合训练 题目：数字基带传输系统仿真及性能分析 —HDB3及循环码 学院：大数据与信息工程学院 专业：通信工程 班级：通信 学号： 学生姓名： 指导教师： 2014 年7 月 6 日

摘要 数字信号的基带传输是通信系统中的一个重要环节，对基带传输研究的意义在于现代通信系统中广义上的任一线性调制的频带传输系统均可等效为基带传输系统，即数字基带传输中本就包含了频带传输的一些基本问题。同时，就数字基带传输自身而言，随着数字通信技术的发展也被越来越多的应用。在基带传输理论学习过程中涉及到的信道编码、传输信道特性、接收滤波、抽样判决等环节存在较为抽象不易理解的问题，如果不经过实践环节，这些抽象的计算和变换难以较快的掌握。MATLAB是一款功能强大的工程技术数值运算跨平台语言，利用它的通信工具箱和可视化仿真模型库Simulink可有效实现通信系统的仿真。Simulink可对动态系统进行建模、仿真并对仿真结果进行分析，其可视化建模的特点尤其适合于通信系统仿真等工作。 关键词：数字基带传输系统；HDB3；循环码

前言 随着通信系统的规模和复杂度不断增加，传统的设计方法已经不能适应发展传的需要，通信系统的模拟仿真技术越来越受到重视。传统的通信仿真技术主要分为手工分析与电路试验2种，但耗时长方法比较繁杂，而通信系统的计算机模拟仿真技术是介于上述2种方法的一种系统设计方法，它可以让用户在很短的时间内建立整个通信系统模型，并对其进行模拟仿真]2[。 数字信号的传输方式按其在传输中对应的信号的不同可分为数字基带传输系统和数字频带传输系统。不使用调制和解调而直接传输数字基带信号的系统称为数字基带传输系统。虽然在实际使用的数字通信系统中基带传输不如频带传输那样广泛，但是，对于基带传输系统的研究仍然是十分有意义的。1) 在频带传输制式里同样存在基带传输的问题(如码间干扰等)，因为信道的含义是相对的，若把调制解调器包括在信道中(如广义信道)，则频带传输就变成了基带传输。可以说基带传输是频带传输的基础。2) 随着数字通信技术的发展，基带传输这种方式也有迅速发展的趋势。目前,它不仅用于低速数据传输,而且还用于高速数据传输。3)理论上也可以证明，任何一个采用线性调制的频带传输系统，总是可以由一个等效的基带传输系统所替代。 对数字基带传输系统的仿真而言。仿真工具是MATLAB中的simulink模块对其仿真。特点是将数值分析、矩阵计算、图形、图像处理和仿真等诸多强大功能集成在一个极易使用的交互式环境中伪科学研究、工程设计以及必须进行有效数值计算的众多学科提供了一种高效率的华仿真工具。运用MATLAB中的simulink可以对数字基带传输系统进行较为全面地研究。

