数字调制系统数字频带传输系统

121

第六章 数字调制系统（数字频带传输系统）

6.1 引 言

在实际通信中，有不少信道都不能直接传送基带信号，而必须用基带信号对载波波形的某些参量进行控制，使载波的这些参量随基带信号的变化而变化，即所谓调制。

数字调制是用载波信号的某些离散状态来表征所传送的信息，在收端对载波信号的离散调制参量进行检测。

数字调制信号也称键控信号。 在二进制时，有

ASK ~ 振幅键控 FSK ~ 移频键控 PSK ~ 移相键控 正弦载波的三种键控波形 见樊书P129，图6－1

6.2 二进制数字调制原理

6.2.1 二进制振幅键控（2ASK ） 一、一般原理及实现方法

2ASK 是用“0”，“1”

码基带矩形脉冲去键控一个连续的载波，使载波时

断时续地输出。

最早使用的载波电报就是这种情况。

数字序列{}n a

()t s 单极性基带脉冲序列 ()()t t s t e

c ω=cos 0 与t c ωcos 相乘，()t s 频谱搬移到c f ±附近，实现2ASK 。

{}n a 信号

2ASK 调制的方框图

转换成

数字调制系统的基本结构图

122

带通滤波器滤出所需已调信号，防止带外辐射，影响邻台。 二、2ASK 信号的功率谱及带宽

()()()()

∑∞-∞

=-=ω=n s n c nT t g a t s t

Cos t s t e 0 ???-=p

p

a n 110，概率为，概率为随机变量

()()()()()()

()()()s

s T f j s a s T j s a s e fT S T f G e

T S T G E t e S t s G t g 002 π-ω-?π=???? ??ω=ωω?ω?ω?或，设 ()()()[]c c S S E ω-ω+ω+ω=ω21

()()()的功率为：

则在频率轴上互不重叠，，假如t e S S c c 0ω-ωω+ω

()()()[]

()()()[]

c S c S E c S c S E f f P f f P f P P P P -++=ω-ω+ω+ω=ω4

1

4

1或

)(f P S 为)(t s 的功率谱，

可见，知道了)(f P S 即可知道)(f P E 。 由前面，二进制随机序列)(t s 的功率谱：

的门函数

12s 2

s t

t

t

123

()()()()()()∑∞

-∞

=-δ?-+-=m s s s

s S mf f

mf G p f

f G p p f f P 2222

11

式中，()()t g f G ?

根据矩形波形的)(t g 的频谱特性，对于)0( 0=π≠m m sin 的整数有，0=)(s mf G ，

故)(t s 的功率谱： ()()()()

()()f G p f f G p p f f P s s s δ?-+

?-=2

2

2

2

011

)(t e 0的功率谱：

()()()()

[]

()()()[]c c s c c s E f f f f G p f f f G f f G p p f f P -δ++δ-+-++-=22

22

2014

1141)( ()的功率谱：

概率时，当t e p o 2

1

=

()()()

[]

()()()[]c c s c c s E f f f f G f f f G f f G f f P -δ++δ++-++=222

2016

116

1

)(t s 的功率谱：

()()()f fT Sa T f P s s s δ+π=41

42

()()s T f j s s e fT Sa T f G π-?π=将，()s T G =0

得，)(t e 0的功率谱：（见下面图形）

()()[]()[]{}

()()[]c c s c s c s E f f f f T f f Sa T f f Sa T f P -δ++δ+-π++π=

16

1

16

2 2

由图可见，2ASK 信号()t e o 的功率谱由连续谱和离散谱两部分组成。 连续谱取决于()t s 经线性调制后的双边带谱。 离散谱由载波分量决定。（注：()t s 是考虑的单极性脉冲随机序列，无()0≠m mf s 离散谱）

124

2ASK 信号的频带宽度是基带脉冲带宽s B 的两倍。这与模拟AM 、DSB 一样。 若只计及基带脉冲频谱的主瓣，其带宽： s S A S K f B B 222==

6.2.2 二进制移频键控（2FSK ）

一、2FSK 信号的产生及波形 （见樊书P133 图6-5）

一种是模拟调频法，()t s 加在变容二极管上（LC 谐振回路）直接调频。 一种是采用键控法，用()t s 矩阵脉冲序列控制开关电路对两个不同的频率源进行选通。

图6-5（c ）P133是()t s 一个实现、()t e o 一个实现（样本）。 2FSK 的解调有：

相干解调、鉴频器方法、过零检测、差分检测等方法。

二、2FSK 信号的功率谱及带宽

()()()()()

()()t e t e t t s t t s t e n n o 2121+=θ+ω+?+ω=cos cos

由樊书P133图6-5（b ）知，()1f t s 选通，()()2f t s 选通反码（1f 、2f 是载波）

f

f

f

2个ASK 信号

125

()()

()()

∑∑-=-=n

s n n

s n nT t g a t s nT t g a t s ()，高度为一的门函数

是门宽S T t g ???-=p p a n 110，以，以 ???-=p

p

a n ，以，以110 ， n a 是n a 的反码

键控法产生的()t e o 信号：

第n 个信号码元的初相位n n θ?，与序列n 无关，21ωω，改变时相位不连续。

模拟调频法产生的()t e o 信号：

21ωω，改变时相位连续，n n θ?，与序列n 有关，频谱分析较繁。 下面仅分析键控法产生的()t e o 频谱，且令n n θ?，=0

()()()()()()()()

()()(){}()()

