ASK调制与解调电路设计及仿真
六4ASK调制解调
4ASK 调制解调一、实验目的1．加深理解4ASK 调制与解调原理。
2．学会运用SystemView 仿真软件搭建4ASK 调制与解调仿真电路。
3．通过仿真结果观察4ASK 的波形及其功率谱密度。
二、仿真环境Windows98/2000/XPSystemView5.0三、4ASK 调制解调原理方框图1．4ASK 调制原理实现4ASK 调制的方法类似2ASK 有两种：第一种采用相乘电路，用基带信号s（t）和载波cos o ωt 相乘就得到已调信号输出。
第二种方法是采用开关电路，，这里的开关电路是由输入基带信号s（t）控制，用这种方法可以得到同样的输出波形。
这里采用第一种方法（原理图略）。
2．4ASK 调制原理实现4ASK 解调的方法也类似2ASK 有两种： 第一种包络解波法（非相干解调法）。
第二种是相干解调法，在相干解调法中相乘电路需要有相干载波cos O ωt,它必须从接受信号中提取，并且和接受信号的载波同频同相。
这里采用第二种方法（原理图略）。
四、4ASK 调制解调仿真电路1．仿真参数设置1）信号源参数设置：基带信号码元速率设为101==T R B 波特，2ASK 信号中心载频设为。
(说明：载频设得较低，目的主要是为了降低仿真时系统的抽样率，加快仿真时间。
)Hz f s 100=s f 2）系统抽样率设置：为得到准确的仿真结果，通常仿真系统的抽样率应大于等于10倍的载频。
本次仿真取10，即1000Hzfs3）系统时间设置：通常设系统Start time=0。
为能够清晰观察每个码元波形及4ASK信号的功率谱密度，在仿真时对系统Stop time必须进行两次设置，第一次设置一般取系统Stop time=6T~8T，这时可以清楚地观察到每个码元波形；第二次设置一般取系统Stop time=1000T~5000T，这时可以清楚地观察到4ASK 信号的功率谱密度。
2．2ASK信号调制与解调的仿真电路图2ASK信号调制与解调的仿真电路如图1所示。
ASK调制与解调的仿真
实验四ASK 调制与解调的仿真一．实验目的1．掌握幅度键控的原理，经过对仿真的过程和结果剖析，加深对其理解。
2.运用 MATLAB对 ASK的调制与解调过程进行仿真。
二．实验内容运用 MATLAB编程实现ASK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，并比较各样调制的误码率状况，议论其调制成效。
三．软件纲要设计说明，功能模块及流程和工作原理ASK信号调制器的设计：产生二进制振幅键控信号的方法主要有两种：法 1：采纳相乘电路，用基带信号 A t 和载波 cos t 相乘就获得已调信号输出；法 2：采纳开关电路，这里的开关由输入基带信号 A t 控制，用这类方法能够获得相同的输出波形。
ASK 信号解调器的设计：ASK信号的解调方法有两种，即包络检波法和相关解调法，前者属于非相关解调。
此中解调的原理框图以下图。
依据 ASK调制的表达式可知：S2 ASK (t ) a n A cos c t综合式令A＝1，则ASK信号的一般时域表达式为：S 2ASK (t ) a n g(t nT s ) cos c tnS(t ) cos c t式中， T s 为码元间隔， g(t ) 为连续时间 Ts 2,Ts 2 内随意波形形状的脉冲（剖析时一般 设为归一化矩形脉冲） ，而 S(t) 就是代表二进制信息的随机单极性脉冲序列。
依据 ASK 相关解调的表达式：z(t ) y(t) ?cos( c t) m(t ) ? cos 2 ( c t ) m(t) ? 1 [1 cos(2 c t)] 1 m(t) 1 m(t ) cos(2c t) 2 2 2此中第 1 项是基带信号，第 2 项是频次为 2 c 的高频信号，利用低通滤波器可检出基带信 号，再经过抽样裁决，可恢复出原始信号序列。
