数字通信课程设计
数据通信原理课程设计

《数据通信原理》课程设计数据通信网的设计——分组交换网摘要本文简要介绍了一个完整的数据通信系统的设计过程,它包括数据通信的基本组成和各个通信模块构成的总体完整数据通信系统框图,并简要介绍了各个模块的基本功能。
该设计接入了分组交换网络,并着重介绍了该网络的组成、各部分功能、通信协议等,最后对其所用硬件设备、软件技术PCM复用技术和信道编码循环码做简要介绍。
关键词数据通信系,通信协议,信道编码绪论纵观历史,人类社会的进步总是与信息的传递息息相关,从原始社会的结绳记事、仓颉造字到古代的狼烟示警、飞鸽传书再到现代的电报传真、视频通话,人类所追求的就是信息的传递。
我们把这种信息的传递称之为通信。
随着通信技术的逐步提高,通信手段的逐渐增多,人与人的距离在逐渐拉近,人们的生活逐渐被改变。
当下,随着社会的不断进步和计算机技术的飞速发展,人们在通信过程中对数据业务的需求在日益增长,数据通信已经成为人们生活和工作所必需的通信手段。
随着人们对信息的需求和依赖越来越大,以及计算机和Internet的出现和发展,数据通信也得到了快速发展。
数据通信是通信技术和计算机技术相结合而产生的一种新的通信方式。
要在两地间传输信息必须有传输信道,根据传输媒体的不同,有有线数据通信与无线数据通信之分。
但它们都是通过传输信道将数据终端与计算机联结起来,而使不同地点的数据终端实现软、硬件和信息资源的共享。
数据通信是通过数据通信网来完成的。
数据通信网是一个有分布在各地的数据终端设备、数据交换设备和数据链路构成的网络。
其功能就是在网络协议的支持下,实现数据终端之间的数据传输和交换。
数据通信网从网络拓扑结构来看分为网状网、星状网、树状网和环状网;从从传输技术来看分为分组交换网、帧中继网及ATM网。
本文主要通过网络组成、结构、通信协议等方面对分组交换网进行论述。
1. 设计背景通过这次课程设计,了解传输网的构成及特点,熟悉数据通信的的基本知识,把《数据通信原理》这门课程所学的基本知识应用到实践当中,提高动手能力,在思维方面,让我们明白平时自己所学的知识有哪些不足之处.设计一个完整的数据通信系统,包括各个通信模块构成的总体完整数据通信系统框图、各模块的设备参数、网络结构、通信协议、软件技术的基本原理和硬件相应的设备参数。
数字移动通信课程设计

数字移动通信课程设计室内覆盖系统中漏缆覆盖系统和小天线覆盖的比较目录摘要 (2)一、引言 (2)二、高层楼宇覆盖存在问题分析 (4)三、传统小天线覆盖的介绍 (4)四、泄露电缆方案的引入 (8)五、泄露电缆性能及分类 (8)六、泄露电缆在电梯覆盖中的可行性分析 (11)七、泄露电缆在电梯覆盖中的经济性分析 (13)八、结论 (14)九、附录 (15)参考文献 (15)室内覆盖系统中漏缆覆盖系统和小天线覆盖的比较摘要:随着现代建筑的大量建造室内覆盖已经成为现代通信的一个重大解决方面。
传统的小天线覆盖是解决室内覆盖的一种办法但是也有明显的缺点,而新兴的泄露电缆技术已经在高铁、城市地铁中大量的使用,其应用场景基本定义在狭长封闭的线型空间内,对于现有的无线通信制式,其出色的宽频带能力可满足多系统接入的需求。
本文从泄露电缆的电气物理特性、高层建筑平面布局,高层电梯覆盖实现手段、与小天线覆盖方案对比等方面着手,阐述泄露电缆覆盖和小天线覆盖在室内覆盖应用中的可行性、经济性、科学性,为TD-SCDMA 及TD-LTE 室内覆盖建设方案提供必要的依据。
关键词:小天线覆盖、泄露电缆、耦合损耗、传输损耗、TD-SCDMA、TD-LTE、电梯覆盖一、引言随着移动通信的迅速发展和普及,城市规模的不断扩大,摩天大楼和地下设施的大量涌现,室内吸收了大部分的话务量。
3G商用网络的最新业务统计数据显示(如下图),在3G网络中室外的业务量(语音和数据)仅占整个网络业务的30.3%,而室内业务占整个网络业务的69.7%,这些场所主要是办公楼、车站、家庭、购物广场和娱乐场所等。