答案 第七章 数字带通传输系统

第七章 数字带通传输系统 1、常用的数字键控方式用哪些？ ASK （幅度键控）：用基带数字信号对高频载波信号的幅度进行控制的方式。 FSK （移频键控）：用基带数字信号对载波信号的频率进行控制的方式 2PSK （绝对移相键控）：用基带数字信号对载波的相位进行控制方式 2DPSK （相对移相键控）：2DPSK 信号的产生方法和绝对移相一样，只需将输入码序列先变换为相对码序列，然后用此相对码去进行绝对移相，便可以获得 2DPSK 信号。 2、已知码元传输速率R B =103 Bd ，接收机输入噪声的双边功率谱密度n 0/2=10-10 W/Hz ，今要求误码率P e =10-5，试分别计算出相干OOK 、非相干2FSK 、差分相干2DPSK 以及2PSK 等系统所要求的输入信号功率。 思路 只要求出接收机带通滤波器输出噪声功率就可以由误码率公式得到P e =10-5的信噪比，从而得出信号功率。题中已给出噪声的功率谱密度，但没有给定收滤波器带宽。由于OOK(即2ASK)系统、2DPSK 系统、2PSK 系统都是线性系统，它们的频带利用率为1/(1+α)(Bd/Hz)。若收滤波器为升余弦滚降特性，其等效噪声带宽为1000 Hz ，可用此等效带宽求噪声功率。设α=1，且收滤波器的频率特性是带宽为2000 Hz 的理想矩形，我们以此为标准进行计算。非相干2FSK 解调器由两个非相干2ASK 解调器构成，两个收滤波器的带宽与线性系统一样。 解： 设OOK 、差分相干2DPSK 以及2PSK 的收滤波器的频率特性是带宽为2000 Hz 的理想矩形，非相干2FSK 接收机的两个支路带通滤波器的频率特性也是带宽为2000 Hz 的理想矩形。在此条件下，接收机输入噪声功率为 N=(10-10×2×2000) W=4×10-7 W (1) 相干OOK(2ASK)系统 由误码率公式 P e =??? ? ??2r Q =10-5 得 r= N S =36.13 S=(36.13×4×10-7) W=1.45×10-5 W (2) 非相干2FSK 系统 由误码率公式 P e =2 1 5210-=r e 得 r=21.6 S=(21.6×4×10-7) W=0.86×10-5 W (3) 差分相干2DPSK 系统 由误码率公式 P e =5102 1 --=r e

数字基带传输常用码型的MATLAB表示

数字基带传输常用码型的MATLA表示 在某些具有低通特性的有线信道中，特别是传输距离较近的情况下，数字基带信号不经调制可以直接传输，这种系统称为数字基带系统。而具有调制解调过程的数字系统称为数字带通传输系统。在第七章中，将列举数字带通传输系统仿真的例子，在本章中，我们重点讨论数字基带常用码型的产生，即数字基带信号的产生。教材中，我们以单极性不归零码和单极性不归零码的实现作为参考。 单极性不归零码MATLA程序如下： function y=snrz(x) % 本函数实现输入二进制码，输出编号的单极性非归零码 % 输入x 为二进制码，输出y 为单极性非归零码 num=200; % 单极性非归零码每一个码元包含的点 t=0:1/num:length(x); for i=1:length(x); if x(i)==1; for j=1:num; y((i-1)*num+j)=1; % 对应的点赋值为1 end else for j=1:num; y((i-1)*num+j)=0; % 对应的点赋值为0 end end end y=[y,x(i)]; % 为了绘制图形，注意要将y 序列加最后一位 plot(t,y); grid on; axis([0 i -0.2 1.2]); title(' 单极性非归零码1 0 0 1 0 1'); % 绘图 在MATLA命令行窗口中键入x的值，并调用函数snrz(x)，就可以得到对应的单极性不归零码。如输入以下指令，将出现图 1 所示的结果。

单极性不归零码MATLA 程序如下： fun ctio n y=srz(x) %本函数实现输入二进制码，输出编号的单极性归零码 %输入x 为二进制码，输出y 为单极性归零码 plot(t,y); grid on; axis([0 i -0.2 1.2]); title(' 单极性非归零码 1 0 0 1 0 1'); num=200; %单极性非归零码每 t=0:1/num:le ngth(x); for i=1:le ngth(x); if x(i)==1; for j=1: nu m/2; y((i*2-2)* num/2+j)=1; % y((i*2-1)*num/2+j)=0; % end else for j=1: num; y((i-1)*num+j)=0; % end end end y=[y,x(i)]； % 个码元包含的点 对1而言，前半部分时间值为1 对1而言，后半部分时间值为0 对应的点赋值为0 为了绘制图形，注意要将 y 序列加最后一位 单极性非归零码1 0 0 1 0 1 图1单极性不归零码

