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1、探；2013级学生通信系统 探 仿真课程设计探孤通信系统仿真课程设计报告书2ASK相干解调器和非相干解调器 课题名称（包络检波法）设计姓名廖永丰学号131240134学院通信与电子工程学院专业通信工程指导教师肖湘讲师2015年12月22日一、设计任务及要求:利用MATLAB软件设计一个2ASK相干解调器和非相干解调器，并且对给出信 号经过各器件输出波形以及对解调原理进行分析，对输入数字信号序列进行抽 样判决在课程设计中，首先根据原理画出图形，然后构建解调电路，再利用Sim ulink中调出个元件组成电路,接着再设置解调电路中各个模块的参数并加以运 行，并把运行仿真结果输入显示器，根据显示结果分
2、析所设置的系统性能通过 对波形分析，验证课程设计的正确性。要求：通过利用matlabsimulink，熟悉matlab simulin仿真工具。通过课程设计来更好的掌握课本相关 知识，相关概念。熟悉掌握2AK勺两种解调方法的基本原理，用matlab实现相 干解调器和非相干解调器的设计。更好的了解通信原理的相关知识，磨练自 己分析问题、查阅资料、巩固知识、创新等各方面能力。指导教师签名：年 月 日二、指导教师评语:指导教师签名：年 月 日三、成绩验收盖章年 月 日2ASK相干解调器和非相干解调器(包络检波法)设计1设计目的(1) 熟练掌握二进制数字振幅键控的基础知识，对2ASK的调制与解调有 一
3、定的了解。(2) 熟练掌握相干解调和非相干解调的基本原理，熟练掌握matlab simulink 的使用，用matlab simulink对系统进行建模，实现相干解调器和非想干解调器的 设计。(3) 培养自己分析问题和动手的能力。(4) 培养查阅资料，独立思考问题的能力。(5) 课程设计为学生提供了一个既动手又动脑，独立实践的机会，将课本 上的理论知识和实际有机的结合起来，锻炼分析解决实际问题的能力。让学生在 设计的过程中验证理论的正确性，能更加深入的理解理论知识。2设计的主要内容和要求2.1主要内容利用MATLAB软件设计一个2ASK相干解调器和非相干解调器，并且对 给出信号经过各器件输出波
4、形以及对解调原理进行分析，对输入数字信号序 列进行抽样判决在课程设计中，首先根据原理画出图形，然后构建解调电路, 再利用Simulink中调出个元件组成电路，接着再设置解调电路中各个模块的 参数并加以运行，并把运行仿真结果输入显示器，根据显示结果分析所设置 的系统性能通过对波形分析，验证课程设计的正确性。2.2主要要求(1)通过利用 matlab simulink，熟悉matlab simulink仿真工具的具体操作，学会建立具体模型。(2) 通过课程设计来更好的掌握课本相关知识，相关概念。熟悉掌握 2AS的两种解调方法的基本原理，并用 matlab simulink设计出2ASK的相干 解调
5、器和非相干解调器。(3) 更好的了解通信原理的相关知识，磨练自己分析问题、查阅资料、 巩固知识、创新等各方面能力，达到彻底理解相关知识，掌握相关理论的水 平。3设计原理数字幅度调制又称幅度键控(ASK )，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，使载波时断时续地输出。有载波输出时表示发送“ 1 ”， 无载波输出表示发送“ 0”。借助于幅度调制的原理，2ASK信号可 表示为:(3.1)(3.2)e(t)= s(t)cosw t2 ASKcs(t)=a g(t-nT )nSn其中s(t)为二进制单极性基带信号，a为二进制码元序
6、列，取值为1或0,n基带波形g(t)通常取幅值为A，宽度为Ts的矩形脉冲，Ts为码元持续时间。2ASK信号有两种解调方法：相干解调和非相干解调。相干解调需要在接收 端接入同频同相的载波，所以又称同步检测；非相干解调只需要检测出信号的包 络，所以又称包络检波。3.1相干解调的设计原理相干解调是在接收端利用本地载波与接收信号进行相乘得到包含基带信号频率分量的输出信号，然后通过低通滤波器滤除无用频率分量让基带信号通过,并将其送至抽样电路进行判决.因为在相干解调法中相乘器电路需要有相干载波这个信号是由收信机从接收信号中提取出来的，并且和接收信号的载波同频同相, 所以这种方法比包络检波法要复杂些。相干解
7、调法的原理图如图3.1。e 02AK带通滤波器deCOSo tc输出定时脉冲图3.1 2ASK信号的相干解调原理图3.2非相干解调的设计原理输出图3.2 2ASK信号的非相干解调原理图2ASK信号的非相干解调器原理图如图3.1所示。（1）使2ASK信号进入所设计的解调仿真系统开始解调过程。首先通过带 通滤波器，使2ASK中的干扰减少，使波形更接近理想。（2）从带通滤波器出来后进入全波整流器，使2ASK的正弦波部分的波形 的下半边都翻到上半边，从而方便下面的抽样判决。（3）从全波整流器出来后进入低通滤波器，低通滤波器会使在全波整流器 中反折成的双峰波部分形整流成近似的矩形波形，这样就可以判决了。