由以上的统计可以看出:(1)3G偏向数据业务,对覆盖和通讯质量要求高(2)CBD对室内业务要求高,话务业务占到整网的70%以上针对现在许多大城市高楼密集和建筑物内的移动用户较多的现状,单依靠室外宏蜂窝基站对其覆盖已经不能满足网络覆盖、容量和质量的要求。
主要存在以下一些问题。
通信工程课程设计方向

通信工程课程设计方向一、教学目标本课程旨在让学生了解通信工程的基本概念、原理和技术,掌握通信系统的设计和分析方法,培养学生的实际工程能力。
具体教学目标如下:1.知识目标:–理解通信系统的组成和基本原理;–掌握信号与系统的基本概念;–学习数字通信和模拟通信的基本技术;–了解现代通信技术的发展趋势。
2.技能目标:–学会使用通信系统仿真软件进行系统设计和分析;–能够根据实际需求设计通信系统;–掌握通信系统的性能评估方法;–学会阅读和分析通信领域的英文文献。
3.情感态度价值观目标:–培养学生的团队合作精神和沟通能力;–增强学生对通信工程事业的热爱和责任感;–培养学生创新思维和持续学习的意识。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分:1.通信系统概述:通信系统的基本概念、组成和分类;2.信号与系统:信号的分类、特性及运算;系统的性质、分类和分析方法;3.数字通信技术:数字信号的产生、传输和接收;数字调制解调技术;信道编码和误码纠正;4.模拟通信技术:模拟信号的产生、传输和接收;模拟调制解调技术;5.现代通信技术:无线通信、光通信和卫星通信等。
三、教学方法为了提高教学效果,我们将采用多种教学方法,包括:1.讲授法:通过教师的讲解,使学生掌握通信工程的基本概念和原理;2.案例分析法:通过分析实际案例,使学生了解通信系统的应用和设计方法;3.实验法:通过实验操作,使学生掌握通信系统的实际运行和调试方法;4.讨论法:通过分组讨论,培养学生的团队合作精神和沟通能力。
四、教学资源为了支持教学,我们将准备以下教学资源:1.教材:《通信原理》、《信号与系统》等;2.参考书:提供相关的学术论文和专著供学生参考;3.多媒体资料:制作课件、动画和视频等,帮助学生形象地理解通信原理;4.实验设备:提供通信实验箱、信号发生器、示波器等实验设备,让学生动手实践。
五、教学评估为了全面、客观地评估学生的学习成果,我们将采用以下评估方式:1.平时表现:通过课堂参与、提问和小组讨论等,评估学生的学习态度和积极性;2.作业:布置适量的作业,评估学生对通信工程知识的理解和应用能力;3.实验报告:评估学生在实验过程中的操作技能和分析问题的能力;4.考试:定期进行闭卷考试,评估学生对课程知识的掌握程度。
通信原理数字信号最佳接收课题设计

通信原理的数字信号最佳接收课题设计专业:班级:姓名:学号:目录摘要:在数字通信系统中,接收端收到的是发送信号和信道噪声之和。
噪声对数字信号的影响表现在使接收码元时发生错误。
一个通信系统的优劣性在很大程序上取决于接收系统的性能。
这是因为影响信息可靠传输的不利因素将直接作用到接收端,对信号的接收产生影响。
从接收角度上看,什么情况下接收系统是最好?这就需要我们讨论最佳接收问题。
本次课程设计,我的课题是先验等概的2ASK 最佳接收机的设计,就是对通信系统的最佳接收这一问题,进行分析与设计。
关键字:2ASK;误码率;解调引言第一章设计要求设计的题目:先验等概的2ASK最佳接收机设计。
设计的要求:1、输入数字信号序列并进行接收判决。
2、通过多次输入输出对所设计的系统性能进行分析。
3、对解调原理进行分析。
第二章最佳接收机的原理2.1数字信号的最佳接收假设:通信系统中的噪声是均值为0的带限高斯白噪声,其单边功率谱密度为n0;并设发送的二进制码元的信号为“0”和“1”,发送概率分别为P(0)和P(1),P(0) + P(1) = 1。
设此通信系统的基带截止频率小于f H,则根据低通信号抽样定理,接收噪声电压(先仅讨论噪声电压,噪声主要是低频信号)可以用其抽样值表示,抽样的速率要求不小于奈奎斯特的速率2f H。
设在一个码元持续时间T s内以2f H的速率抽样,共得到k个抽样值,则有k =2f H T s。