{}

221121

21ω-ω+ω+ω+ω-ω+ω+ω=ωω?ω?ω?ω?S S S S E E t e S t s S t s G t g o ，，，

设

()()()[]()()[]222211114

1

41f f P f f P f f P f f P f P S S S S E -+++-++=

()()f P f P E E 21+=

()()()()f P t e f P t e f P t e E E E 功率谱之和

的功率谱的功率谱=+ 2211)()(

()表示式，代入可

得信号的功率谱将f P F S K S ，上式可写成双边谱：当概率2

1

=P

樊书P136，公式（6.2-23）

再考虑s T G =)(0，及讲义P135下面处的公式，得单边谱：

126

()()[]()[]{}

()()[]

212212

8

1

8

f f f f T f f a S T f f a S T f P S S S E -+-δ+-π+-π=

2FSK 单边功率谱图形：

分析讨论：

① 时为单峰出现双峰s s f f f f 909021.,.<>-

② ()()()()t t s t e t t s t e 2211ω=ω=c o s c o s

FSK 谱由连续谱和离散谱组成，连续谱是()t s 的ASK 功率谱和()t s ASK 功率谱两者之和：()()()f P f P E E 21+。

()f P E 1的中心位置在1f ，()f P E 2的中心位置在2f 离散谱出现在两个载频21 f f ，位置上。 ③ 2FSK 带宽（相位不连续2FSK ）： s F S K f f f B 212+-= 举例子：2FSK 多路传输，KBPS f s 21.=

()s o f f -10s

2s 1()

s o f f +2f

相隔较，212190f f f f .>-s

o

o f f f f f f f =-+=22

122为载波

f

单峰谱形f f 021.<

-f

127

6.2.3 二进制移相键控（2PSK ）及二进制差分相位键控（2DPSK ）

2PSK 方式是用二进制数字脉冲序列去控制连续载波的相位。

6.3 二进制数字调制系统的抗噪性能

通信系统的抗噪声性能是指系统克服加性噪声影响的能力。

在数字通信中，信道的加性噪声可能使传输码元产生错误，错误程度通常用误码率来衡量。

与数字基带系统一样，分析数字调制系统（数字频带系统）的抗噪性能，也就是要找出系统用加性噪声产生的总误码率。 6.3.1 2ASK 系统的抗噪声性能 接收端输入波形可表示为 ()()

()??

?+=”）

“”时（无射频脉冲代表发“，

”）

“”时（有射频脉冲代表，发“0011t n t n t u y i i i i

)(t u i 为了分析简便，也可表示：

()??

?<<ω=

0t T t t

a t u s c i 其它码元宽度,

)

(,cos

()()()()()()

??

?+=→”

发“，”

，发“窄带高斯过程

经带通滤波器后01

t n t n t u t y t n t n i i :

()t y i

128

()()()窄带高斯过程~sin cos t t n t t n t n c s c c ω-ω=

()()()()()()[]()()()??

?ω-ωω-ω+=??

?ω-ωω-ω+ω=”发“，

”，发“01t t n t t n t t n t t n a t

t n t t n t t n t t n t a t y c s c c c s c c c s c c c s c c c sin cos sin cos sin cos sin cos cos

下面讨论两种不同的解调方法的性能。

一、包络检波法的系统性能

⑴ 带通滤波器的输出波形及概率密度函数 )(t y 的包络：

()()[]()()()??

???+++=”时

发“，”时，发“012222t n t n t n t n a t V s c s c

根据本讲义§2.7，§2.9. 窄带过程，正弦波加窄带过程的内容， ()()()

()

??

?+=窄带过程

”，发“正弦波加窄带过程

”，发“01t n t n t u t y i

窄带过程的包络的一维概率密度函数服从瑞利分布，

正弦波加窄带过程的包络一维概率密度函数服从广义瑞利分布（莱斯分布），因此，它们的概率密度分别表示：

（参见下图：2ASK 包络检测误码率几何表示图） 其一维概率密度函

数”时，服从莱斯分布“发 1, ()()

22222021n

a V n n e aV I V V f σ+-???

? ??σσ=()2

22200n

V n

e

V V f σ-σ=其一维概率密度函数：”时，服从瑞利分布，发“

()，

平均功率，输出端的方差，即带通滤波器为窄带过程（噪声）式中，N t n n 2σ

()()曲线见图、 01V f V f

129

，为，噪声单边功率谱密度若带通滤波器的带宽为o n B ()为瞬时包络值，则t V B n N o n =σ=2

信号的幅值

。”时，接收机输入端为发“A S K a 21~ ()()。为零阶修正贝塞尔函数

jx J x I 00= 平稳随机过程)(t ξ若是电压电流信号，均值表示直流分量，

方差2σ表示交流分量的平均功率，噪声只有方差，为交流信号。 ⑵ 误码率的推导

显然，包络()t V 经抽样判决，()b t V >(门限值)判为 “1”码,V ≤ b 判为 “0”码。

门限b 的选取与判决的正确程度密切相关，选什么样的b 值，会有不同的误码率。

我们规定判决准则如下： ???≤>”，判为“

”判为“

01b V b V ,

0 < b < a ,通常取b=a/2，V 为抽样时刻的包络值。

无噪声时：

()()[]()()()?????=+=++=”发“，

”

