实验3-1、2ASK调制与解调
实验三2FSK调制与解调实验一、实验目的
实验三2FSK调制与解调实验一、实验目的1、了解二进制移频键控2FSK 信号的产生过程及电路的实现方法。
2、了解非相干解调器过零检测的工作原理及电路的实现方法。
3、了解相干解调器锁相解调法的工作原理及电路的实现方法。
二、实验内容1、了解相位不连续2FSK 信号的频谱特性。
2、了解2FSK（相位不连续）调制，非相干、相干解调电路的组成及工作理。
3、观察2FSK 调制，非相干、相干解调各点波形。
4、改变f1、f2的频率大小，观察不同调制指数下的调制解调效果。
（选作）5、利用实验模块的电路，设计出其它解调方法，并自行验证。
（选作）三、预习要求1)画出实验电路中2FSK调制器采用的原理框图；2)根据实验指导书的相关资料，说明本实验2FSK调制的载波频率分别是多少？用什么方法产生的？3)本实验2FSK载波是方波还是正弦波？如何实现的？4)用什么方法可以将方波变成正弦波？5)FSK调制器可以用哪两种基本方法实现？本实验用的是哪一种？6)用什么方法实现的FSK信号的相位是连续的？7)实验中，信息的码速率是多少？可以用什么方法测量？8)可以用什么方法来测量2FSK的两个载波频率？9)当用“10101010………”不断重复的信息码进行FSK调制，用计数法测量FSK调制输出信号的频率，测量得到的频率可能是多少？为什么？10)本实验中，2FSK 信号带宽是多少？如何计算的？公式中的各个量代表什么？11)本实验中，2FSK 信号的频谱会是单峰还是双峰？为什么？12)用示波器同时观测FSK调制器的输入数据、FSK调制器输出的已调信号，要能稳定的观测应该用这两个信号中的哪一个作为示波器的触发信号？13)画出2FSK过零检测解调的原理框图；14)实验中，FSK过零检测解调方案采用数字电路如何实现；15)脉冲的宽度相同，有些时刻的脉冲密一些，有些时刻的脉冲少一些，可以用什么具体的方法区分出每一个单位时刻内脉冲是多还是少？16)测试接收端的各点波形，需要与什么波形对比，才能比较好的进行观测？示波器的触发源该选哪一种信号？为什么？17)采用过零检测解调的方法时，将f1和f2倍频的电路是如何设计的？18)采用过零检测解调的方法时，解调电路中哪一点的波形是f1和f2的倍频？19)2FSK 信号经过整形变成方波2FSK 信号，频谱有什么变化？为什么？20)解调时将f1和f2倍频有何好处？如何通过仪器测量来说明？21)2FSK 信号解调时将f1和f2倍频之后，频谱有什么变化？为什么？22)解调电路各点信号的时延是怎么产生的？23)解调出的信码和调制器的绝对码之间的时延是怎么产生的？24)解调的信号为什么要进行再生？25)理论上，能否实现出一个没有时延的解调器？为什么？26)解调的信号是如何实现再生的？27)再生过程中，是什么环节会对解调的输出造成延时？为什么？28)画出2FSK 锁相PLL 解调的原理框图；29)PLL 解调2FSK 信号的原理是什么？30)为什么2FSK 锁相解调可以实现相干解调？31)要实现2FSK 锁相解调，锁相环需要工作在什么跟踪方式？为什么？32)解调电路中T31（放大出）没有信号输出，可能的原因有哪些？33)T19（2FSK 过零检测出）信号异常，如何判断故障点在哪？34)解调输出信号与发送端的数据信号对比，为什么会有延时，是哪些原理造成的？四、实验原理二进制频率调制（2FSK ）是数据通信中使用较早的一种通信方式。
2ask的解调原理
2ask的解调原理2ASK是一种调制和解调技术，用于数字通信中。
在回答这个问题之前，我们需要先了解什么是调制和解调。
调制是指将要传输的信息信号（也叫基带信号）转换成可以在传输介质中传输的信号，称为调制信号。
调制过程是通过改变调制信号的某些特性，如振幅、频率或相位来实现的。
调制的目的是将原始信号转换成适合在传输媒介中传输的信号。
解调是指从调制信号中恢复出原始的信息信号。
解调器是用于恢复基带信号的接收设备。
解调器通过对调制信号的特性进行逆操作，恢复出原始信号。