由于每个噪声电压抽样值都是正态分布的随机变量,故其一维概率密度可以写为式中,σn - 噪声的标准偏差; σn2 - 噪声的方差,即噪声平均功率; i =1,2,…,k 。
噪声的均值为0。
设接收噪声电压n(t)的k 个抽样值的k 维联合概率密度函数为由噪声为加性高斯白噪声的性质可知,高斯噪声的概率分布通过带限线性系统后仍为高斯分布。
所以,带限高斯白噪声按奈奎斯特速率抽样得到的抽样值之间是互不相关、互相独立的。
因而在(0,Ts)观察时间的k 个噪声样值均为正态分布中,则n(t)的统计特性可用多维联合概率密度函数表示为当k 很大时,在一个码元持续时间Ts 内接收的噪声平均功率可以表示为:或者将上式左端的求和式写成积分式,则上式变成利用上式关系,并注意到 :式中 n 0 - 噪声单边功率谱密度故联合概率密度: 式中⎪⎪⎭⎫⎝⎛-=222exp 21)(n i n i n n f σσπ),,,(21k k n n n f ()⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-==∑=ki i n knk k k n n f n f n f n n n f 122212121exp 21)()()(),,,(σσπ 2211112k ki ii i H sn nk f T ===∑∑∑⎰==ki isH T s nT f dt t n T s 120221)(120()n H n f σ=噪声功率等于功率谱密度乘以信号带宽()⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=⎰sT kndt t n n f 020)(1exp 21)(σπn )()()(),,,()(2121k k k n f n f n f n n n f f ==nn=(n 1,n 2,…,n k )为一个k 维矢量,表示一个码元内噪声的k 个抽样值,可以看作是k 维空间中的一个点。
数字通信原理课程设计 误码性能仿真报告

SER 的一半,这与理论结果契合。此外,BER、SER 的 仿真值都与其理论值基本一致。
(a)
(b)
图 3.(a)QPSK 星座图,(b)SNR=14dB 时的星座图
图 2.BPSK 的误码率仿真值与理论值,仿真 100 次取平均值
尽管 BPSK 两星座点的正交分量均为 0,星座点 相似于 2ASK,但 BPSK 的误码性能优于 2ASK。BPSK 是二维调制,而 ASK 是一维,对于同一 SNR,在平均 信号功率、平均噪声功率均相同的情况下,BPSK 的 噪声被分散在两个维度中,因而 BPSK 的抗噪声性能 比 2ASK 更强。 (2)QPSK 在 AWGN 信道下的误码性能 QPSK 的误码率可由 BPSK 推导得到, QPSK 可以视 为两个正交的 BPSK,且两者相互独立。于是有如下 推导过程:
s(t ) Bk e j 2π f k t k
k 0
N 1
式中:Bk 为之前 16QAM 调制所得的第 k 路子信 道中的复输入数据。 由于 OFDM 信号表达形式如同逆离散傅里叶变换 (IDFT),所以可以用计算 IDFT 和 DFT 的方法进行 OFDM 调制和解调。OFDM 信号的实现基于快速傅里叶 变换(FFT),其调制原理[1]如图 11 所示:
图 5.Gray-16QAM 星座图
图 6.Gray-16QAM 与普通 16QAM 的 BER 对比
图 7.SNR=[5dB,10dB,15dB,20dB]时的 16QAM 星座图
判决时比较 r1 和 r2,如果 r1>r2,则判决为 1, 接收正确,反之则误码。此算法与 2FSK 比较判决的 调制解调原理相契合。仿真程序据此设计。 2FSK 误码性能的仿真 2000 次的仿真结果如图 8 所示。从图 8 中可以看出,SNR 达到 13dB 时,基本 可实现无差错数据传输。
数字通信技术课程设计

数字通信技术课程设计背景随着信息技术的快速发展,数字通信技术已经成为现代通信系统中最为核心的技术之一。
数字通信技术通过将模拟信号转换为数字信号,通过数字信号的传输实现信息的传递。
在通信领域中,数字通信技术已经被广泛应用于数据传输、语音和视频传输等多种应用场景中。