，发“0012

222 t n t n a t n t n a t V s c s c

此时判决器输出就不会出错（见a ～d 图）。

若有噪声（肯定会有），y （t ）的包络函数V （t ）是一个随机过程，固定任一时刻t （如抽样时刻）观察，它是一个随机变量，且其值分布在0 ~ ∞。为此判决器输出很可能出错。 如下图（e ）（f ）（g ）（h ）（第二个码元判错）所示。 深入讨论：

① 信号和噪声混在一起，两者相加后在抽样判决时刻，发“1”码时，收到的是: ()()[]()t n t n a t V s c 22++=

()()()，”时，收到的是发“t n t n t V s c

2

20+=

130

这样，抽样判决时刻的瞬时值V （t ）是一随机变量，（随机电平），理论上讲该随机电平为0 ～ ∞范围内变化。但在0 ～ ∞范围内出现的概率是不同的。显然，对于收到的“1”码来讲，抽样判决瞬时值出现在a 附近的概率比远离a 值的概率大得多，应该在0 ～ a 之间选择适当的门限值b 。

② 发“1”码时的错误接收概率即是包络值V ≤ b 的概率。 （结合参考2ASK 包络检测误码率几何表示图）

()()

()()()dV

V f dV V f P b V P P b

o b e ??∞

-===≤=11110110

””错判“发“

发“0”码时，错判“1”：()

()

()()dV

V f b V P P P b e ?∞

=>==021001

””错判“发“

1e P 2

e P ()()()()

1

0101P P P P P e

+=总的误码率③ 发“1”码 概率

发“0”码 概率

t

t

t

t

（

a ） 发送信号

（b ）

判决器输入

（c ） 抽样脉冲

（d ） 判决器输出

t

t

t

t

（e ）

发送信号

（f ）

判决器输入

（g ）

抽样脉冲

（h ）

判决器输出

131

()()，则如果给定2

1

10==P P

()()

[]212

12

1

212101211021e e e e e P P P P P P P +=+=+= ④ 在0 ～ a 之间选择一个什么样的b （门限）？使误码率最小？这个门限b 就是最佳门限*b 。（结合2ASK 误码率几何表示图） 设两条概率密度曲线()()，相交于，*b V f V f 01总误码率e P 是与两个阴影面积之和有关，当b=b*时，两个阴影面积之和最小，总误码率最小，b*称最佳门限。

()()()()()

1

2012

22

01>>σ====n

a

r p p a b V f V f 解调器输入信噪比；

，

在大信噪比下，即：*** ）（大约系统总误码率534

10102

1 :---≈~r e e P 在大信噪比下，

，传输总码元数

差错码元数

根据误码率定义：A S K n P n e 2∞→=lim 大约发1万个左右码元，错1个码元。

二、相干检测法的系统性能

（同步检测） 注释：

()()()[]()()???ωω-ωωω-ω+=ωω”

发“，”

，发“相乘输出：与带通滤波器输出012

2t t n t t n t

t t n t t n a t t y t t y c c s c s

c c s c c c c cos sin cos cos sin cos cos cos ()()

()

??

?+=”，发“”，发“）

数（为分析方便，去掉系经低通滤波器输出为：012

1

t n t n a t x c c

上式可见无论发“1”，发“0”，判决器的输入x （t ）都是信号噪声的混

合物，其瞬时值的概率密度是高斯分布（()高斯过程~t n c ），只是均值不同，发“1”均值 = a ，发“0”均值 = 0 。

()

122

12

+ω=ωt t c c cos cos

132

()()()[]

221221 1n

n c a x x f t n a σ--π

σ=+e x p 的一维概密：”时，过程发“

()()[

]

2

2

02210n

n c x x f t n σ

-π

σ=

e x p 的一维概密：

”时，过程发“

:,规定判决准则）（取门限电平为a b b <<0 电平为抽样时刻判决器输入”

，判“”“判~,x b x b x ??

?≤>01

()()()???

? ??σ-==≤==?

∞

-n b

e b a erfc dx x

f b x P P P 2 21

10

0111”概率

”错判“发“ ()()()???

? ??σ==>==?

∞

n e b erfc dx x f b x P P P 221

01

100

02”概率：

”错判“发“ 注释：()?π

=x z dz e x erf 02

2误差函数： ()()?∞π

=-=x z dz e x erf x erf 2

21互补误差函数： 相干检测法的总误码率：

均值为零

~x f 2

e 1

e

133

()()()21212

1

01e e e e e P P P P P P P +=+=

在大信噪比下，设，()()??? ?

?

==2110P P ，最佳门限2a b =*

总误码率：4

1r e P -=

一般来讲，在相同的大信噪比下，2ASK 相干检测的误码率优于（低于）包络法（但在也同一数量级上），原因是相乘后，抵消了噪声的sin 项。 但相干检测需要插入相干载波，且要稳定，设备要复杂一些，而包络法不要。

6.4 二进制数字调制系统的性能比较

⑴ 见樊书P156.图6-18

在每一对相干和非相干的键控系统中，误码性能（抗噪性能）相干方式优于非相干方式（如ASK 的相干检测法优于ASK 的包络法）抗噪性能的优劣排序（同一条件下）： PSK 、FSK 、ASK 优 差

⑵ 一般来讲，相干法的设备复杂于非相干法。

⑶ 2ASK 要严格工作在最佳门限电平上困难，抗信道振幅衰落的性能差，2FSK 、2PSK 的最佳电平为零，易设置，均有较强的抗振幅衰落性能。 ⑷ 另外，当信道存在严重衰落时，通常选择非相干接收方式。 ⑸ 码元宽度为s T 时，2ASK 、2PSK 系统的频谱带宽近似为s

