2ask调制解调.doc

信息与电气工程学院CDIO项目设计说明书(2011/2012学年第一学期)CDIO项目名称:电子应用系统一级项目(第五学期)专业班级:学生姓名:学号:指导教师:设计成绩:2011年11月1、CDIO设计目的掌握2ASK解调原理及其实现方法,了解线性调制时信号的频谱变化;认识和理解通信系统,掌握信号是如何经过发端处理被送入信道然后在接收端还原;学会2ASK传输系统的二级调制解调结构,测试2ASK传输信号加入噪声后的误码率,分析2ASK传输系统的抗噪声性能;2、,这种调制称为二进制数字调制。在2ASK调制中,载波的幅度只有两种变化状态,即利用数字信息“0”或“1”的基带矩形脉冲去键控一个连续的载波,使载波时断时续的输出。有载波输出时表示“1”,无载波输出时表示发送“0”。2ASK信号可表示为(1-1)式中,为载波角频率,是(他)为单极性NRZ矩形脉冲序列(1-2)其中,g(t)是持续时间为、高度为的矩形脉冲,常称为门函数;为二进制数字,当,出现概率为P;当,出现概率为(1-P)。在二进制数字振幅调制中,载波的幅度随着调制信号的变化而变化,实现这种调制的方式有两种:(1)相乘法:通过相乘器直接将载波和数字信号相乘得到输出信号,这种直接利用二进制数字信号的振幅来调制正弦载波的方式称为相乘法,其电路如图1所示。在该电路中载波信号和二进制数字信号同时输入到相乘器中完成调制。图1相乘法(2)开关法:这种方法是使载波在二进制信号“1”和“0”的控制下分别接通和断开,这种二进制振幅键控方式称为开关键控方式,它是2ASK的一种常用的方式。以二进制数字信号去控制一个初始相位为0的正弦载波幅度,可得其时域表达式如下:式中的各参数含义如下:A为载波振幅,为二进制数字调制信号,为载波角频率,为2ASK已调波。二进制数字振幅键控电路原理模型如图2所示。图2开关法本设计选用相乘法来实现2ASK的调制。总体设计方案如图3-1,3-2所示。本设计调制部分选用按键法实现,暨图3-2所示。图3-1开关法2ASK调制电路图图3-2乘法器2ASK调制电路图如图4所示,2ASK调至电路仿真波形图图42ASK调制电路图仿真波形图模拟双向开关在电路中起接通信号或断开信号的作用。LC振荡器简单的说就是一个频率源,一般用在锁相环中。详细说就是一个不需要外信号激励、自身就可以将直流电能转化为交流电能的装置。一般分为正反馈和负阻型两种。所谓“振荡”,其涵义就暗指交流,振荡器包含了一个从不振荡到振荡的过程和功能。它能够完成从直流电能到交流电能的转化。缓冲放大器的作用主要是提高负载能力和减少负载对信号源的影响,兼有增加抗干扰能力。(t)的功率谱密度为Ps(f),2ASK信号的功率谱密度为,则由图5可见,2ASK信号的功率谱是基带信号功率谱的线性搬移,由连续谱和离散谱组成。:包络检波法和相干检测法。包络检波法的原理如图6所示。带通滤波器恰好使2ASK信号完整的通过,经包络检测后,输出其包络。低通滤波器的作用是滤除高频杂波,使基带信号(包络)通过。抽样判决器包括抽样、判决及码元形成器。定时抽样脉冲(位同步信号)是很窄的脉冲,通过位于每个码元的中央位置,其重复周期等于码元的宽度。不计噪声影响时,带通滤波器输出为2ASK信号,即,包络检波器输出为b(t)。经抽样、判决后将码元再生,即可恢复出数字序列{}。y(t)b(t)带通滤波器包络提取低通滤波器抽样判决器定时脉冲S2ASK信号图6 2ASK信号的包络解调相干检波法原理方框图如图7所示。相干检测就是同步调解,要求接收机产生一个与发送载波同频同相的本地载波信号,称其为同步载波或相干载波。利用此载波与收到的已调信号相乘,输出为经低通滤波器滤除第二项高频分量后,即可输出b(t)信号。低通滤波器的截止频率与基带数字信号的最高频率相等。由于噪声影响及传输特性的不理想,低通滤波器输出波形有失真,经抽样判决、整形后再生数字基带脉冲。定时脉冲低通滤波器带通滤波器抽样判决器b(t)S2ASK信号costz(t)y(t)图7 2ASK信号的相干解调虽然2ASK信号中确定存在着载波分量,原则上可以通过窄带滤波器或锁相环来提取同步载波,但这会给接受设备增加复杂性。因此,实际中很少采用相干解调法来解调2ASK信号。本设计解调部分选用包络检波法如8所示。低通滤波器整流器带通滤波器比较器2ASK已调信号比较电平输出图8 2ASK包络检波法系统框图整流器是一个整流装置组成,是将交流电源转化为直流的装置。它有两个主要功能:第一,将交流电变成直流电,经滤波后