解调的目的是将调制信号还原为基带信号，使得接收方能够正确读取信息。
现在我们来详细说明2ASK的解调原理。
2ASK是一种二进制调制技术，也称为两种幅值键控调制（Amplitude Shift Keying）。
在2ASK中，信息信号被调制成两个不同的幅度水平。
一种幅度表示二进制的"0"，另一种幅度表示二进制的"1"。
2ASK的解调原理是通过比较调制信号的幅度与一个参考信号的幅度来判断是"0"还是"1"。
解调器通常有以下几个主要组成部分：1. 前置放大器：前置放大器用于放大接收到的调制信号，以增加解调器的灵敏度和信噪比。
2. 幅度检测器：幅度检测器用于测量接收到的调制信号的幅度，并与参考信号的幅度进行比较。
通常通过整流和低通滤波器来实现幅度检测。
3. 参考信号生成器：解调器需要一个参考信号，用于与接收到的调制信号进行比较。
参考信号通常由解调器内部的时钟电路生成。
4. 解调判决电路：解调判决电路用于根据幅度检测的结果判断接收到的信号是"0"还是"1"。
2ASK的解调过程如下：1. 接收信号放大：解调器首先对接收到的调制信号进行放大，以提高信号的强度和质量。
2. 幅度检测：接下来，放大后的信号经过幅度检测器，将其转化为一个关于幅度的电压信号。
ASK调制与解调实验
2ASK调制与解调一、实验目的：（1）掌握2ASK的调制与解调原理。
（2）学会运用Matlab编写2ASK调制程序。
（3）会画出原信号和调制信号的波形图。
（4）掌握数字通信的2ASK调制方式。
二、实验原理分析1、二进制振幅键控（2ASK）频移键控是利用载波的幅度变化来传递数字信息，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化状态，分别对应二进制信息“0”或“1”。
二进制振幅键控的表达式为：s(t) = A(t)cos(w+θ) 0＜t≤T式中，w0=2πf为载波的角频率；A(t)是随基带调制信号变化的时变振幅，即A(t) =⎩⎨⎧A典型波形如图1所示：图12ASK信号的产生方法通常有两种：相乘法和开关法，相应的调制器如图2。
图2（a）就是一般的模拟幅度调制的方法，用乘法器实现；图2（b）是一种数字键控法，其中的开关电路受s(t)控制。
在接收端，2ASK有两种基本的解调方法：非相干解调（包络检波法）和相干解调（同步检测法），相应的接收系统方框图如图：三、附录2ASK调制matlab程序：clear all;close all;clc;max = 8;s=[1 1 0 1 1 0 1 0];cp=[];fs=100;fc=1;t1=(0:1/fs:8);f=1;%载波频率tc=0:2*pi/99:2*pi;nsamp = 100;cm=[];mod=[];for n=1:length(s);if s(n)==0;m=zeros(1,nsamp);b=zeros(1,nsamp);else s(n)==1;m=ones(1,nsamp);b=ones(1,nsamp);endc = sin(f*tc);cm=[cm m];cp = [cp b];mod=[mod c];endtiaozhiqian=sin(2*pi*t1*fc);tiaozhi=cm.*mod;%2ASK调制t = linspace(0,length(s),length(s)*nsamp); figure;subplot(3,1,2);plot(t,cp);grid on;axis([0 length(s) -0.1 1.1]);title('二进制信号序列');subplot(3,1,1);plot(t1,tiaozhiqian);grid on;%axis([0 length(s) -1.1 1.1]);title('未调制信号');subplot(3,1,3);plot(t,tiaozhi);grid on;axis([0 length(s) -1.1 1.1]);title('2ASK调制信号');图1 2ASK调制2ASK解调matlab程序：%加性高斯白噪声信道tz=awgn(tiaoz,10);%信号tiaoz中加入白噪声，信噪比为SNR=10dB figure;subplot(2,1,1);plot(t,tz);grid onaxis([0 length(s) -1.5 1.5]);title('通过高斯白噪声信道后的信号');jiet = mod.