T 2，而2FSK

系统的频谱宽近似为：

s

s T T f f 2

212>+-

因此，2FSK 系统的频带宽，频带利用率最差。

输入信噪比

第六章总结复习

⑴数字频带传输系统中2ASK、2FSK、2PSK调制原理、产生、波形、功率谱及带宽。

⑵2ASK抗噪性能分析方法，在大信噪比情况下，

①包检方式接收机的误码率公式及最佳门限b*

②相干方式接收机的误码率公式及最佳门限b*

⑶2ASK、2FSK、2PSK系统的抗噪性能比较结果

思考题

6-1，2，3，4，5，6，8，10，

习题6-1，～3，4（4（2）不做），5，7，8

134

FAS基本原理及数字调度通信系统

《FAS基本原理及数字调度通信系统》讲座提纲 前言 FAS和数调是同一设备，只是在不同的使用场合，配置有所不同，称谓也就不同，在GSM-R 网络中称为FAS,所谓FAS即固定用户接入交换机的英文：Fixed users Access Switching的缩略语。在非GSM-R网络中称为数调，所谓数调即数字调度通信系统的简称。 本讲座内容分两部分：第一部分FAS基本原理，第二部分数字调度通信系统。 第一部分 FAS基本原理 第一章概述 第一节铁路调度通信 为指挥列车运行，保证运输安全，铁路历来有一套完善的调度指挥系统。铁路调度系统按机构可分为铁道部调度和铁路局调度两级，如下图所示。

铁道部调度是铁道部指挥各铁路局，协调完成全国铁路运输计划，按调度业务性质分行调、客调、军调、特调、车流、集装箱、机车、车辆、电力、工务、电务调度等。其调度通信网络结构以铁道部为中心对各铁路局，呈一点对多点的星型复合网络，我们习惯上称之为干线调度，简称干调。 铁路局调度是铁路局指挥局内相关站段，协调完成全局铁路运输计划，铁路局调度有两种类型：一是以局运输指挥中心对全局相关站段的调度指挥，与相邻铁路局也有业务往来，同时接受铁道部的调度指挥，按调度业务性质分客调、军特调度、蓬布调度、计划调度、车流、机车、车辆、工务、电务调度，他们有的归属局总调室，有的归属相关业务处，各铁路局不尽相同，这一类调度既是干调分机，又是局线调度，仍简称局调。其调度通信网络结构，有的用专线组成星型调度通信网络，有的用铁路自动电话拨号呼叫进行联络。二是铁路局总调室（或业务处）调度员仅指挥一段铁路线上的各车站（段、所、点），按业务性质分列车调度、货运调度、电力牵引调度（供电调度）、红外线调度等，列调、货调隶属于局总调室，电调、红外线调度隶属于相关业务处，对这一类调度，我们习惯上称之为区段调度。其通信结构取决于业务性质和地理位置，基本上以共线型为主的调度通信网络。 此外，还有以站段为中心组成的调度系统，在大型车站及站场内车站调度员对各值班员之间调度通信，称之为站调。车务、工务、电务、水电等段调度员对所辖各工区（站）之间通信，统称为公务专用电话系统。其通信网络结构：站调采用星型通信网络，公务专用电话系统有共线型和自动电话两种方式。 综上所述，对铁路调度通信业务可归纳如下表所示： 表1 铁路调度通信业务分类

二进制数字频带传输系统设计方案ASK系统+

目录 1 技术要求1 2 基本原理1 2.1 频带传输的意义1 2.2 2ASK调制1 2.2.1 基本原理1 2.2.2 两种调制法2 2.2.3 功率谱密度3 2.3 2ASK解调3 3 建立模型描述4 3.1 使用SystemView实现2ASK模型仿真4 3.2 使用Simulink实现2ASK模型仿真5 3.3 使用Matlab编程实现2ASK模型仿真6 4 模型组成模块功能描述或程序注释7 4.1 使用SystemView实现2ASK模型仿真7 4.1.1 调制模块7 4.1.2 信道模块8 4.1.3 解调模块8 4.2 使用Simulink实现2ASK模型仿真9 4.2.1 调制及信道模块9 4.2.2 解调模块10 4.3 使用Matlab编程实现2ASK模型仿真11

5 调试过程及结论13 5.1 使用SystemView编程实现2ASK模型仿真13 5.1.1 采用模拟相乘法调制，及信道加噪后各点输出波形13 5.1.2 采用非相干解调各点输出波形13 5.1.3 采用相干解调各点输出波形14 5.1.4 模拟调制法与键控法比较15 5.1.5 波形分析15 5.2 使用Simulink编程实现2ASK模型仿真16 5.2.1 模拟调制，相干解调各点输出波形16 5.2.2 模拟调制，非相干解调各点输出波形17 5.3 使用Matlab编程实现2ASK模型仿真18 6 心得体会18 7 参考文献19 二进制数字频带传输系统设计 ——2ASK系统 1 技术要求 设计一个2ASK数字调制系统，要求： <1）设计出规定的数字通信系统的结构； <2）根据通信原理，设计出各个模块的参数<例如码速率，滤波器的截止