2ASK数字传输系统仿真的课程设计报告

课程设计任务书 学生姓名：专业班级：电信1006 指导教师：周颖杨媛媛工作单位：信息工程学院 题目：2ASK数字传输系统 初始条件： 具备通信课程的理论知识；具备模拟与数字电路基本电路的设计能力；掌握通信电路的设计知识，掌握通信电路的基本调试方法；自选相关电子器件；可以使用实验室仪器调试。 要求完成的主要任务：（包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求） 1、完成一个2ASK数字传输系统的设计，实现基带信号的2ASK 传输功能，收发波形一致。 2、完成系统中相关调制、传输以及解调模块电路的设计。 3、载波信号频率：256KHz、峰值：5V；基带信号为M序列， 峰值为1V的方波。 4、安装和调试整个电路，并测试出结果； 5、进行系统仿真，调试并完成符合要求的课程设计书。 时间安排： 二十一周一周，其中3天硬件设计，2天硬件调试 指导教师签名：年月系主任（或责任教师）签名：年月日

目 1 技术要求 (2) 2 基本原理 (2) 2.1 2ASK定义 (2) 2.2 2ASK的调制 (3) 2.3 2ASK的解调 (4) 2.4 2ASK的功率谱密度 (5) 2.5 眼图 (6) 3 MATLAB及SIMULINK建模仿真 (8) 3.1 仿真框图的构成 (8) 3.2系统的建立 (9) 3.3系统性能评价 (15) 4 总结与体会 (17) 5 参考书目 (18) 本科生课程设计成绩评定表 (19) 1

2 1 技术要求 设计一个2ASK 数字调制系统，要求： （1）设计出规定的数字通信系统的结构； （2）根据通信原理，设计出各个模块的参数（例如码速率，滤波器的截止频率等）； （3）用Matlab 实现该数字通信系统； （4）观察仿真并进行波形分析； （5）系统的性能评价。 2 基本原理 2.1 2ASK 定义 振幅键控是正弦载波的幅度随着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 ，且相互独立。该二进制符号序列可表示S(t)= 3 n ()n a g t nT -∑ 其中： ?? ?=P P a n －出现概率为出现概率为 11 Ts 是二进制基带信号时间间隔，g(t)是持续时间为Ts 的矩形脉冲： 1,0g(t)=0,t T T ≤≤?? ?其他

数字带通系统

数字通信实验报告 题目: 数字带通系统 讲课老师: 学生姓名： 所属院系：信息科学与工程学院 专业：信息与通信工程 学号： 完成日期：2015/5/11

1·设计目的 应用数字通信课程中学到的知识，设计基于BPSK调制解调的数字带通系统，并用MATLAB来实现仿真实验，输出调制前的基带信号，调制后的BPSK信号，叠加噪声后的2PSK信号，解调器在接收到信号后解调的各点的信号波形。 2·设计原理 数字信号的传输方式分为基带传输和带通传输，为了使数字信号在带通信道中有效传输，必须使用数字基带信号对载波进行调制，以使信号与信道的特征相匹配。这种用数字基带信号控制载波，把数字基带信号变换为数字带通信号的过程称为数字调制。 数字调制技术的两种方法： 1）利用模拟调制的方法实现数字式调制； 2) 通过开关键控载波，通常称为键控法；其基本键控方式为：振幅键控，频移键控，相移键控。 2.1 BPSK的调制原理 如果两个频率相同的载波同时开始震荡，这两个频率同时达到正最大值，零值和负最大值，他们应处于“同相”状态；若其中一个开始得迟了点，就可能处于“不同相”状态。一般信号震荡周期为360度，如果一个载波比另一个载波相差半个周期，则其相位差为180度，也就是相反。 2PSK信号的时域表达式为：

e2psk=Acos(w c t+φn)其中φn表示第n个符号的绝对相位。 φn={0，发送“0”时 π，发送“1”时因此，上式可以改写为： e2psk(t)={Acosw c t ,概率为P ?Acosw c t ,概率为1?P 由于两种码元的波形相同，极性相反，故BPSK信号可以表述为一个双极性全占空（非归零）矩形脉冲序列与一个正弦载波的相乘： e2psk(t)=s(t)cosw c t 其中，s(t)=∑a n g(t?nT s) n ，s(t)为双极性全占空矩形脉冲序列，g(t)是脉宽为T s的单个矩形脉冲，a n的统计特性为： a n={1 ,概率为P ?1 ,概率为1?P BPSK信号的调制原理框图如图1所示： 图1. BPSK信号的调制原理图 与2ASK信号的产生方法比较，只是对s(t)的要求不同。在2ASK中S(t)是单极性的，而在2PSK中S(t)是双极性的基带信号。相移键控是利用载波的相位变化来传递数字信息，而振幅和频率保持不变。