数字通信技术课程作为通信工程专业中的一门核心课程,主要介绍数字信号处理、调制解调技术、信道编码等相关内容。
通过学习数字通信技术课程,能够深入理解数字通信技术在现代通信领域中的应用,并具备实际的通信系统设计和开发能力。
课程设计任务本次课程设计的任务是设计一个数字通信系统,要求完成以下具体内容:1.在Matlab平台上实现数字信号处理算法,包括数字滤波、FFT变换、数字信号解调等算法。
2.设计信道编码方案,对传输信号进行编码和解码,提高信道的可靠性。
3.选取适当的调制方式,通过信号调制实现对数字信号的载波传输,并进行相应的信号解调。
4.在设计系统时需要考虑信噪比、误码率等因素,优化系统性能。
5.设计实验验证方案,对系统进行测试和评估。
设计流程本次设计的流程design_process首先,进行数字信号处理,包括数字滤波、FFT变换等算法,对信号进行采样和离散化处理。
接着,进行信道编码,通过选择适当的编码方式对传输信号进行编码,提高信道的可靠性。
在完成信道编码之后,需要进行信号调制,将数字信号转为适配于信道传输的模拟信号,实现数字信号的载波传输。
最后,进行信号解调,将信号从模拟信号转换回数字信号,并进行信道解码,提供基于误码率等性能指标的优化方案。
实验结果本次实验中,根据任务需求完成了数字通信系统的设计和实现。
首先,完成了数字信号处理算法的设计和实现。
在Matlab平台上实现了数字滤波、FFT变换等算法,对信号进行采样和离散化处理。
接着,进行信道编码,并选择合适的编码方式对传输信号进行编码,提高信道的可靠性。
在实验中,我们采用的是卷积码编码方式,并成功地将其应用到数字通信系统中。
数字与模拟通信系统课程设计

数字与模拟通信系统课程设计设计背景数字与模拟通信系统是通信工程专业必修课程之一。
本课程涉及了信号与系统、调制与解调、信道编码、信道调制、多址技术、多媒体通信等重要内容。
本次课程设计旨在掌握数字通信系统和模拟通信系统的基本原理,了解通信系统的设计和模拟实验的方法。
设计要求本次课程设计要求学生掌握以下内容:1.掌握数字信号与模拟信号的特点和区别;2.掌握调制解调的基本原理和信号的传输过程;3.掌握信道编码和信道调制的基本原理;4.能够使用MATLAB等软件进行模拟实验;5.完成设计报告并进行答辩。
实验内容本次课程设计包括以下实验内容和要求:实验一:数字信号的产生和基带信号的调制解调实验目的通过数字信号的产生和基带信号的调制解调,掌握数字信号和模拟信号的区别,以及调制解调的基本原理。
实验要求•产生一个语音信号,观察其时域和频域特征;•使用AM(调幅)调制将语音信号调制到1000Hz的载波上;•使用解调器将调制后的信号还原成原始语音信号;•绘制信号的时域波形、频域波形和信噪比等图形。
实验步骤1.使用MATLAB产生一个语音信号;2.绘制语音信号的时域波形和频域波形;3.使用AM调制将语音信号调制到1000Hz的载波上;4.绘制调制后信号的时域波形和频域波形;5.使用解调器将调制后的信号还原成原始语音信号;6.绘制解调后信号的时域波形和频域波形;7.计算信噪比。
实验二:数字信道编码和调制实验目的通过数字信道编码和调制,了解信道编码和调制的基本原理,掌握数字通信系统的信号传输过程和信道编码的方法。
实验要求•使用CRC和卷积码对二进制序列进行编码;•对编码后的数据进行QPSK和16QAM信号调制;•绘制信号的时域波形、频域波形和误码率等图形。
实验步骤1.产生一个随机二进制序列;2.使用CRC和卷积码对二进制序列进行编码;3.绘制编码后数据的时域波形和频域波形;4.使用QPSK调制对编码后的数据进行调制;5.绘制调制后信号的时域波形和频域波形;6.使用16QAM调制对编码后的数据进行调制;7.绘制调制后信号的时域波形和频域波形;8.对QPSK和16QAM信号进行解调,还原二进制序列;9.绘制解调后数据的时域波形和频域波形;10.计算误码率。
课程设计

图 2 单边带维弗法调制系统框图
在维弗法调制过程中,第一次相乘的载波频率取为调制信号频带中心频率
ωa =