通信原理综合实验数字频带传输系统的仿真报告解析

课程名称数字通信综合实验 题目数字频带传输系统的仿真 专业电子信息工程 班级 学号 姓名 指导教师 地点 时间：2015年7月04日至2015年7月08日

摘要 此次课程设计主要运用MATLAB集成环境下的Simulink仿真平台对2ASK频带传输系统仿真，并把运行仿真结果输入到显示器，根据显示器结果分析设计的系统性能。在设计中，目的主要是仿真通信系统中频带传输技术中的ASK调制。产生一段随机的二进制非归零码的频带信号，对其进行ASK调制后再加入加性高斯白噪声传输，在接收端对其进行ASK解调以恢复原信号，观察还原是否成功。通过Simulink的仿真功能摸拟到了实际中的2ASK 调制与解调情况。 关键词：Simulink ；高斯白噪声；调制与解调

第1章前言 (4) 1.设计平台 (4) 2. Simulink (5) 第2章通信技术的历史和发展 (7) 2.1通信的概念 (7) 2.2 通信的发展史简介 (9) 2.3通信技术的发展现状和趋势 (9) 第3章2ASK的基本原理 (10) 3.1 2ASK定义 (10) 3.2 2ASK的调制 (11) 3.3 2ASK的解调 (11) 第4章2ASK频带系统设计方案 (12) 4.1仿真系统的调制与解调过程 (12) 4.2 SIMULINK下2ASK系统的设计 (12) 第5章仿真结果分析 (17) 第6章出现的问题及解决方法 (23) 第7章总结 (24) 参考文献 (24)

第1章前言 在现代数字通信系统中，频带传输系统的应用最为突出。将原始的数字基带信号，经过频谱搬移，变换为适合在频带上传输的频带信号，传输这个信号的系统就称为频带传输系统。在频带传输系统中，根据数字信号对载波不同参数的控制，形成不同的频带调制方法。幅移键控法(ASK)的载波幅度是随着调制信号而变化的，其最简单的形式是，载波数字形式的调制信号在控制下通断，此时又可称作开关键控法(OOK)。本设计中选择正弦波作为载波，用一个二进制基带信号对载波信号的振幅进行调制，载波数字信号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，调制后的信号的频带宽度为二进制基带信号宽度的两倍，此制称为二进制振幅键控信号。 数字调制就是对基带数据信号进行变换，实现信号频谱的“搬移”数据的发送端进行搬移的过程称作“调制”，在称作调制器的设备中完成。在数据的接收端，有一个相反的变换被称作“解调”的过程，解调过程在称作解调器的设备中完成。经过调制的后的信号在一个很高的频段上占有一定的带宽，由于所处频段很高，使得其最高频率和最低频率的相对偏差变小（最高频率和最低频率的比值略大于1），这样的信号称为频带信号或射频信号，相应的传输系统称作频带传输系统。 数字频带传输系统或带通信号是现代通信系统的非常重要部分，通过调制来时信号与信道特新相匹配从而达到效果、传输为目的。数字频带传输系统既可用于低速数据信道，而可以用于中、高速数字信道，其应用很广泛，因此研究数字频带传输系统具有非常重要的义。理解和掌握二进制数字调制通信系统的各个关键环节，包括调制、解调、滤波、传输、噪声对通信质量的影响等。在数字信号处理实验课的基础上更加深入的掌握数字滤波器的设计原理及实现方法。是学习者对系统各关键点的信号波形及频谱有深刻的认识。设计或分析一个简单的通信系统，可以进一步理解通信系统的基本组成、模拟通信和数字通信的基础理论、通信系统发射端信号的形成及接收端信号解调的原理、通信系统信号传输质量的检测等方面的相关知识。 1.设计平台 MATLAB是美国MathWorks公司生产的一个为科学和工程计算专门设计的交互式大型

2PSK数字频带通信系统设计

2PSK数字频带通信系统的设计与实现 摘要：数字通信系统分为数字频带传输通信系统、数字基带传输通信系统、模拟信号数字化传输通信系统。本次课程设计主要是利用matlab中的simulink模块对频带传输系统进行仿真。在设计频带传输系统时，通过对原理的分析和实现过程中的实际操作问题的解决方便，采用的方案是用2PSK 的调制方式，首先对信号进行PSK调制，并把运行仿真结果输入到示波器，根据示波器结果分析设计的系统性能。再通过加入高斯白噪声传输信道，接着在接收端对信号进行PSK解调，采用相干解调法，最后把输出的信号和输入的信号进行比较。通过最后仿真结果可知，在仿真过程中存在着一定的误码，该信号频带传输通信系统已初步实现了设计指标并可用于解决一些实际性的问题。 关键词：数字频带；2PSK调制；高斯白噪声；Simulink；

目录 第1章绪论 (1) 1．1 背景 (1) 1.2 选题的目的和意义 (1) 1.3 本课程设计的主要内容 (2) 第2章2PSK信号调制与解调的基本原理 (3) 2.1 总体思想 (3) 2.2 2PSK信号的产生 (3) 2.3 2PSK信号的解调原理及抗噪声性能 (5) 2.3.1 2PSK信号的解调原理 (5) 2.3.2 2PSK信号相干解调误码率的计算 (6) 第3章 simulink的介绍 (9) 3.1 Simulink相关内容 (9) 3.2 Simulink仿真原理 (9) 3.3 Simulink仿真过程 (9) 第4章 2PSK数字调制与解调系统的设计 (11) 4.1整体电路设计 (11) 4.2 2PSK信号调制模块设计 (11) 4.3 2PSK信号解调模块设计 (13) 4.4 误码率计算模块设计 (15) 第5章仿真实现 (18) 5.1 matlab仿真结果分析 (18) 5.2误码率分析 (20) 5.3仿真过程出现的问题 (20) 第6章总结 (21) 参考文献 (22)