*tz;%相干解调subplot(2,1,2);plot(t,jiet);grid onaxis([0 length(s) -1.5 1.5]);title('乘以相干载波后的信号波形')图2 2ASK解调六、总结与心得体会通过实验，基本掌握了MATLAB的基本功能和使用方法，对数字基带传输系统有了一定的了解，加深了对2ASK的调制原理的认识，理解了如何对他进行调制，通过使用MATLAB仿真，对个调制和解调电路中各元件的特性有了较为全面的理解。
2ASK调制
2ASK非相干解调
2SAK相干解调
参数设置：
系统时钟：No. of Sample: 1024 ; Sample Rate: 20000Hz No. of System Loop:1
载波信号，调制信号如下：
调制信号的功率谱密度如下：
从图中可以看出，在1000Hz处很明显地看到调制信号的离散谱，约为0db；还可以看出频率谱的连续部分是由二进制随机序列信号的功率谱搬移得到，主峰值约为-3db，第一旁瓣峰值约为-15db。
解调得到的波形如下：依次为相干解调和非相干解调
信号源发生的信号，可以看到，解调得到的信号和它的波形是一致的，仅仅是时间上有一些延迟。
思考题：
1、本实验中实现的是DSB调制还是SSB调制，为什么？实验分析两种调制方式下调制输出
信号的功率（幅度）与基带信号、载波信号功率（幅度）的关系。
答：实现的是DSB调制，因为从调制信号的功率谱密度图可以看出，在载波1000Hz 的左右对称位置上其实就是基带脉冲波形（矩形脉冲）的功率谱平移后得到的。
包含了上边频和下边频两部分，故为DSB调制。
下图是载波信号（正弦信号）功率（幅度）图：
下图是基带信号（矩形脉冲）的功率谱密度图：
下图是调制输出信号的功率（幅度）
从三个图可以看出：2ASK调制信号的功率谱是基带信号的功率谱Ps(f)的线性搬移（属于线性调制）。
通原实验4-数字调制PSK实验
常认为增加一倍；所以DPSK解调大多采用差厚分德相博干学接收追。求卓越
1.8 2DPSK信号解调
B.相干解调-码变换法电路工作原理
以数字序列 =[101001]为例
发送数据 0 1 0 1 0 0 1
2DPSK
0
载波
这就避免了2PSK中的倒π现象发生，为此得到了广泛的工程应用。 相乘输出
低通输出 由以上分析可知，2DPSK与2PSK的波形不同，他们的同一相位
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三、实验应知知识
1.数字移相键控PSK调制的基本原理
数字相位调制又称移相键控，简记PSK,二 进制移相键控记作2PSK。它是利用载波相位 的变化来传送数字信息的。
通常有两种类型：
(1)绝对相移(2PSK或BPSK)
(2)相对相移(差分相移/2DPSK 或DBPSK)
厚德博学 追求卓越
1、2DPSK与2PSK信号有相同的功率谱
2、2DPSK与2PSK信号带宽相同，是基带信号带宽Bs的两倍， 即
3、2DPSK与2PSK信号频带利用率也相同，为
B 2DP SB K 2PS K 厚2德fs博学 追求卓越
1.8 2DPSK信号解调
差分相干解调和相干解调-码变换法，后者又称为极性比较－码 变换法。
Ø切忌无目的地拨弄仪器面板上的开关和按钮。
Ø仪器设备出现问题，请向老师寻求帮助，请勿随便调换配件。 Ø注意仪表允许安全电压（或电流），切勿超过！
当被测量的大小无法估计时，应从仪表的最大量程开始测试，然后逐 渐减小量程。
厚德博学 追求卓越
四、实验内容与步骤
实验用数字调制与解调电路模块的基本组成：