8、（4）从全波整流器出来后的近似于矩形的波形送入抽样判决器用定时脉冲 进行抽样判决，有类矩形脉冲的部分判决为1，没有的部分判决为0这样就可 以判决出与输入数字信号序列一样的数字信号。4系统仿真4.1相干解调器的仿真4.1.1建立模型用MATLAB的SIMULINK中的模块创建仿真系统，用正弦波和一个基带信 号通过相乘器得到2ASK信号，然后依次通过相乘器和低通滤波器，最后通过抽 样判决器得到解调后的信号。在SIMULINK模块中创建的仿真系统如下图所示:魅 askl*File Edit View Simulation Format Tools HelpSine Wavel匕LI廿Ans lugF
9、ilter DesignD / 口冒|黑髦墾仓卜 |iooPulseGen eratciSccp-EProductPrc-ductScspe2ScapE3RelaySine Wave2Scopel图4.1相干解调的模型建立4.1.2参数设定100%ode45Source Block Parameters: Pulse Generatorelse= 3endPulse type detexziineE the o-szup-utatiGRaL technique usedTizie-tased le TEDOzmendEd f-si uee with h variable step E-slve
10、i； Khile ShzhpLe tased le Teoozoended for use with a fized Etep snlvex jt within a diEDxete pcition of h nodEl uziRff h variatle Etep En-lvei.二 5Pul eg Kidth. ?： of period；:5-3Source Block Parameters: Sine Wave2SazDples per pexicd 二 2pi / (FrEq.uenc；y Q Saziple tizae)Nuzahex of off set eszdp1.be 二 P
11、has e 8 ShzdpIse pei peii-od / (28piUse the sazaple-tased sine t ype if rLUZDer i c al pt obi side due Turmins for 1 ar ge tizies ?e. E- dpe:t1 口酉 in atEclut已 tizae dccllt.ParazDeteTSSine type: Tizie- basedTizae : t) : Use EizDLilatiDn tiiaeAmplitude:翻 Int erpr et vectsT par aneterw as 1DrrrCancelHe
12、lpPararieteTE图4.4低通滤波器的参数设定血Appl：-n o在SIMULINK模块中创建的仿真系统如下图所示：吕ask2 *I 1=1丨回 冨图4.6非相干解调的模型建立4.2.2参数设定SazDple-E per period 二/ (FieQuency S Sanple- tiDe?Nuziher of offse t sazDple-E 二 Ph as e S Sazple-E per period / (2piUse the sanplebased sine type if nuzaeTiDal pr-DbleiDE due to running f-or 1 arge
13、tiDEE !*e. e. everfIot in absolute tizae? occuz.ParaneteTESine type:Time (t):Bias:Ft e-Quency (r ad/ e ec:Phas e （工且日:图4.8载波信号的参数设定Sazaple- t izae:団 Interpret vector parazaetere as 1DAhsMainSignal Attiibut已&V Enable zerQ-CTJEEinff de tec tiinSanplE tiae -1 fJi inheTitEd-:-L图4.9全波整流器的参数设定ParazDeteTED
14、szignetho-d: But t erwcr t h.Filtertype:eFilterOT 1ST :非工.上三辽三乂三；工.图:4.10低通滤波器的参数设定吕 Function Block Parameters:RelayOutput the Epecifled ar ox off value by EpE?ified thieEh.nlds.The Diboffinput tetween the uppeT and Ic-eTcjzipariRE the input ta the Etate of the ieJay iz not affected ty 1 imi ts.MainSignal AttiibutesSwitch an point:Switch off point:Output 巧hen qr:Output 巧hen aff:图4.11抽样判决器的参数设定仿真结果 ra-?toeeidetectianSample tizie (1 fox inhe-T 11edj :