调度通信系统

调度通信系统 一、概述 高速铁路调度通信系统是高速铁路通信系统的主要核心子系统之一，是指挥高速铁路运输的重要基础设施，对高速铁路运输调度指挥及安全生产起着至关重要的作用。为适应在高速铁路的GSM-R大环境下铁路有线及无线调度通信的统一要求，GSM-R调度通信系统中的固定用户接入系统（FAS）得到了广泛的应用。 FAS和数调是同一设备，只是在不同的使用场合，配置有所不同，称谓也就不同，与GSM-R网络互联的调度通信系统称为FAS，不与GSM-R网络互联的调度通信系统称为数调。 高速铁路的调度通信系统主要包括列车调度通信、客运调度通信、牵引变电调度通信、其他调度及区间通信、应急通信、施工养护通信等内容。FAS系统能完成调度电话业务、车站电话业务、其他专用电话业务和站间行车电话业务。 二、数字调度通信系统的组成 GSM-R 系统主要由移动交换中心（MSC）、交换子系统（CSS）、基站子系统（BSS）、通用分组无线业务系统(GPRS)、移动智能网系统(IN)、固定接入交换机（FAS）、运行支持子系统（OMSC）、终端子系统等构成。

数字调度系统的组网方式： 1.数字环形 分系统分系统分系统2.星型方式 调度主系统 主/分系统 E1 E1E1 E1 主/分系统主/分系统主/分系统 三、设计方案 西宁至敦煌，拟设立6个调度台，分别为西宁、兰州、武威、张掖、嘉峪关和敦煌，并在兰州设立调度中心，以行车安全为核心，围绕安全、正点，通过各专业调度台，向基层站段发送调度命令。 1.组网方案 铁道部与兰州铁路局调度指挥中心之间的数字调度交换机设立干线调度通信网，采用星型连接的方式。同时兰州局和相邻铁路局之间的数字调度交换机也用一条直达路由相连。 兰州与其他5个大站之间的数字调度交换机之间设立局线调度通信网。采用星型连接方式。

通信原理第6篇数字信号频带传输

第6章数字信号频带传输 知识点 (1) 数字调幅、调频、调相——二元与多元系统信号分析； (2) 传输信道的利用——正交复用、带宽、频带利用率； (3) 解调方式——相干与非相干； (4) 各种系统噪声性能分析。 知识点层次 (1) 以二元调制系统为基础，掌握数字调制解调模型及信号特征；理解噪声性能分析方法。掌握基于信噪比的误比特率公式与比较分析； (2) 掌握以QPSK、QAM、MSK为重点的基本原理与技术特征，并熟悉有关重要参量与技术措施；掌握各种传输方式误码率表示式； (3) 通过大体了解改进型调制技术特点，了解现代调制技术思路； 本章涉及的系统最佳化设计思想 信号设计——基于已调波信号间正交的概念； 传输技术——基于正交载波复用与多元调制技术； 接收技术——基于相干接收与最佳接收的原理及发展。 6.1 数字频带调制概述 通过第3章模拟调制的讨论，我们已明确到，以调制信号去正比例控制正弦载波3个参量之一，可以产生载荷信息的已调波，并分为线性调制（幅度调制）和角度调制（调频与调相）。现将模拟调制信号改换为数字信号，仍去控制正弦载波，就可以得到相应的数字调幅、数字调频与数字调相等已调波。 本章拟首先介绍二元数字信号作为调制信号的基本调制方式。它们已调波分别称为二元幅移键控——ASK（amplitude shift keying）、二元频移键控——FSK（frequency shift keying）和二元相移键控——PSK（phase shift keying），并分别分析与计算它们在不同解调方式下的抗噪声性能。

然后介绍以多进制符号（M元）控制载波某1个或1、2个参量构成的多元调制，以及常用的优质调制技术。 本章讨论问题的基本着眼点为： （1）各种数字调制方式的发送信号（已调波构成）的设计考虑及其时、频域表示方式。 （2）针对已调波的时—频域特点，给出其传输有效带宽，讨论它们对于传输信道频带利用率。 （3）相干与非相干解调方法与解调效果评价。 （4）分析不同调制与不同解调方式的系统，在高斯信道环境下的抗噪声性能，同时计算它们的接收信号的比特或符号误差概率。 （5）在此基础上，能使读者深入了解到如何进行信号与系统优化设计，能够达到既有效又可靠信息传输。 就本章内容而言，称为数字信号频带传输（或调制），也可称为数字信号的载波传输（或调制）。虽然调制信号为二元或多元数字信号，但已调波信号却是连续波，因此也可称为数字信号的模拟传输。 本章覆盖的内容与概念很多，设计的数字分析也往往比较繁杂，所设计的调制技术均有很大的实用意义，并在不断发展。 6.2 二元幅移键控（ASK） 6.2.1 ASK信号分析 以二元数字信号序列或其波形序列去控制角频（载频）为、初相为（可设为0） 的幅度，可产生2ASK信号。首先应以基带数字序列来表示，即调制信号为 （6.2.1）式中，——二元码符号，取1或0；

