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1、 通信原理课程设计报告题 目 数字通信系统的设计与实现 学 院 电子信息工程学院 专 业 电子信息工程（本） 学生姓名 万登 学 号 201210312105 年级 2012 级 指导教师 杨洪军 职称 讲师 二一四年十二月 数字通信系统的设计与实现摘要：数字通信系统有很多种，我以2ASK数字频带通信系统的设计与实现为例。本次设计是基于quartus仿真平台，利用VHDL编程语言进行设计与仿真。二进制振幅调制（2ASK）就是用数字基带信号控制正弦载波的振幅，使载波振幅随着二进制数字基带信号的变化而变化。此次设计进一步学习了quartus软件的使用，并且把VHDL语言与数字通信系统的知识联系起来
2、设计了2ASK调制与解调，为之后通信系统的学习奠定一定的基础。关键词：2ASK；quartus；仿真目录第 1 章 绪论 11.1 引言 11.2 选题的目的和意义 11.3 本课程设计的主要内容 21.4 设计工具 2第 2 章 2ASK 原理 22.1 2ASK 信号的产生 22.2 2ASK 信号的功率谱与密度 32.3 2ASK 信号的解调及抗噪性能 42.3.1 2ASK 信号的相干解调 4第 3 章 ASK 调制解调与调制的 VHDL 系统建模 73.1 软件平台的介绍 73.2 ASK 调制系统的的具体设计 73.2.1 ASK 调制建模原理 73.2.2 基于 VHDL 的 A
3、SK 调制系统的仿真分析 83.2.3 解调建模原理 113.2.4 基于 VHDL 的 ASK 解调系统的仿真分析 11第四章 总结 14参考文献 15成都学院（成都大学）课程设计报告1第 1 章 绪论1.1 引言I数 字 基 带 信 号 是 低 通 型 信 号 ， 其 功 率 谱 集 中 在 零 频 附 近 ， 它 可 以 直 接 在 低 通 型 信 道 中 传 输 。然 而 ， 实 际 的 信 道 多 是 带 通 型 的 吗 ， 数 字 基 带 信 号 无 法 直 接 通 过 带 通 型 信 道 。 因 此 ， 在 发 送 端 需要 把 数 字 基 带 信 号 的 频 谱 搬 移 到 带
4、 通 信 道 的 通 带 范 围 内 ， 以 便 信 号 在 带 通 信 道 中 传 输 ， 这 个 频 谱的 搬 移 过 程 称 为 数 字 调 制 ， 频 谱 搬 移 前 的 数 字 基 带 信 号 称 为 调 制 信 号 ， 频 谱 搬 移 后 的 信 号 称 为 已调 信 号 。 相 应 地 ， 在 接 收 端 需 要 将 已 调 信 号 的 频 谱 搬 移 回 来 ， 还 原 为 原 数 字 基 带 信 号 ， 这 个 频 谱的 反 搬 移 过 程 称 为 数 字 解 调 。数 字 基 带 信 号 通 过 带 通 型 信 道 传 输 的 系 统 如 图 1-1所 示 。 和 数 字
5、基 带 传 输 系 统 相 对 应 ， 这 个系 统 又 称 为 数 字 频 带 传 输 系 统 。 发 送 端 的 调 制 器 完 成 数 字 基 带 信 号 频 谱 的 搬 移 ， 接 收 端 解 调 器 完成 已 调 信 号 频 谱 的 反 搬 移 。图 1-1 数字频带传输系统框图调制的目的就是实现频谱的搬移，而实现频谱搬移的方法是用基带信号去控制正弦波的某个参量，使这个参量随基带信号的变化而变化。由于基带信号可分为数字基带信号和模拟基带信号两种，因此，调制也分为数字调制和模拟调制两大类。由于正弦波有幅度、频率和相位三个参数，因此，数字调制技术也有三种基本形式：数字振幅调制、数字频率调
6、制和数字相位调制。数字振幅调制又叫做幅移键控（ASK）,当基带信号为二进制数字信号时，它又叫称为二进制幅移键控（2ASK）.1.2 选题的目的和意义ASK 作 为 一 种 简 单 高 效 便 捷 ， 易 于 实 现 的 特 点 ， 在 目 前 的 通 信 领 域 中 有 着 独 特 的 位 置 ， 对 基于 ASK 的 通 信 系 统 的 研 究 与 应 用 也 是 众 多 研 究 项 目 的 热 点 。 在 实 际 应 用 当 中 ， 大 型 、 复 杂 的 系 统成都学院（成都大学）课程设计报告2直 接 实 验 的 耗 费 相 当 的 昂 贵 ， 而 在 通 信 系 统 中 的 研 究 也
7、 是 一 项 十 分 复 杂 的 技 术 。 由 于 技 术 的 复 杂性 ， 现 在 越 来 越 重 视 采 用 计 算 机 仿 真 技 术 进 行 系 统 的 仿 真 与 设 计 ， 利 用 仿 真 可 以 大 大 的 降 低 实 验的 成 本 。 在 实 际 的 通 信 中 ， 很 多 信 道 不 能 直 接 传 送 基 带 信 号 ， 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 某 些 参 量 随 基 带 信 号 的 变 化 而 变 化 ， 即 正 弦 载 波 调 制 。 数 字 调 制 传 输 在现 代 通 信 中 发 挥 越
8、 来 越 重 要 的 作 用 。1.3 本课程设计的主要内容（ 1） 介 绍了 二 进 制 振 幅 调 制 2ASK的 基 本 原 理 ， 包 括 调 制 与 解 调 的 基 本 方 法 。（ 2） 在 quartus 软 件 平 台 编 程 实 现 2ASK的 调 制 与 解 调 ， 观 察 仿 真 波 形 并 分 析 。1.4 设计工具计算机和 quartus软件第 2章 2ASK 原理2.1 2ASK信号的产生二进制振幅调制就是用二进制数字基带信号控制正弦载波的振幅，使载波振幅随着二进制数字基带信号的变化而变化。由于二进制数字的基带信号只有两个不同的码元（符号） ，因此受控后的正弦波也只有两个不同的振幅，如图 2-1 所示。s(t)为调制信号，每个码元的持续时间为 Ts,在二进制中，码元宽带等于比特宽度，所以在二进制数字调制中 Ts=Tb。S2ASK(t)为已调信号，它的振幅受 s(t)控制，也就是说它的振幅携带有 s(t)的信息。(a) 调 制 信 号(b) 已 调 信 号s(t)sASK(t)1 0 1 1 0 0 1tt图 2-1 二进制振幅调制波形成都学院（成都大学）课程设计报告3产生已调信号 S2ASK(t)的部件称为 2ASK 调制器。图 2-