1 1 ,低通滤波器(LPF)的截止频率取为 (ωH − ωL ) 。第二次相乘的 2 ωL + ωH
的载波频率为 ωb ,当上、下两个通道相加的到上边带调制信号时,调制的实际
= ωb − ωa ;第二次相乘结果相减得到下边带信号时,实际的载频为 载频为 ω c
图 5 信号和载波的时域波形图
本设计中采用 FFT 进行信号的频谱分析,由于 FFT 是对信号采样后进行的谱 分析,所以必须找到数字频率和模拟频率的关系。 本设计对信号采用 500Hz 的速率进行采样,由 Nyquist 采样定理可知,模拟 频率最高为 250Hz,所以 FFT 处理的最高频率对应模拟频率的 250Hz。 singal_fft = fftshift(fft(singal)); singal_mag = abs(singal_fft); singal_phase = angle(singal_fft); figure(2) w = linspace(-250,250,1000);%500¸ subplot(2,1,1);plot(w,singal_mag); grid on title('幅频相应'); xlabel('Frequence(Hz)'); ylabel('Mag'); subplot(2,1,2);plot(w,singal_phase); title('相频相应'); xlabel('Frequence(Hz)'); ylabel('phase'); grid on
SUSB (t ) =
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吉林工程技术师范学院信息工程学院《数字通信系统》课程设计报告题目:基于MATLAB数字基带调制专业:电子信息工程班级:电子信息1041班*名:**学号: 25 号指导教师:范珩王冬梅时间: 2013/11/25----2013/12/13目录第一章绪论 (1)1.1通信的发展史简介 (1)1.2设计的目的及意义 (2)第二章数字基带信号 (3)2.1数字基带调制原理 (3)2.2单极性不归零波形 (4)2.3双极性不归零波形 (4)2.4单极性归零波形 (5)2.5双极性归零波形 (6)第三章载波调制的数字传输 (7)3.1载波调制的原理 (7)3.2 二进制2ASK的调制与解调仿真 (8)3.3二进制2FSK的调制与解调仿真 (15)3.4二进制2PSK的调制与解调仿真 (20)第四章总结 (25)参考文献 (I)附录: (I)第一章绪论1.1通信的发展史简介随着数字通信技术和计算机技术的快速发展以及通信网与计算机网络的相互融合,信息科学技术已成为21世纪和世界的新的强大推动力。
信息是一种资源,只有通过广泛的传播与交流,才能产生利用价值,而欣喜的传播与交流,是依靠各种通信方式与技术来实现的。
学习和掌握现代通信原理与技术是信息社会每一位成员,尤其是未来通信工作者的迫切需求。
通信就是从一地向另一地传递消息。
通信的目的是传递消息中所包含的信息。
人们可以用语言、文字、数据、图片或活动图像等不同形式的消息来表达信息。
信息是消息的内涵,即消息中所包含的人们原来不知而待知的内容于传输含有信息的消息,否则,就失去了通信的意义。
实现通信的方式很多,如手势、语言、旌旗、消息树、烽火台、金鼓和译码传令,以及现代社会的电报、电话、广播、电视、遥控、遥测、因特网、数据和计算机通信等,这些都是消息传递方式和信息交流的手段。
随着社会的进步和科学技术的发展,目前使用最广泛的通信方式是电通信。
由于电通信迅速、准确、可靠且不受时间、地点、距离的限制,自然科学领域凡是涉及“通信”这一术语时,一般均值“电通信”。
通信系统就是传递信息所需要的一切技术设备和传输媒质的总和,包括信息源、发送设备、信道、接收设备和信宿(受信者) ,它的一般模型如图1-1所示。
→→→→信息源发送设备信道接收设备受信者↑噪声源图1-1通信系统一般模型1.2设计的目的及意义目的:1、根据题目,查阅有关资料,掌握数字带通调制技术以及扩频通信原理。
2、学习MATLAB软件,掌握MATLAB各种函数的使用。