2FSK数字信号频带传输系统的设计和建模

武汉理工大学《通信原理课程设计》 目录 1 课设设计要求 (1) 1.1 题目的意义 (1) 1.2 设计要求 (1) 2 FSK设计原理和方案 (2) 2.1 FSK的调制 (2) 2.1.1 直接调频法 (2) 2.1.2 频率键控法 (2) 2.1.3 基于FPGA的FSK调制方案 (3) 2.2 FSK的解调 (3) 2.2.1 同步（相干）解调法 (3) 2.2.2 FSK滤波非相干解调法 (4) 2.2.3 基于FPGA的FSK解调方案 (5) 3 FSK设计的程序与仿真 (5) 3.1 FSK基于HDL语言调制 (5) 3.1.1 FSK调制程序 (5) 3.1.2 FSK调制仿真 (7) 3.1.3FSK调制电路 (8) 3.2 FSK基于VHDL语言解调 (8) 3.2.1 FSK解调程序 (8) 3.2.2FSK解调仿真 (10) 3.2.3 FSK解调电路 (10) 4心得体会 (11) 参考文献 (12)

1课设设计要求 1.1题目的意义 数字调制技术是现代通信的一个重要内容，在数字通信系统中由于数字信号具有丰富的低频成份，不宜进行无线传输或长距离电缆传输，因而需要将基带信号进行数字调制(Digital Modulation)。数字调制同时也是数字信号频分复用的基本技术。 数字调制与模拟调制都属于正弦波调制，但是，数字调制是调制信号为数字型的正弦波调制,因而数字调制具有自身的特点一般说来数字调制技术分为两种类型：一是把数字基带信号当作模拟信号的特殊情况来处理；二是利用数字信号的离散取值去键控载波，从而实现数字调制。后一种方法通常称为键控法。例如可以对载波的振幅、频率及相位进行键控，便可获得振幅键控 (ASK)、移频键控(FSK)、相移键控(PSK)等调制方式。 移频键控(FSK)是数字信息传输中使用较早的一种调制形式，它由于其抗干扰及衰落性较好且技术容易实现，因而在集散式工业控制系统中被广泛采用。以往的键控移频调制解调器采用“定功能集成电路+连线”式设计；集成块多，连线复杂，容易出错，且体积较大，本设计采用Lattice公司的FPGA芯片，有效地缩小了系统的体积，降低了成本，增加了可靠性，同时系统采用VHDL语言进行设计，具有良好的可移植性及产品升级的系统性。 1.2设计要求 1.了解了FSK信号的基本概念后，利用Quartus II软件中的VHDL语言对2FSK

基于Systemview的二进制数字频带传输系统设计——2PSK系统

基于Systemview的二进制数字频带传输系统设计——2PSK系统 1、技术指标： （1）设计出规定的2PSK数字通信系统的结构； （2）根据通信原理，设计出各个模块的参数（例如码速率，滤波器的截止 频率等）； （3）用Matlab或SystemView 实现该数字通信系统； （4）观察仿真并进行波形分析； （5）系统的性能评价。 2、基本原理； 二进制移相键控（2PSK）的基本原理： 2PSK,二进制移相键控方式，是键控的载波相位按基带脉冲序列的规律而改变的一种数字调制方式。就是根据数字基带信号的两个电平(或符号)使载波相位在两个不同的数值之间切换的一种相位调制方法。两个载波相位通常相差180度，此时称为反向键控(PSK),也称为绝对相移方式。 3、建立模型描述； （1）2PSK信号的产生 2PSK的产生：模拟法和数字键控法，就模拟调制法而言，与产生2ASK信号的方法比较，只是对s(t)要求不同，因此2PSK信号可以看作是双极性基带信号作用下的DSB调幅信号。而就键控法来说，用数字基带信号s(t)控制开关电路，选择不同相位的载波输出，这时s(t)为单极性NRZ或双极性NRZ脉冲序列信号均可。 2PSK信号与2ASK信号的时域表达式在形式上是完全相同的，所不同的只是两者基带信号s(t)的构成，一个由双极性NRZ码组成，另一个由单极性NRZ码组成。因此，求2PSK信号的功率谱密度时，也可采用与求2ASK信号功率谱密度相同的方法。 （2）2PSK信号的功率谱 2PSK信号的功率谱密度及其功率谱示意图如下: 分析2PSK信号的功率谱：（1）当双极性基带信号以相等的概率（p=1/2）出现时，2PSK信号的功率谱仅由连续谱组成。而一般情况下，2PSK信号的功率谱由连续谱和离散谱两部分组成。其中，连续谱取决于基带信号经线性调制后的双边带谱，而离散谱则由载波分量确定（2）2PSK的连续谱部分与2ASK 信号的连续谱基本相同因此，2PSK信号的带宽、频带利用率也与2ASK信号的相同 其中，数字基带信号带宽。这就表明，在 数字调制中，2PSK的频谱特性与2ASK相似。相位调制和频率调制一样，本质上是一种非线性调制，但在数字调相中，由于表征信息的相位变化只有有限的离散取值，因此，可以把相位变化归结为幅度变化。这样一来，数字调相同线性调制的数字调幅就联系起来了，为此可以把数字调相信号当作线性调制信号来处理了。 （3）2PSK的解调系统