四． 软件详尽设计、重点技术与难点、测试数据用 MATLAB 编程以下：t=0::8; % 定义时间采样值y=sin(2*pi*t); % 定义未调信号的表达式x=[ones(1,100),zeros(1,100),ones(1,100),ones(1,100),zeros(1,100),zeros(1,100) ,ones(1,100),zeros(1,101)]; % 定义载波 X 的取值z=x.*y; % 定义已调信号的表达式subplot(3,1,1) % 画第一个图plot(t,x) % 画出载波图axis([0,8,,]) % 定义范围xlabel(' 时间 ') % 定义坐标轴的名字title(' 未调信号 '); % 定义图的名字subplot(3,1,2); % 画第二个图plot(t,y) % 画出调制信号图axis([0,8,,]) % 定义范围xlabel(' 时间 ') % 定义坐标轴的名字title('载波 ')%定义图的名字subplot(3,1,3)%画出第三个图plot(t,z)%画出解调后的图axis([0,8,,]) %定义范围xlabel('时间 ')%定义坐标轴的名字title('已调信号 ');%定义图的名字仿真结果：软件中主要包括有二进制信号的产生，调制信号的产生，调制信号的解调解画图部分。
ask调制与解调实验报告
ask调制与解调实验报告ASK调制与解调实验报告一、引言调制与解调是通信领域中非常重要的技术手段之一。
本实验旨在通过实际操作，探索并理解ASK调制与解调的原理和实现方法。
二、实验目的1. 理解ASK调制与解调的基本原理；2. 掌握ASK调制与解调的实验操作方法；3. 分析ASK调制与解调的优缺点及应用领域。
三、实验原理ASK（Amplitude Shift Keying）调制是一种基于信号幅度变化的数字调制技术。
在ASK调制中，将数字信号的高低电平分别对应于载波信号的高低幅度，从而实现数字信息的传输。
解调过程则是将调制信号恢复为原始的数字信号。
四、实验步骤1. 搭建ASK调制电路：将数字信号源与载波信号源连接至调制器，调制器输出ASK调制信号。
2. 搭建ASK解调电路：将ASK调制信号与载波信号输入解调器，解调器输出解调信号。
3. 连接示波器：将ASK调制信号和解调信号分别连接至示波器，观察波形变化。
4. 调整参数：根据实验要求，调整数字信号源的频率和幅度，观察ASK调制信号和解调信号的变化。
五、实验结果与分析1. 观察ASK调制信号的波形：通过示波器显示的波形图，我们可以清晰地看到数字信号的高低电平对应于载波信号的高低幅度。
这种幅度变化的方式可以有效地传输数字信息。
2. 观察ASK解调信号的波形：解调器将ASK调制信号恢复为原始的数字信号，解调信号的波形应与数字信号源的波形一致。
通过比较两者的波形图，可以验证解调的准确性。
3. 分析ASK调制与解调的优缺点：ASK调制与解调的优点是实现简单，传输效率高。
然而，由于ASK调制信号的幅度变化较大，容易受到噪声的干扰，因此抗干扰性较差。
4. 应用领域：ASK调制与解调广泛应用于短距离通信系统中，如遥控器、无线门铃等。
在这些应用中，传输距离相对较短，抗干扰性要求不高，因此ASK调制与解调是一种经济实用的选择。
六、实验总结通过本次实验，我们深入了解了ASK调制与解调的原理和实现方法。
ASK调制与解调电路设计及仿真
该处电压抽样判决器中负端工作电压由V6处的5Vdc经R4、R5构成的电压取样电路取得1Vdc与LM324的正端输入电压信号比较，当输入信号大于1Vdc时，LM324输出为高电平，否则为低电平。从而将原低频调制信号解调还原出来。电路如下图所示
6.ASK调制解调仿真电路综合设计
综合上述各个电路环节，最后得ASK调制解调的仿真电路如下图所示：
五．PSPICE环境下仿真波形及波形分析
1.电路图标记各点在pspice环境下的仿真波形：
上图为01处波形（图1）
上图为02处波形（图2）
上图为03处波形（图3）
上图为04处波形（图4）
上图为05处波形（图5）
2.波形分析：
