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1、学 号：课 程 设 计题 目 ASK信号的仿真分析学 院信息工程学院专 业通信工程班 级1405班 姓 名指导教师周建新2017年1月5日Matlab原理与应用课程设计任务书学生某某： 专业班级：通信1405班指导教师：周建新 工作单位：信息工程学院 题 目: ASK信号的仿真分析 初始条件：理论方面电路分析根底、模拟电子、高频电子线路、通信原理、数字信号处理等专业知识设备方面微型计算机软件方面Matlab仿真平台场地方面鉴主15楼通信实验室一要求完成的主要任务: 包括课程设计工作量与其技术要求，以与说明书撰写等具体要求1. 理论设计与分析，包括理论的推导和计算过程。2. 制作相应的Matla
2、b编制仿真程序，并与理论结果比照，最后得出结论。3. 完成课程设计报告，包括必要的公式、文字/图表说明和仿真结果。时间安排：本课程设计自任务书发布之日开始，分散进展，辩论时间统一。指导教师签名：2016年12月6日系主任或责任教师签名： 2016年12月6日目 录摘要IAbstractII1 绪论12 方案设计22.1 编程产生2ASK信号2222.2 信号调制5562.3 解调6663 方案实现83.1 2ASK信号产生仿真83.2 调制方案的实现103.3 同步解调方案的实现114 结果测试154.1 2ASK信号产生的结果分析154.2 调制结果分析164.3 解调结果分析174.4 误
3、码率与输入信噪比的关系205 总结21参考文献23附录124附录227摘要MATLAB和Mathematica、Maple并称为三大数学软件，它可以进展矩阵运算、绘制函数和数据、实现算法、创建用户界面、连接其他编程语言的程序等。本文主要介绍PCM编码、ASK信号的调制和解调原理与MATLAB仿真，以信号与系统、通信原理等专业知识作为支撑，以编程语言为工具在MATLAB平台通过调用其自带函数和编写主程序输出波形与频谱，通过参数的调整和图像分析进一步解释振幅键控的过程与特性并由误码率随信噪比变化曲线解读两者在调制解调中的关系。关键词：MATLAB 编程 ASK 调制 解调AbstractMATLA
4、B and Mathematica, Maple, and known as the three major mathematical software, it can undertake matrix operations, drawing functions and data and realize the algorithm, to create the user interface, connecting other programming languages, etc., this paper mainly introduces the PCM coding, ASK the sig
5、nal modulation and demodulation principle and the MATLAB simulation, signal and system, munication principle and other professional knowledge, with programming language as tools in the MATLAB platform by calling its own function and write the main program, output waveform and spectrum by parameters
6、adjustment and the process of image analysis to further explain the amplitude keying and characteristics and the bit error rate change with SNR curve interpretation both in the modem.Keywords: MATLAB programming ASK modulation demodulation1 绪论 ASK信号的matlab仿真分析课程设计目的是让学生熟悉matlab语言，掌握用键控法产生2ASK信号的方法，并
7、且能够利用matlab语言或者函数族进展专业课程理论知识的再现，更深入得了解2ASK信号的频谱特性与其与数字基带信号频谱之间的关系，让学生体会matlab的强大功能，为今后使用matlab语言奠定根底。 ASK信号的仿真分析内容和要求： 调制信号：300Hz正弦信号，经过律PCM编码；载波频率：100kHz；解调方式：同步解调。 要求：画出调制信号、已调信号、解调信号的波形、频谱以与误码率与输入信噪比的关系曲线。2 方案设计 数字幅度调制又称幅度键控，二进制幅度键控记作2ASK。2ASK是利用代表数字信息“0或“1的基带矩形脉冲去键控一个连续的载波，使载波时断时续得输出。有载波输出时表示发送“
