2ask数字调制、解调系统的设计

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1、※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※2007级学生数字通信原理课程设计数字通信原理课程设计报告书课题名称2ASK数字调制、解调系统的设计姓名阳检学号0712401-15院系物理与电信工程系专业通信工程指导教师李梦醒2010年01月14日一、设计任务及要求(1)利用所学《数字通信原理与技术》的基本知识，设计一个2ASK数字调制器。完成对2ASK的调制与解调仿真电路设计，并对仿真结果进行分析。(2)理解2ASK信号的产生，掌握2ASK信号的调制原理和实现方法并画出现框图。指导教师签名：2010年1月1

2、4日二、指导教师评语：指导教师签名：2010年01月日三、成绩盖章验收2010年01月日2ASK数字调制、解调系统的设计阳检（湖南城市学院物理与电信工程系电子信息工程专业,益阳,413000）一、设计目的现代通信系统要求通信距离远、通信容量大、传输质量好。作为其关键技术之一的调制解调技术一直是人们研究的一个重要方向。从最早的模拟调幅调频技术的日臻完善，到现在数字调制技术的广泛运用，使得信息的传输更为有效和可靠。二进制数字振幅键控是一种古老的调制方式，也是各种数字调制的基础。二、设计要求利用所学《通信原理》的基

3、本知识，设计一个2ASK数字调制器。完成对2ASK的调制与解调仿真电路设计，并对仿真结果进行分析。理解2ASK信号的产生，掌握2ASK信号的调制原理和实现方法并画出实现框图。三、设计原理振幅键控（也称幅移键控），记做ASK,或称其为开关键控（通断键控），记做OOK。二进制数字振幅键控通常记做2ASK。对于振幅键控这样的线性调制来说，在二进制里，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，使载波时断时续的输出，有载波输出时表示发送“1”，无载波输出时表示发送“0”。根据线性调制的

4、原理，一个二进制的振幅调制信号可以表示完成一个单极性矩形脉冲序列与一个正弦型载波的乘积。2ASK信号可表示为式中,为载波角频率，s(t)为单极性NRZ矩形脉冲序列其中，g(t)是持续时间为、高度为1的矩形脉冲，常称为门函数；为二进制数字2ASK信号的产生有两种方法:·相乘电路法:　　　　　　　　图1二进制振幅键控(2ASK)信号的产生方法之一:相乘电路法·通-断键控法:图2二进制振幅键控(2ASK)信号的产生方法之二:键控法经过论证决定选用方法1也就是相乘电路法来产生2ASK信号。四、单元电路与参数计算2AS

5、K信号解调的常用方法主要有两种：包络检波法和相干检测法。包络检波法的原理方框图如图2所示。带通滤波器（BPF）恰好使2ASK信号完整地通过，经包络检测后，输出其包络。低通滤波器（LPF）的作用是滤除高频杂波，使基带信号（包络）通过。抽样判决器包括抽样、判决及码元形成器。定时抽样脉冲（位同步信号）是很窄的脉冲，通常位于每个码元的中央位置，其重复周期等于码元的宽度。不计噪声影响时，带通滤波器输出为2ASK信号，即包络检波器输出为s(t)。经抽样、判决后将码元再生，即可恢复出数字序列。相干检测法原理方框图如图3所示

6、。相干检测就是同步解调，要求接收机产生一个与发送载波同频同相的本地载波信号，称其为同步载波或相干载波。利用此载波与收到的已调信号相乘，输出为图32ASK信号的包络解调图42ASK信号的相干解调经低通滤波滤除第二项高频分量后，即可输出s(t)信号。低通滤波器的截止频率与基带数字信号的最高频率相等。由于噪声影响及传输特性的不理想，低通滤波器输出波形有失真，经抽样判决、整形后再生数字基带脉冲。虽然2ASK信号中确实存在着载波分量，原则上可以通过窄带滤波器或锁相环来提取同步载波，但这会给接收设备增加复杂性。因此，实际

7、中很少采用相干解调法来解调2ASK信号。因此采用包络检波解调。五、总原理图及元器件清单图5电路总原理图5.2元件清单元件序号型号主要参数数量备注R5k,10k12C1uF3U3554AM,AD644SH3DMUR50052表1六、安装与调试在图5的仿真电路中，方波信号源V2和载波信号源V1还有相乘器组成调制电路输出2ASK信号。电路仿真和波形输出如图6、7。以下为2ASK的调制仿真电路图图6仿真电路图图7仿真示波器输出以下为2ASK的解调仿真电路图图8仿真图图9仿真正弦波波形图图10仿真方波波形图七、性能测试

8、与分析对安装完成的电路板的参数及工作状态进行测量，以便提供调整电路的依据。经过反复的调整和测量使电路的性能达到要求。八、结论与心得通过对通信系统原理和Multisim的学习，在通过硬件实现时会时不时地会出现一些问题，诸如：某个芯片的用法、其适用范围、其典型应用时会出现的问题、滤波器的设计、模拟电路中反馈电阻与控制增益器件的调节等等，都需要理论知识和实践经验结合才能解决。在此期间，首先，通过查阅相关书