通过观察各个关键点的波形可知，01处的波形就是所要产生的2ASK信号波形，即调制波形。02处的波形就是将上述2ASK信号相干解调后所得波形，即解调波形。03处波形就是经滤波处理后所得波形，04处的波形就是电压判决器电路工作的工作基准电压波形，05处的波形就是解调还原出的调制信号波形，各观测点波形均为预期波形，说明仿真结果达到了设计要求，该设计具有可实用性。
当0、1等概出现时，单极性基带信号功率谱密度为:
则2ASK信号的功率谱密度为:
ASK信号谱,形状为ps(f),双边带加载频谱线pE(f)
ASK信号传输带宽
（取主瓣宽度）
带宽利用率
（4）ASK信号的解调方式
解调也可以分成相干解调与非相干解调两类。其中相干解调要求接收端提供相干载波。非相干解调，就是在接收端不需要相干载波，而根据已调信号本身的特点来解调
（4）ASK调制波形与方框图：
2.二进制幅移键控(ASK)
（1）ASK信号的产生
图为ASK信号的产生原理
Matlab的ASKFSKPSK程序仿真.pptx
.试验及要求
试验任务
.依据题目，查阅有关资料，驾驭数字带通调制技术以及扩频通信原理。
.学习MAT1.AB软件,匍驭MΛT1.ΛB各种函数的运用。
.依据数字带通调制原理,运用MAT1.AB进行编程,仿真调制过程,记录并分析仿真结果。
.形成设计报告。
.2设计要求
相位使之随未调信号的大小而变更，这就是调相的概念。 角度调制信号的一般表示形式为：
Sm(t)=Acos[ωCt+Φ(t)]
2数字调制技术的仿真实现 MAT1.AB是一种功能强大的科学计第和工程仿真软件，它的交互能。本课程设计须要运用MAT1.AB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状况，探讨其调制效 果。 3.程序及调试图形 ASK调制解调 ASK电路图： ASK仿真图形： 2、FSK调制解调 FSK电路图： 2.2FSK仿真图（包含误码率分析）： 3、PSK调制解调
2PSK 2PSK以载波的相位变更作为参考基准的，当基带信号为0时相位相对于初始相位为0, 当基带信号为1时相对于初始相位为180°。 、AM 幅度调制是用调制信号去限制高频正弦载波的幅度，使其按调制信号的规律变更的过程。幅度调制器的一般模 型如图2.1.1所示。
FM
PM 在模拟调制中，•个连续波有三个参数可以用来携带信息而构成已调信号。当幅度和频率保持不变时，变更载波 的
ASK 2ASK信号的产生方法通常有两种：模拟调制和键控法。解调有相干解 调和非相干解调。P=I时f(t)=Acoswt;P=。时f(ι)=0;其功率谱密度是基带信号功率谱的线性搬移
FSK 一个FSK信号可以看成是两个不同载波的2ASK信号的叠加。其解调和解调方法和ASK差不多。2FSK信号的频 谱可以看成是fl和f2的两个2ASK频谱的组合。
实验二基于simulink的ASK数字调制与解调的仿真
实验二 基于simulink 的2ASK 有扰通信系统仿真一、实验目的1、熟悉2ASK 系统的调制、解调原理2、进一步熟悉MATLAB 环境下的Simulink 仿真平台3、提高学生分析问题和解决问题的能力二、实验原理1、2ASK 调制原理a)2ASK 的时间波形振幅键控是正弦载波的幅度随数字基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0、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)()(S nn nT t g a t s -=∑其中，⎩⎨⎧=P -P 110发送概率为发送概率为n a T s 是二进制基带信号时间间隔，g(t)是持续时间为T s 的矩形脉冲:⎩⎨⎧≤≤=其他001)(s T t t g则二进制振幅键控信号可表示为t nT t g a t t s t s c s n n c ASK ωωcos )(cos )()(2⎥⎦⎤⎢⎣⎡-==∑ 典型波形如图1-1所示图1-1 典型2ASK 波形由图1-1可以看出，2ASK 信号的时间波形e 2ASK (t)随二进制基带信号s(t)通断变化，所以又称为通断键控信号（OOK 信号）。