8、1，无载波输出时表示发送“0。本设计主要采用相乘法来产生2ASK信号，实现2ASK的数字调制，采用相干解调法对2ASK信号进展解调。2.1 编程产生2ASK信号本设计采用300Hz的正弦信号，通过律PCM编码。 通常把从模拟信号抽样，量化，直到变换成为二进制符号的根本过程称为脉冲编码调制PCM。其原理框图如图2-1所示。编码器量化器抽样保持模拟信号 PCM信号输出 冲激脉冲 图2-1 PCM编码原理框图由于要产生信号，因此要调用matlab自带正弦函数sin()，为了便于比照观测，也将用到将多个图画到一个平面上的工具subplot()函数以与画图函数plot()。pcm编码采用15折线法，借助
9、abs()函数返回一个数的绝对值，需要注意的是：如果参数x是 float，如此返回的类型也是 float，否如此返回 integer因为 float 通常比 integer 有更大的取值X围。运用max函数求出输入信号的最大值后再用abs)函数进展归一化处理，量化后将其存入一个矩阵中，这就需要用到全零矩阵zeros，由于15折线法由9位编码组成，因此矩阵应设计为length(S)行，9列。段落码和段内码的程序编写相对简单，只需逐一判断量化后的数值段落位置和段内位置，再利用str2double()函数将字符串转换成数值存入矩阵得到数字信号输出。由于subplot()函数、plot()函数、全零矩
10、阵zeros和全1矩阵ones在后续的设计中经常用到，这里我们先具体说明一下这几个函数的用法。subplot()函数：使用方法：subplotm,n,p或者subplotm n p。subplot是将多个图画到一个平面上的工具。其中，m表示是图排成m行，n表示图排成n列，也就是整个figure中有n个图是排成一行的，一共m行，如果m=2就是表示2行图。p表示图所在的位置，p=1表示从左到右从上到下的第一个位置。简单的例子：把绘图窗口分成两行两列四块区域，然后在每个区域分别作图根本步骤：subplot(2,2,1); % 2、2、1之间没有空格也可以在第一块绘图subplot(2,2,2);在第
11、二块绘图subplot(2,2,3);在第三块绘图subplot(2,2,4);在第四块绘图编程示例：在MATLAB的命令窗口依次输入以下命令：(不用输入) t=0:0.001:1; y1=sin(10*t); y2=sin(15*t); subplot(2,1,1) plot(t,y1) subplot(2,1,2) plot(t,y2)也可以将上述命令写成一个程序段：function subplot_sample1()close allfiguregrid ont=0:0.001:1;y1=sin(10*t);y2=sin(15*t);subplot(2,1,1)plot(t,y1)sub
12、plot(2,1,2)plot(t,y2)plot()函数：plot函数是matlab中二维线画图函数。根本调用格式为：1、plot(y)当y为向量时，是以y的分量为纵坐标，以元素序号为横坐标，用直线依次连接数据点，绘制曲线。假如y为实矩阵，如此按列绘制每列对应的曲线。2、plot(x,y)假如y和x为同维向量，如此以x为横坐标,y为纵坐标绘制连线图。假如x是向量，y是行数或列数与x长度相等的矩阵，如此绘制多条不同色彩的连线图，x被作为曲线的共同横坐标。假如x和y为同型矩阵，如此以x,y对应元素分别绘制曲线，曲线条数等于矩阵列数。3、plot(x1,y1,x2,y2,)在此格式中，每对x,y必
13、须符合plot(x,y)中的要求，不同对之间没有影响，命令将对每一对x,y绘制曲线。以上三种格式中的x,y都可以是表达式。plot是绘制一维曲线的根本函数，但在使用此函数之前，须先定义曲线上每一点的x以与y坐标。简单的例子：在0x2区间内，绘制曲线y=2e-0.5xcos(4x)编程示例：x=0:pi/100:2*pi;y=2*exp(-0.5*x).*cos(4*pi*x);plot(x,y)plot函数还可以同时输出多个曲线，由于本次课程设计无需用到此功能，因此这里不再举例。全零矩阵zeroszeros功能是返回一个mnp.的double类零矩阵。注意：m, n, p,.必须是非负整数，负
14、整数将被当做0看待。当没有参数classname时，产生的是标量零矩阵，有参数时产生指定类型的零矩阵，例如zeros(3,2,uint8)。二维用法：zeros(m,n)或zeros(n)功能：zeros(m,n)产生mn的double类零矩阵，zeros(n)产生nn的全0方阵。n维用法：zeros(m,n,p,.) 或zeros(m n p .)或zerosm,n,p.,classname相关函数：ones、rand、randn、magic、eye编程示例： A=zeros(2,3)A =0 0 00 0 0 B=zeros(3)B =0 0 00 0 00 0 0全1矩阵onesones()的用法与zeros的使用方法类似，这里不再赘述。2.2 信号调制图2-2 ASK调制原理框图 ASK基带信号经过电压比拟器LM339，输出高/低电平驱动模拟开关74HC4066导通/关闭，ASK载波通过电压跟随电路TL082提高带负载能力，然后通过模拟开关电路选择通过/截止，最后得到