PSK调制解调单元模块电路
通信原理实验
实验二-2ASK调制解调
实验二-2ASK调制解调实验二2ASK调制解调仿真学院（院、系）专业班通信原理课程学号姓名实验日期教师评定一、实验目的1．熟悉2ASK调制解调原理。
2．掌握编写2ASK调制解调程序的要点。
3．掌握使用Matlab调制解调仿真的要点。
二、实验内容1．根据2ASK调制解调原理，设计源程序代码。
2．通过Matlab软件仿真给定信号的调制波形。
3. 对比给定信号的理论调制波形和仿真解制波形。
三、实验原理1．2ASK二进制振幅键控（2ASK）信号码元为：S(t)=A(t)cos(w0t+θ) 0﹤t≤T式中w0=2πf0为载波的角频率；A(t)是随基带调制信号变化的时变振幅，即╱A 当发送“1”时A(t)=╲0 当发送“0”时在式中给出的基带信号码元A(t)的波形是矩形脉冲。
产生2ASK的调制方法，主要有两种。
第一种方法采用相乘电路如图1，用基带信号A（t）和载波cosw0t相乘就得到已调信号输出。
第二种方法是采用开关电路如图2，开关由输入基带信号A（t）控制，用这种方法可以得到同样的输出波形。
相乘法开关法图 1 相乘法原理图图2 开关法原理图2ASK信号有两种基本的解调方法：非相干解调（包络检波法）和相干解调（同步检测法），相应的接收系统如图 3和图4所示。
图3 包络检波法（非相干解调）图4 相干解调原理图抽样判决器的作用是：信号经过抽样判决器，即可确定接收码元是“1”还是“0”。
假设抽样判决门限为b，当信号抽样值大于b时，判为“1”码；信号抽样值小于b时，判为“0”码。
当本实验为简化设计电路，在调制的输出端没有加带通滤波器，并且假设信道时理想的，所以在解调部分也没有加带通滤波器。
四、程序设计1. 首先给定一组输入信号序列，如m=[1 1 1 0 0 0 1 0 1 1 0 1]。
2. 根据2ASK调制原理，需要对输入信号序列中的每个元素进行判断，假设判断元素为“1”，则在一个周期内，2ASK图像中对应一个正弦波，假设判断元素为“0”，则在一个周期内，2ASK图像中对应零输出，假设判断元素非上述两者，则在图中均无图像输出。
ASK调制与解调--通原实验报告
ASK调制与解调
一、实验目的
1.掌握2ASK调制器的基本工作原理；
2.掌握2ASK解调器的基本工作原理。
二、实验原理
1.2ASK信号波形
2.2ASK调制信号的产生
实验原理图，如图所示：方法一和方法二
方法一
方法二
3.2ASK调制信号的解调
2ASK信号的解调可以采用同步或非同步解调方式。
三、 实验设备
音频振荡器、主振荡器、序列码产生器、双模开关、加法器、乘法器、可变直流电压、共享模块，可变直流电压、移相器
四、 实验过程
1.2ASK 信号调制连接图如下：
方法一中：
（1） 数字信号的产生方法
利用主振荡器模块的2KHz 正弦信号加到序列码产生器的时钟控制端（CLK ）产生序列信号；
（2） 数字信号的调制要注意时钟同步问题
在本实验中可利用主振荡器模块的8.33KHz 加到音频振荡器的SYNC 端，用于时钟同步；
（3） 利用双模开关产生二进制振幅键控信号（2ASK ）
方法二中：
（1）序列信号应为单极性0，1序列，可加入“可变直流电压”调节。
2.2ASK 信号解调连接图如下：
（1）在非同步解调中，将ASK已调信号经过整流器，低通滤波器最后通过比较器输出。
（2）在同步解调中，载波提取可利用主振荡器和移相器（若有相位偏移）完成；然后再通过低通滤波器最后通过比较器输出。
五、实验结果
1.基带信号（黄色）与调制信号（蓝色）波形：
2.调制信号（黄色）与调制信号（蓝色）波形：
六、实验分析
ASK调制实际上就是将信号波形与载波相乘，得到调制波形，相当于是通过开关来控制信号的通断，这个实验较为简单，所以比较顺利地完成了。
现代通信原理实验报告