推荐-2ASK数字传输系统仿真及设计 精品

通信原理课程 设计报告 题目 2ASK数字传输系统仿真及设计学院(部) 电子信息工程学院 专业电子信息工程（本） 学生姓名 学号年级 20XX 指导教师职称副教授 二O一0年十二月

目录 序言 (2) 一绪论 (3) 二SYSTEMVIEW软件简介 (4) 2.1 SYSTEMVIEW软件特点 (5) 三二进制振幅键控（2ASK） (8) 3.1 二进制振幅键控的基本原理 (8) 3.2 用SYSTEMVIEW软件对2ASK系统进行仿真及结果分析.. 10 3.2.1 2ASK系统（无噪声） (10) 3.2.2 2ASK系统（带噪声） (12) 四心得体会 (15) 参考文献 (16)

序言 数字基带信号的功率谱从零频开始而且集中在低频段，因此只适合在低通型信道中传输。但常见的实际信道是带通型的，不能直接传送基带信号，因此必须用数字基带信号对载波进行调制，使基带信号的功率谱搬移到较高的载波频率上。从原理上来说，受调载波的波形可以是任意的，只要已调信号适合于信道传输就可以了。但实际上，在大多数数字通信系统中，都选择正弦信号作为载波。这是因为正弦信号形式简单，便于产生及接收。 数字调制的种类比较多，而且还会根据需要发展出新的方式来。它们都是以基带数字信号直接控制载波的某一参量（幅度、频率或相位）来实现的，形成振幅键控（ASK）、频率键控（FSK）和相移键控（PSK）。数字基带信号可以是二进制的，也可以是多进制的，因此就有二进制数字调制和多进制数字调制。数字调制都是用载波信号的某些离散状态来表征所传送的信息，在接收端也只要对载波信号的离散调制参量进行检测。 本次课程设计就是基于Systemview的通信系统的仿真，也就是Systemview 软件环境下进行二进制振幅键控（2ASK）系统的设计，具体Systemview软件的应用和通信系统的设计与仿真下面会具体介绍。

数字带通传输系统

第7章数字带通传输系统 引言 数字信号有两种传输方式，一种是基带传输方式，另一种是调制传输或称为带通传输。 在实际通信中，因基带信号中含有丰富的低频分量而不能在信道中直接传送，必须用基带信号对载波波形的某些参量进行控制，使载波的这些参量随基带信号的变化而变化，形成带通信号，这一过程称为数字调制。 数字调制是用载波信号的某些离散状态来表征所传送的信息，在收端对载波信号的离散调制参量进行检测，还原成原来的数字基带信号，这一过程称为数字解调。 数字调制信号也称键控信号。数字频带传输系统：包含了载波调制与解调过程。 在带通型信道中传输数字信号的优势是：带通型信道比低通型信道带宽大得多，可以采用频分复用技术传输多路信号。另外，若要利用无线电信道，必须把低频信号转换成高频信号。 数字调制就是用数字基带信号对载波进行调制，使基带信号的功率谱（频谱）搬移到较高的载波频率上。 数字调制所用的载波一般也是连续的正弦型信号，因为它具有形式简单、便于产生和接收。但调制信号则为数字基带信号。 与模拟调制中的幅度调制、频率调制和相位调制相对应，数字调制也分为三种基本方式：幅度键控（ASK），频移键控（FSK），相移键控（PSK）。 所谓“键控”，是指一种如同“开关”控制的调制方式。比如对于二进制数字信号，由于调制信号只有两个状态，调制后的载波参量也只能具有两个取值，其调制过程就像用调制信号去控制一个开关，从两个具有不同参量的载波中选择相应的载波输出，从而形成已调信号。 7.1 二进制数字调制原理 1 二进制振幅键控（2ASK） 振幅键控是利用载波的幅度变化来传递数字信息，而其频率和初始相位保持不变。 在2ASK中，载波幅度随着调制信号1和0的取值而在两个状态之间变化。