b)2ASK 信号的功率谱密度由于二进制的随机脉冲序列是一个随机过程，所以调制后的二进制数字信号也是一个随机过程，因此在频率域中只能用功率谱密度表示。
2ASK 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，连续谱由调制信号g(t)经线性调制后决定，离散谱由载波分量决定；(2)已调信号波形的带宽是基带脉冲波形带宽的2倍。
2ASK 信号功率谱密度推导：设调制信号s(t)为单极性不归零码，码元间隔为T s ，高电平设为A ，低电平为0，则)(t s 的功率谱)(f P s 为 )(4)(4)(222f A fT Sa T A f P s s s δπ+= 已调信号为t nT t g a t t s t s c S n n c ASK ωωcos )(cos )()(2⎥⎦⎤⎢⎣⎡-==∑，其功率谱为[])()(16)()(sin )()(sin 16)(2222c c s c s c s c s c s e f f f f A T f f T f f T f f T f f T A f P -+++⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡--+++=δδππππ图1-2 2ASK 信号的功率谱密度示意图图中，sb T f 1=，为调制信号s(t)的带宽，数值上也等于码元速率。
ASK调制解调
基于Simulink的ASK频带传输系统仿真与性能分析实验目的：1)熟悉数字调制系统的的几种基本调制解调方法；2)学会运用Matlab、Simulink设计这几种数字调制方法的仿真模型；3)通过仿真，综合衡量系统的性能指标。
实验原理及分析：数字调制可以分为二进制调制和多进制调制，多进制调制是二进制调制的推广，所以本文主要讨论二进制的调制与解调，最后简单讨论一下多进制调制中的MFSK(M元移频键控)和MPSK(M元移相键控)。
最常见的二进制数字调制方式有二进制振幅键控（2-ASK）、移频键控（2-FSK）和移相键控（2-PSK和2-DPSK）等。
此次实验二进制振幅键控，即——2—ASK。
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3.1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，不用再经过编码器。
图3.1 数字通信系统模型根据Simulink提供的仿真模块，数字调制系统的仿真可以简化成如图3.2所示的模型：图3. 2 数字调制系统仿真框图通常，二进制振幅键控信号（2-ASK ）的产生方法（调制方法）有两种，如图3.3所示：(a)(b)图3.3 2-ASK 信号产生的两种方法2-ASK 解调的方法也有两种相应的接收系统组成方框如图3.4所示：图3.4 2-ASK 信号接收系统组成框图根据3.3（a ）所示方框图产生2-ASK 信号，并用图3.4（b ）所示的相干解调法来解调，设计2-ASK 仿真模型如图3.5所示：图3.5 2-ASK模型在该模型中，调制和解调使用了同一个载波，目的是为了保证相干解调的同频同相，虽然这在实际运用中是不可能实现的，但是作为仿真，这样能获得更理想的结果。
仿真波形及分析：ASK调制与解调整个ASK的仿真系统的调制与解调过程为：首先将信号源的输出信号与载波通过相乘器进行相乘，在接收端通过带通滤波器后再次与载波相乘，接着通过低通滤波器、抽样判决器，最后由示波器显示出各阶段波形，并用误码器观察误码率。
实验三 ASK调制与解调
实验三 ASK调制解调一、实验目的1．掌握ASK调制器的工作原理及性能测试；2．学习基于软件无线电技术实现ASK调制、解调的实现方法。
二、实验仪器1．RZ9681实验平台2．实验模块：●主控模块●基带信号产生与码型变换模块-A2●信道编码与频带调制模块-A4●纠错译码与频带解调模块-A53．信号连接线4．100M四通道示波器三、实验原理3.1调制与解调数字信号的传输方式分为基带传输和带通传输。