3、根据数字带通调制原理,运用MATLAB进行编程,仿真调制过程,记录并分析仿真结果。
意义:课程设计需要运用MATLAB编程实现2ASK,2FSK,2PSK,2DPSK 调制解调过程,并且输出其调制后的波形,画出频谱、功率谱密度图,并比较各种调制的误码率情况,讨论其调制效果。
第二章数字基带信号2.1数字基带调制原理基带信号具有较低的频率分量,不易通过无线信道传输。
因此,在通信系统的发送端需要有一个在舶来运载基带信号,也就是使载波的某个参量随基带信号的规律而变化,这一过程称为调制。
载波受调制后成为已调信号,它含有基带信号的全部特征。
在通信系统的接受端则需要有解调过程,其作用是将已调信号中的原始基带信号恢复出来。
调制的作用和目的:将基带信号转换成适合于信道传输的已调信号;实现信道的多路复用,提高信道利用率;减小干扰,提高系统抗干扰能力;实现传输带宽与信噪比之间的互换,等等。
因此,调制对通信系统的有效性和可靠性有着很大的影响和作用。
采用什么样的调制方式将直接影响着通信系统的性能。
调制方式有很多,根据调制信号的形式可分为模拟调制和数字调制;根据载波的选择可分为以正弦作为载波的连续波调制和以脉冲串作为载波的脉冲调制等讨论的重点使用取值连续的调制信号去控制正弦载波参量的模拟调制,他可分为幅度调制和角度调制。
其原理甚至电路完全推广到数字调制中去。
讨论的主要内容有:各种已调信号的时域波形和频谱结构,调制与解调原理及系统的抗噪声性能数字基带信号数字基带信号是消息代码的电波形表示。
数字基带信号的类型有很多,常见的有矩形脉冲、三角波、高斯脉冲和升余弦脉冲等。
下面以矩形脉冲为例介绍几种最常见的基带信号波形。
2.2单极性不归零波形单极性不归零波形如图所示,这是一种最简单、最常用的系带信号形式。
这种信号脉冲的零电平和正电平分别对应着二进制代码0和1,或者说,他在一个码元时间内用脉冲的有或无来对应表示0或1码。
其特点是极性单一,有直流分量,脉冲之间无间隔用单极性不归零码来表示二元信息序列 10110001010,画出波形示意图。
如图2-1所示,程序详见附录。
图2-1单极性不归零波形2.3双极性不归零波形在双极性不归零波形中。
脉冲的正、负电平分别对应于二进制代码1、0,如图所示,由于它是幅度相等极性相反的双极性波形,故当0、1符号等可能出现时无直流分量。
这样,恢复信号的判决电平为0,因而不受信道特性变化的影响,抗干扰能力较强用双极性不归零码来表示二元信息序列 001010101011,画出波形示意图。
如图2-2所示,程序详见附录。
图2-2双极性不归零波形2.4单极性归零波形单极性归零波形与单机行不归零波形的区别是有电脉冲宽度小于码元宽度,每个有电脉冲在小于码元长度内总要回到零电平所以称为归零波形。
单极性归零波形可以直接提取定时信息,是其他波形提取位定时信号时需要采用的一种过渡波形。
用单极性归零码来表示二元信息序列 11010100101,画出波形示意图。
如图2-3所示,程序详见附录。
图2-3单极性归零波形2.5双极性归零波形双极性归零波形是双极性波形的归零形式,如图所示它兼有双极性和不归零波形的特点用双极性归零码来表示二元信息序列 10110001010,画出波形示意图。
如图2-4所示,程序详见附录。
图2-4双极性归零波形第三章载波调制的数字传输3.1载波调制的原理在数字基带传输系统中,为了使数字基带信号能够在信道中传输,要求信道应具有低通形式的传输特性。
然而,在实际信道中,大多数信道具有带通传输特性,数字基带信号不能直接在这种带通传输特性的信道中传输。
必须用数字基带信号对载波进行调制,产生各种已调数字信号如图3-1所示。
图 3-1 数字调制系统的基本结构数字调制与模拟调制原理是相同的,一般可以采用模拟调制的方法实现数字调制。
但是,数字基带信号具有与模拟基带信号不同的特点,其取值是有限的离散状态。
这样,可以用载波的某些离散状态来表示数字基带信号的离散状态。
基本的三种数字调制方式是:振幅键控(ASK)、移频键控(FSK)和移相键控(PSK 或DPSK)。