数字基带传输系统设计

数字基带传输系统的设计 题目：数字基带传输系统的设计 专业班级： 10级通信（2）班 姓名：邹策 学号： JC104128 指导教师：蒋芳 安徽大学江淮学院 二零一四年二月十一日

1.引言 1.1问题的提出和研究意义 1.2基带传输的理论 1.3数字基带传输的现状 2. 数字基带传输系统的简介 2.1数字基带信号 2.2数字基带传输 2.3数字基带传输系统 2.4数字基带传输系统的码型 3. MATLAB在基带传输系统中的应用 3.1 MATLAB简介 3.2 MATLAB在通信系统中的仿真 4. 数字基带传输系统的深入研究 4.1数字基带信号的传输和码间串扰 4.2无码间串扰的基带传输系统的 4.3部分影响和时域均衡 4.4扰码和解扰 4.5无码间串扰的基带传输系统的抗造性能 4.6眼图 5. 数字基带传输系统的设计和仿真 5.1信源的设计 5.2 发送滤波器和接收滤波器的设计

5.3 信道的设计 5.4 抽样判决器的设计 5.5 码间干扰及解决方案 5.6 基于MATLAB的基带传输系统的总模型的设计和仿真

1 引言 1.1问题的提出 20世纪60年代出现了数字传输技术，它是用数字信号来传递信息的，从此通信进入了数字的化时代。目前，通信网已实现数字化，在我国公众通信网中传输的信号主要是数字信号。数字通信技术的应用越来越广泛，例如数字移动通信、数字卫星通信、数字电视广播、数字光纤通信、数字微波通信、数字视频通信、多媒体通信等等。数字通信系统主要的两种通信模式，数字频带传输通信系统，数字基带传输通信系统。 1.2 研究的意义 实际中，基带传输的应用不像频带传输那么广泛，但对基带传输的研究也很重要。因为：一，数字基带系统的许多问题也是频带传输系统要注意的问题；二，利用对称电缆构成的近程数据通信系统广泛使用这种传输方式：三，任何一种采用线性调制的频带传输系统科等效为基带传输系统来研究。 1.3 国内外研究现状 目前，数字通信在卫星通信、光纤通信、移动通信等方面发展很快。由于基带传输系统在数字传输系统中有不可替代的作用，其应用范围也随着技术的发展渗入网络通信、卫星通信、手机通信、数字电视、数字电话等生活、科技的各方面，日益成为数字通信传输系统中的关键技术。

数字光纤传输系统课程设计

课程设计 班级： 姓名： 学号： 指导教师： 成绩： 电子与信息工程学院 通信工程系

THE DIGITAL OPTICAL FIBER TRANSMISSION SYSTEM -------------------------------------- 3 1. 引言---------------------------------------------------------------------------------------------------------- 4 1.1 设计背景--------------------------------------------------------------------------------------------------------- 4 1.2 光纤通信技术 -------------------------------------------------------------------------------------------------- 4 1. 2.1 光纤通信概念 --------------------------------------------------------------------------------------------- 4 1.2.2 光纤通信发展 --------------------------------------------------------------------------------------------- 4 1.3 数字光纤传输的优点----------------------------------------------------------------------------------------- 5 1.4 光纤通信技术的发展前景 ---------------------------------------------------------------------------------- 6 2.数字光纤传输系统设计 ----------------------------------------------------------------------------------- 7 2.1数字光纤传输的两种体制 ----------------------------------------------------------------------------------- 7 2.1.1准同步数字系列PDH ------------------------------------------------------------------------------------ 8 2.1.2准同步数字系列SDH ------------------------------------------------------------------------------------ 8 2.2 整体设计------------------------------------------------------------------------------------------------------- 10 2.3 光发射机------------------------------------------------------------------------------------------------------- 11 2. 3.1 光源 -------------------------------------------------------------------------------------------------------- 11 2.3.2 调制电路和控制电路 --------------------------------------------------------------------------------- 11 2.3.3 线路编码电路 ------------------------------------------------------------------------------------------- 12 2.4 光接收机------------------------------------------------------------------------------------------------------- 13 2. 4.1 光检测器-------------------------------------------------------------------------------------------------- 13 2.4.2 放大器----------------------------------------------------------------------------------------------------- 14 2.4.3 均衡和再生 ---------------------------------------------------------------------------------------------- 14 3.数字光纤传输系统分析 --------------------------------------------------------------------------------- 14 3.1性能指标-------------------------------------------------------------------------------------------------------- 14 3.2系统设计分析 ------------------------------------------------------------------------------------------------- 15 3.2.1中继距离受损耗的限制 ------------------------------------------------------------------------------- 15 3.2.2中继距离受色散(带宽)的限制----------------------------------------------------------------------- 16 4．总结------------------------------------------------------------------------------------------------------- 16