然而，实际中的大多数信道（如无线信道）因具有带通特性而不能直接传送基带信号，这是因为数字基带信号往往具有丰富的低频分量。
为了使数字信号在带通信道中传输，必须用数字基带信号对载波进行调制，以使信号与信道的特性相匹配。
这种用数字基带信号控制载波，把数字基带信号变换为数字带通信号（已调信号）的过程称为数字调制（digital modulation）。
在接收端通过解调器把带通信号还原成数字基带信号的过程称为数字解调（digital demodulation）。
通常把包括调制和解调过程的数字传输系统叫做数字频带传输系统。
数字信息有二进制和多进制之分，因此，数字调制可分为二进制调制和多进制调制。
在二进制调制中，信号参量只有两种可能的取值；而在多进制调制中，信号参量可能有M（M>2）种取值。
本章主要讨论二进制数字调制系统的原理。
3.2 2ASK调制振幅键控（Amplitude Shift Keying，ASK）是利用载波的幅度变化来传递数字信号，而其频率和初始相位保持不变。
在2ASK中，载波的幅度只有两种变换状态，分别对应二进制信息“0”或“1”。
2ASK信号的产生方法通常有两种：数字键控法和模拟相乘法。
实验中采用了数字键控法，并且采用了最新的软件无线电技术。
结合可编程逻辑器件和D/A转换器件的软件无线电结构模式，由于调制算法采用了可编程的逻辑器件完成，因此该模块不仅可以完成ASK，FSK 调制，还可以完成PSK，DPSK，QPSK，OQPSK等调制方式。
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ASK调制与解调电路设计及仿真
在通信系统中，调制和解调电路是至关重要的组成部分。
调制是将信息信号转换成适合在通信信道中传输的信号的过程，而解调则是将传输过来的信号恢复成原始信号的过程。
下面将详细介绍调制与解调电路的设计及仿真。
1.调制电路设计和仿真:
调制电路的设计目标是将原始信息信号转换成适合在通信信道中传输的信号。
常见的调制方式包括频率调制（FM）、相位调制（PM）和振幅调制（AM）。
调制电路的设计应考虑如下因素：
(1)信号源：需确定原始信息信号的频率范围、幅度以及波形特征。
(2)载波信号源：选择适合的载波频率和波形。
(3)调制电路：根据调制方式选取合适的调制电路，如较简单的RC电路或相移电路等。
(4)调制参数调整：通过改变调制电路的参数，可以对调制信号的频率、相位和幅度进行调节。
(5) 仿真验证：利用电路仿真软件（如Multisim、LTspice等）对设计的调制电路进行仿真、调试和验证。
2.解调电路设计和仿真:
解调电路的设计目标是将经过调制的信号恢复成原始信息信号。
解调电路的设计应考虑如下因素：
(1)调制方式和参数：了解调制信号的调制方式和参数，确定解调电
路的工作方式。
(2)解调电路选型：选择合适的解调电路，如包络检波电路、鉴频器等。
(3)解调参数调整：通过调整解调电路的参数，对解调信号的频率、
相位和幅度进行调节。
(4)仿真验证：利用电路仿真软件对设计的解调电路进行仿真、调试
和验证。
(5)信号恢复质量评估：通过仿真结果评估解调电路对原始信息信号
的恢复质量，包括信噪比、失真度等。
3.综合设计和仿真:
在设计调制和解调电路时，需要充分考虑信号传输的特性、噪声干扰、抗干扰性能等因素。
通过电路仿真软件，可以进行综合设计和仿真，优化
调制和解调电路的性能。
此外，还可考虑以下因素：
(1)双向通信：在调制和解调电路设计中，需要考虑双向通信的情况，即在同一通信链路上实现信号的传输和接收。
(2)多路复用：有时需要将多个信号在同一通信信道中传输，此时需
要设计相应的多路复用电路，实现信号的分离和恢复。
(3)抗干扰性能优化：在设计调制和解调电路时，可以采用滤波器和
抗干扰电路等措施，提高电路的抗干扰性能。
总结起来，调制与解调电路设计及仿真需要考虑信号特性、工作方式、参数调节等因素，并通过电路仿真软件验证和优化电路性能。
这样可以确
保电路设计符合实际应用需求，并能有效实现信息的可靠传输和恢复。