基于Matlab的ASK数字调制系统仿真

基于Matlab的ASK数字调制系统仿真

摘要：

“幅移键控”又称为“振幅键控”，记为ASK。也有称为“开关键控”（通断键控）的，所以又记作OOK信号。ASK是一种相对简单的调制方式。幅移键控（ASK）相当于模拟信号中的调幅，只不过与载频信号相乘的是二进制数码而已。幅移就是把频率、相位作为常量，而把振幅作为变量，信息比特是通过载波的幅度来传递的。二进制振幅键控（2ASK），由于调制信号只有0或1两个电平，相乘的结果相当于将载频或者关断，或者接通，它的实际意义是当调制的数字信号为“1”时，传输载波；当调制的数字信号为“0”时，不传输载波。其中s（t）为基带矩形脉冲。一般载波信号用余弦信号，而调制信号是把数字序列转换成单极性的基带矩形脉冲序列，而这个通断键控的作用就是把这个输出与载波相乘，就可以把频谱搬移到载波频率附近。

关键字：数字调制 ASK 系统调仿真基带信号载波

正文

典型的数字通信系统由信源、编码解码、调制解调、信道及信宿等环节构成，其框图如图1所示：

数字调制是数字通信系统的重要组成部分，数字调制系统的输入端是经编码器编码后适合在信道中传输的基带信号。对数字调制系统进行仿真时，我们并不关心基带信号的码型，因此，我们在仿真的时候可以给数字调制系统直接输入数字基带信号，不用在经过编码器。

图1 数字通信系统模型

一、实验原理

幅度键控可以通过乘法器和开关电路来实现。载波在数字信号1或0的控制下通或断，在信号为1的状态载波接通，此时传输信道上有载波出现；在信号为0的

状态下，载波被关断，此时传输信道上无载波传送。那么在接收端我们就可以根据载波的有无还原出数字信号的1和0。

2-ASK信号功率谱密度的特点如下：

（1）由连续谱和离散谱两部分构成；连续谱由传号的波形g(t)经线性调制后决定，离散谱由载波分量决定；

（2）已调信号的带宽是基带脉冲波形带宽的二倍。

二、仿真系统设计

1.MATLAB提供的图形界面仿真工具Simulink由一系列模型库组成,包括Sources(信源模块)，Sinks(显示模块)，Discrete(离散系统模块)，Linear(线性环节)，Nonlinear(非线性环节)，Connections(连接),Blocksets&Toolboxes(其他环节)。

根据Simulink提供的仿真模块，数字调制系统的仿真可以简化成如图2所示的模型：

图2 数字调制系统仿真框图

图3仿真框图

2.主要参数设置如下：

1. Bernoulli Random Binary Generator (伯努利二进制随机数产生器)

2. Spectrum Scope (频谱仪)用来显示对数字调制后信号的测量。

3. AWGN Channel（加性高斯白噪声信道）模拟加性高斯白噪声环境，使传输环境

相同，FSK的信噪比为-3dB，其余两个为-6 dB。

4. DSB AM Modulator Paseband (通带DSB AM调制器)

5.scope(示波器)

三、仿真结果显示如下：

上图中CH1表示的是调制前的信号频谱，CH2表示的是ASK调制后的信号波形。

上图中第一张图是幅度调制前原始基带信号的波形，第二张图是幅度调制后通带信号的波形，第三张是解调信号的波形图。有图可看出信道有一定的延迟。

实验总结

在这次课程设计过程中，我获益匪浅。通过这个实验，让我清楚地了解和掌握了Simulink的功能，实现了所学2ASK调制解调的仿真，对2ASK的原理更加熟悉了，并巩固了数字调制系统的相关知识点。体会到理论和实际是有好大不同的，实践离不开理论，理论只有应用于实践才能发挥其作用。学过的东西，只有自己实际去做了才能更熟悉，才能对其本质更了解。在将理论用各种方法实现的同时，我们也在不断的搜集资料，不断的学习，获得更多的相关知识。在对MATLAB的应用中和学习别人的程序时，我体会到MATLAB的功能之强大，应用之广泛，任何一件作品都是没有最好，只有更好，但是无论通过怎样的途径，我们都能表达出理论的成果。因此对其产生了更大的兴趣，很有感觉。总之这次课程设计使我收获甚大。

参考文献

[1] 王兴亮编著，《数字通信原理与技术》，西安电子科技大学出版社，第二版

[2] 徐明远邵玉斌编著，《MATLAB仿真在通信与电子工程中的应用》，西安电子科技大学出版社，2005

[3] 孙屹吴磊编著, 《Simulink通信仿真开发手册》,国防工业出版社,2003

[4] 张志德.林霖.基于Smiulink仿真的数字调制系统性能分析.现代电子技术.

[5]王秉钧，王少勇，王彦杰.通信原理基本教程.北京:北京邮电大学出版社.2005.p128-p131.