2fsk数字传输系统仿真分析

沈阳理工大学通信系统课程设计报告 摘要 2FSK是利用数字基带信号控制载波的频率来传送信息，是数字通信中使用较早的一种调制方式。该通信系统主要采用数字信源为输入、交织编码译码技术、MP信道、2FSK的调制和非相干解调技术。本系统首先从模拟信号出发，由于数字通信系统的信源编码部分需对输入模拟信号进行数字化，所以先研究其转换成数字信号的过程。接着分析数字信号调制和解调，调制的方法主要是二进制频移键控的解调是调制的逆过程。本课程设计利用MATLAB软件来实现对2FSK数字调制解调器的仿真与设计。2FSK解调有两种方法，即相干解调法和非相干解调法。本课程设计详细阐述了2FSK数字调制解调器的实现及系统性能分析。通过MATLAB软件中调试出仿真结果，实现了一串二进制序列的调制与解调仿真，并得到了良好的仿真波形图。 关键词: 2FSK；相干解调；数字传输系统；MATLAB仿真

目录 1 课程设计目的 (1) 2 课程设计要求 (1) 3 相关知识 (2) 3.1课题研究的背景和意义 (2) 3.2 MATLAB简介 (2) 4 课程设计分析 (3) 4.1 2FSK数字系统的调制原理 (3) 4.2 2FSK的解调方式 (4) 4.2.1非相干解调 (4) 4.2.2相干解调 (5) 4.2.3 2FSK的功率谱和带宽 (5) 4.3 2FSK抗噪声性能分析 (5) 5 仿真 (6) 5.1程序调试 (6) 6结果分析 (11) 6.1 MA TLAB仿真分析 (11) 6.2 系统性能分析 (16) 7 参考文献 (17)

2FSK数字传输系统仿真及设计 1.课程设计目的 为了学生加深对所学的通信原理的知识理解，培养学生专业素质，提高利用通信原理知识处理通信系统问题的能力，为今后的专业课程的学习、毕业设计和工作打下良好的基础。使学生能比较扎实地掌握本专业的基础知识和基本理论，掌握数字通信系统及有关设备的分析、开发等基本技能，受到必要工程训练和初步的科学研究方法和实践训练，增强分析和解决问题的能力，了解本通信专业的新发展。 2.课程设计要求 （1）利用通信原理中学习的理论知识，在Simulik仿真平台中设计出各种调制与解调系统、基带传输系统、差错控制编解码系统等等，并按题目要求运行、检测系统仿真结果。 （2）构建调制电路，并且示波器观察调制前后的信号波形，用频谱分析模块观察调制前后信号频谱的变化。 （3）再以调制信号为输入，构建解调电路，用示波器观察调制前后的信号波形，用频谱分析模块观察调制前后信号频谱的变化。 （4）在调制与解调电路间加上噪声源，模拟信号在不同信道的传输：用高斯白噪声模拟有线信道，并且分析高斯噪声对信号的影响。 （5）要求编写课程设计论文，正确阐述和分析设计和实验结果。 3.相关知识 3.1课题研究的背景和意义