实验二 基于simulink的2ASK有扰通信系统仿真.docx

实验二 基于simulink的2ASK有扰通信系统仿真.docx实验二基于simulink的2ASK有扰通信系统仿真一、 实验目的1、 熟悉2ASK系统的调制、解调原理2、 进一步熟悉MATLAB环境下的Simulink仿真平台3、 提高学生分析问题和解决问题的能力二、 实验原理1、2ASK调制原理a)2ASK的时间波形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吋,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s(t}=^ang{t-nT^n其屮,发送概率为P发送概率为・p「是二进制基带信号吋间间隔,g(t)是持续吋间为人的矩形脉冲:g(/)=0<t<Ts其他则二进制振幅键控信号可表示为S2ASK(t)=S(t)COS(Dct=-忆)典型波形如图1-1所示001由图1-1可以看岀,2ASK信号的吋间波形e沖(t)随二进制基带信号s(t)通断变化,所以又称为通断键控信号(00K信号)。b)2ASK信号的功率谱密度由于二进制的随机脉冲序列是一个随机过程,所以调制后的二进制数字信号也是一个随机过程,因此在频率域屮只能用功率谱密度表示o2ASK信号功率谱密度的特点如下:由连续谱和离散谱两部分构成,连续谱由调制信号g(t)经线性调制后决定,离散谱由载波分量决定;已调信号波形的带宽是慕带脉冲波形带宽的2倍。2ASK信号功率谱密度推导:设调制信号s(t)为单极性不归零码,码元间隔为叽,高电平设为A,低电平为0,a2t a2则£(f)的功率谱只(/)为 Ps(f)=^Sa2(^Ts)+—S(f)己调信号为s2ASK(t)=s(t)cosa)ct=^,ang(t-nTs)cosqf,其功率谱为n图1-22ASK信号的功率谱密度示意图图屮,f严丄,为调制信号s⑴的带宽,数值丄也等于码元速率。1Sc)2ASK信号的产生在二进制数字振幅调制屮,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:模拟相乘法: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模拟相乘法,其电路如图1・3所示。在该电路屮载波信号和二进制数字信号同吋输入到相乘器屮完成调制。数字键控法:川开关电路控制输岀调制信号,当开关接载波就有信号输岀,当开关接地就没信号输出,其电路如图1・4所示。S©COSG)ct开关电路图1-4数字键控法图1-3模拟相乘法2、2ASK解调原理2ASK/OOK信号有两种皋本的解调方法:非相干解调(包络检波法)和相干解调(同步检测法),相应的接收系统如图1・5、图1・6所示。脉冲图1-5 非相干解调方式(包络检波法)脉冲图1-6 相干解调方式(同步检测法)带通滤波器(BPF)作用:对准信号的频带,让信号几乎无失真通过的同时尽量抑制带外噪声。通常,屮心频率为4带宽为Bbpf=2B,B为棊带信号带宽,常常取为Rb=l/Tbo因此,BPF的输出为r(t)=S2AsK(t)+n(t)o假定信道中的白噪声的功率谱密度为No/2,则上式屮的n(t)而为窄带高斯白噪声,功率(方差)为N°Bbpf。包络检波器可用简单的整流滤波器电路实现,这种接收系统简单实用。S2ASK(t)的包络就是s(t),因此只要信号足够强,包络检波器的输出y(t)棊木上就是m(t),只是还