太原理工大学现代科技学院现代通信原理课程实验报告专业班级通信17-3 学号 2017101086 姓名丁一帆指导教师李化实验名称 2ASK 调制与解调Matlab Simulink 仿真 同组人专业班级 通信17-3 学号 2017101086 姓名 丁一帆 成绩一、实验目的1．掌握 2ASK 的调制原理和 Matlab Simulink 仿真方法 2．掌握 2ASK 的解调原理和 Matlab Simulink 仿真方法 二、实验原理2ASK 二进制振幅调制就是用二进制数字基带信号控制正弦载波的幅度，使载波振幅随着二进制数字基带信号而变化，而其频率和初始相位保持不变。
信息比特是通过载波的幅度来传递的。
其信号表达式为：0()()cos c e t S t t ω=⋅，S(t)为单极性数字基带信号。
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“1”时，传输载波；当调制的数字信号为“0”时，不传输载波。
2ASK 信号的时间波形e2ASK(t)随二进制基带信号S(t)通断变化。
所以又被称为通断键控信号 三、实验内容、步骤1 Simulink 模型的建立通过Simulink 的工作模块建立2ASK 二级调制系统，用频谱分析仪观察调制前后的频谱，用示波器观察调制信号前后的波形……………………………………装………………………………………订…………………………………………线………………………………………正弦波源，这里使用的是Signal Processing Blockset\DSP Sources\Sine Wave，设定其幅度为2V，频率为2Hz。
基带信号源，使用的是Communications Blockset\Comm Sources\Random Data Sources\Bernoulli Binary Generator，可以产生随机数字波形。
2ask解调方法
2ask解调方法解调方法是将调制信号还原成原始信号的过程。
在通信系统中，调制信号是通过改变载波的一些特性，如幅度、频率或相位，来携带信息的信号。
而解调方法则是将调制信号还原成原始信号，使其能够被接收方正确解读。
一、幅度解调：1.包络检波法：将调制信号的包络提取出来，作为原始信号。
这种方法常用于调幅（AM）调制的解调，适用于单边带调制（SSB）。
2.同步检波法：通过提取接收到的调制信号的包络和参考信号的包络，并进行比较，从而得到原始信号。
这种方法适用于调幅（AM）调制和脉冲振幅调制（PAM）。
二、频率解调：1.相干解调法：利用一个与载波频率和相位相同的参考信号进行解调。
这种方法适用于频移键控（FSK）和脉冲频移键控（CPFSK）调制。
2.相位鉴别法：通过对相位变化进行鉴别，从而得到原始信号。
这种方法适用于相移键控（PSK）和微分相移键控（DPSK）调制。
三、调制解调复合方法：1.频率/相位复合解调法：结合频率和相位解调的方法，通过判断载波频率和相位的改变来得到原始信号。
这种方法适用于调频（FM）和调相（PM）调制。
2.幅度/相位复合解调法：结合幅度和相位解调的方法，通过判断幅度和相位的变化来得到原始信号。
这种方法适用于调幅（AM）和相位振幅调制（QAM）。
四、数字解调方法：1.简化匹配滤波器法：通过采用与数字调制方式相对应的匹配滤波器，将接收到的信号与匹配滤波器进行卷积运算，得到原始信号。
2.时域解调法：将接收到的信号转化为时域表示，在时域上进行解调。
这种方法适用于数字调制和解调。
需要注意的是，在不同的通信系统和调制类型下，选择合适的解调方法非常重要。
此外，解调方法的性能也会受到噪声、多径干扰等因素的影响，因此还需结合实际情况进行优化和改进。
实验 9：2ASK 调制与解调仿真
实验 9：2ASK 调制与解调仿真本实验的目的是介绍和实践 2ASK 调制与解调仿真技术。
在本节实验中，我们将研究和掌握2ASK调制的原理和过程，并通过仿真分析了解调制信号的生成和解调信号的恢复过程。
2ASK调制是一种基本的调制技术。
它基于两个相干载波，通过改变其中一个载波的幅度来传输数字信息。