3.2 二进制2ASK 的调制与解调仿真振幅键控是正弦载波的幅度随是自己带信号而变化的数字调制。
当数字基带信号为二进制时,则为二进制振幅键控。
设发送的二进制符号序列由3、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振幅键控是正弦载波的幅度随是自己带信号而变化的数字调制。
当数字基带信号为二进制时,则为二进制振幅键控。
设发送的二进制符号序列由3、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)()(∑-=nS n nT t g a t s其中{PP n a ,发送概率为,发送概率为011-=Ts 是二进制系带信号的时间间隔,g(t)是持续时间为Ts 的矩形脉冲,{S T t t g ≤≤=0,1,0)(其他 则二进制振幅键控信号可表示为 t nTs t g a T e c n n ASL ωcos )()(2∑-=1、调制仿真(1)建立模型方框图2ASK信号调制的模型方框图由DSP模块中的sinwave信号源、方波信号源、相乘器等模块组成,Simulink 模型图如图3-2所示。
图3-2 2ASK信号调制的模型方框图其中正玄信是载波信号,方波代表S(t)序列的信号塬,正玄信号和方波相乘后就得到键控2ASK信号。
(2)参数设置建立好模型之后就要设置系统参数,以达到系统的最佳仿真。
从正玄信号源开始依次的仿真参数设置如图3-3所示。
图3-3 2ASK的正玄信号参数设置(3)二进制2ASK仿真及各点波形图经过上面参数的设置后,就可以进行系统的仿真下面是示波器显示的各点的波形图如图3-4所示。
图3-4 2ASK信号调制的各点时间波形图2、解调仿真(1)建立simulink模型方框图相干解调也叫同步解调,就是用已调信号恢复出载波——既同步载波。
再用载波和已调信号相乘,经过低通滤波器和抽样判决器恢复出S(t)信号,simulink模型图如图3-5所示。
图3-5 2ASK相干解调的 simulink模型方框图(2)参数设置建立好模型之后,开始设置各点的参数,由于低通滤波器是滤去高频的载波,才能恢复出原始信号,所以为了使已调信号的频谱有明显的搬移,就要使载波和信息源的频率有明显的差别,所以载波的频率设置为100Hz.为了更好的恢复出信源信号,所以在此直接使用原载波信号作为同步载波信号下面是低通滤波器的参数设置如图3-6所示。
图3-6 低通滤波器的参数设置图(3)系统仿真及各点时间波形图如图3-7所示图3-7 2ASK信号解调的各点时间波形图3.3二进制2FSK的调制与解调仿真在2FSK信号中,信号相位的变化是以未调正弦载波的相位作为参考,用载波相位的绝对数直来表示数字信息的,所以称为绝对移相在2PSK信号中,信号相位的变化是以未调正弦载波的相位作为参考,用载波相位的绝对数值表示数字信息的,所以称为绝对移相。
1、调制仿真2FSK信号是由频率分别为f1和f2的两个载波对信号源进行频率上的控制而形成的,其中f1和f2是两个频率有明显差别的且都远大于信号源频率的载波信号,2FSK信号产生的simulink 仿真(1)模型图如下所示:图3-8 2FSK信号调制的模型方框图(2)参数设置图3-9 载波sin wave的参数设置(3)系统仿真及各点时间波形图其中方波是幅度为1,周期为3,占1比为1/3的基于采样的信号。
经过以上参数的设置后就可以进行系统的仿真,其各点的时间波形如图3-10所示:图3-10 2FSK信号调制的各点时间波形图2.解调仿真(1)解调方框图如下所示:图3-11 2FSK相干解调的 simulink模型方框图(2)设置参数2FSK信号的调制模块,两个带通滤波器分别将2FSK信号上下分频f1和f2 ,后面就和2ASK信号的解调过程相同,各参数设置如图3-12所示。
图3-12 2FSK信号带通滤波器参数设置(3)经过系统仿真后的各点时间波形如下:图3-13 2FSK信号解调的各点时间波形图3.4二进制2PSK 的调制与解调仿真当正弦载波的相位随二进制数字基带信号离散变化时,则产生二进制移相键控(2PSK )信号。