在这个实验中，我们将通过使用Matlab和Simulink进行仿真实验来模拟2ASK调制和解调的过程。
通过完成本实验，我们将能够：了解2ASK调制的原理和过程掌握2ASK调制信号的生成方法了解2ASK解调信号的恢复过程请按照实验步骤依次进行实验，同时注意记录实验过程中的观察结果和问题。
实验完成后，我们将对实验结果进行分析和讨论。
准备工作在进行实验之前，确保以下设备和材料齐全：调制解调器信号发生器示波器数据线电脑连接设备将信号发生器和调制解调器通过数据线连接起来。
将示波器与调制解调器的输出端口相连。
确保所有连接稳固可靠。
设置信号发生器将信号发生器的频率调整为所需的调制频率，并设置好信号的调制深度。
进行调制仿真启动信号发生器和调制解调器，并观察示波器上的输出波形。
调整信号发生器的参数，如频率和幅度，观察调制效果。
进行解调仿真在信号发生器和调制解调器的输出端口之间插入一个滤波器，以模拟信号传输过程中的噪声和失真。
观察解调器输出端口的波形和原始信号发生器的波形，比较它们的相似度。
实验总结总结实验过程中遇到的问题、解决方法以及实验结果。
分析实验结果并得出结论，进行必要的讨论和改进建议。
注意：在进行实验的过程中，要根据实际情况调整参数和方法，并及时记录实验数据，以便后续分析和报告。
在本实验中，我们进行了2ASK调制与解调的仿真。
下面将对实验结果进行分析，并讨论实验中遇到的问题以及可能的改进方案。
首先，实验结果显示了2ASK调制与解调的效果。
通过调制信号源产生的基带信号，我们成功地将其转换为2ASK调制信号。
通过解调电路，我们能够将2ASK调制信号还原为基带信号，并进行信号恢复。
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实验3-1、2ASK调制与解调
一、复习2ASK调制与解调的原理
二、2ASK信号的产生
1、调幅法：图中3、4图符为接收器，也可以用一般接收器。
在实验中，采用PN Seq来产生伪随机序列，该序列每次运行的结果都是随
机的，可以生成一组随机数字序列信号作为我们的数字基带信号。
PN Seq图符中设置的参数有幅度1A、频率、相位、电平数以及偏置（offset）
2A，则产生的数字序列的高电位为21
AA
，低电位为)(21AA。
本实验中要求产生的高电位为1V，低电位为0V，每个数字序列持续时间为
0.1s，根据这些信息设置伪随机序列图符的参数。载波频率为40Hz，系统采样速
率为100Hz，采样点为128。
实验要求：
1、根据要求设置系统的参数，搭建彷真模型；
2、观察波形，是否与原理符合，尤其观察出一个数字序列对应的载波数；
3、比较模拟调制实现2ASK信号与键控实现的区别。
4、完成实验报告。
三、2ASK信号的解调
1、包络解调
在包络解调中，我们使用到了“半波或全波整流”，这里采用的是基本库中
的Function→No Linear→Half Rectifier，将“Zero Point”参数设置为0。
滤波器，对于前面的BPF滤波器起着带通作用，由于是理论彷真，本实验可
以不采用，如采样则在本实验中采用低通截止频率为200Hz的Butterworth低通
滤波器实现，极点设置为3；对于后面的LPF滤波器起低通滤波作用，本实验中
采用采用低通截止频率为5Hz的Butterworth低通滤波器实现，极点设置为6。
抽样判决采用扩展库中的逻辑库→Gates/Buffers→Buffers，参数设置如图所
示：
2、相干解调比较简单，请同学们自己分析
图中图符11为Operator→Delays中的延时器，参数设置为0.14，主要是为了
观察同步波形。参数的设置可以先通过设置为0观察波形，然后再比较，得到为
什么需要设置该延时器。
实验要求：
1、根据要求，建立解调模型，并设置参数；
2、学习一些新的仿真图符的使用，并分析模型中一些参数设置的意义；
3、观察包络解调和相干同步解调的波形，并改变一些参数设置，继续观察
波形；
4．LPF的滤波器截止频率为什么采样5Hz，请分析。
5．完成实验报告。