基于Systemview的数字频带传输系统的仿真

---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------ 基于Systemview的数字频带传输系统的仿真 基于 Systemview 的数字频带传输系统的仿真华东交通大学 理工学院课程设计报告所属课程名称： 现代通信原理课程设计标题： 基于 Systemview 的数字频带传输系统的仿真分院：专业班级： 姓名： 学号： 指导老师： 胡保安 1 目录课程设计目的 3 课程设计器材 3 课程设计原理3 Systemview 的基本介绍3 课程设计过程4 1 二 进制振幅键控 2ASK4 2 二进制频移键控 2FSK9 3 二进制移相键控 2PSK14 4 二进制差分移相键控 2PSK18 课程设计总结22 参考 文献22 谢辞232 课程设计目的： 1、熟练掌握 Systemview 的用法，在该软件的配合下完 成各个系统的结构图，还有调试结果图 2、深入了解 2ASK， 2FSK， 2PSK， 2DPSK 的调制解调原理课程设计器材： PC 机， Systemview 软件课程设计原理： 数字信号的传输方式可以分为基带传输和带通传输。 为了使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，以使信号与信道特性相匹配。 1 / 20

在这个过程中就要用到数字调制。 在通信系统中，利用数字信号的离散取值特点通过开关键控载波，来实现数字调制，这种方法通常称为键控法，主要对载波的振幅，频率，和相位进行键控。 键控主要分为： 振幅键控，频移键控，相移键控三种基本的数字调制方式。 Systemview 的基本介绍： SystemView 是一个用于现代科学与科学系统设计及仿真打动态系统分析平台。 从滤波器设计、信号处理、完整通信系统打设计与仿真，到一般打系统数字模型建立等各个领域，SystemView 在友好而功能齐全打窗口环境下，为用户提供啦一个精密的嵌入式分析工具。 进入 SystemView 后，屏幕上首先出现该工具的系统视窗，系统视窗最上边一行为主菜单栏，包括： 文件（File）、编辑（Edit）、参数优选（Preferences）、视窗观察（View）、便笺（NotePads）、连接（Connetions）、编译器（Compiler）、系统（System）、图符块（Tokens）、工具（Tools）和帮助（Help）共 11 项功能菜单。 如下图所示。 3 系统视窗左侧竖排为图符库选择区。 图符块（Token）是构造系统的基本单元模块，相当于系统组成框图中的一个子框图，用户在屏幕上所能看到的仅仅是代表某一

数字调制系统(数字频带传输系统)

121 第六章 数字调制系统（数字频带传输系统） 6.1 引 言 在实际通信中，有不少信道都不能直接传送基带信号，而必须用基带信号对载波波形的某些参量进行控制，使载波的这些参量随基带信号的变化而变化，即所谓调制。 数字调制是用载波信号的某些离散状态来表征所传送的信息，在收端对载波信号的离散调制参量进行检测。 数字调制信号也称键控信号。 在二进制时，有 ASK ~ 振幅键控 FSK ~ 移频键控 PSK ~ 移相键控 正弦载波的三种键控波形 见樊书P129，图6－1 6.2 二进制数字调制原理 6.2.1 二进制振幅键控（2ASK ） 一、一般原理及实现方法 2ASK 是用“0”，“1” 码基带矩形脉冲去键控一个连续的载波，使载波时 断时续地输出。 最早使用的载波电报就是这种情况。 数字序列{}n a ()t s 单极性基带脉冲序列 ()()t t s t e c ω=cos 0 与t c ωcos 相乘，()t s 频谱搬移到c f ±附近，实现2ASK 。 {}n a 信号 2ASK 调制的方框图 转换成 数字调制系统的基本结构图

122 带通滤波器滤出所需已调信号，防止带外辐射，影响邻台。 二、2ASK 信号的功率谱及带宽 ()()()() ∑∞-∞ =-=ω=n s n c nT t g a t s t Cos t s t e 0 ???-=p p a n 110，概率为，概率为随机变量 ()()()()()() ()()()s s T f j s a s T j s a s e fT S T f G e T S T G E t e S t s G t g 002 π-ω-?π=???? ??ω=ωω?ω?ω?或，设 ()()()[]c c S S E ω-ω+ω+ω=ω21 ()()()的功率为： 则在频率轴上互不重叠，，假如t e S S c c 0ω-ωω+ω ()()()[]()()()[] c S c S E c S c S E f f P f f P f P P P P -++=ω-ω+ω+ω= ω4 1 4 1 或 )(f P S 为)(t s 的功率谱， 可见，知道了)(f P S 即可知道)(f P E 。 由前面，二进制随机序列)(t s 的功率谱： 的门函数 12s 2 s t t t

2FSK数字信号频带传输系统的设计与建模

课程设计任务书 学生姓名： COBE 专业班级：电信1333班 指导教师：工作单位：信息工程学院 题目:2FSK数字信号频带传输系统的设计与建模 初始条件： （1）MAX+plus、Quartu s II、ISE等软件； （2）课程设计辅导书：《通信原理课程设计指导》 （3）先修课程：数字电子技术、模拟电子技术、电子设计EDA、通信原理 要求完成的主要任务:（包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求） （1）课程设计时间：； （2）课程设计题目：2FSK数字信号频带传输系统的设计与建模； （3）本课程设计统一技术要求：按照要求对题目进行逻辑分析，了解2FSK数字信号的产生方法，画出FSK调制解调的方框图，编写VHDL语言程序，上机调试、仿真，记录实验结果波形，对实验结果进行分析； （4）课程设计说明书按学校“课程设计工作规范”中的“统一书写格式”撰写，并标明参考文献至少5篇； （5）写出本次课程设计的心得体会（至少500字）。 时间安排：第19周 参考文献： 江国强.EDA技术与应用. 北京：电子工业出版社，2010 John G. Proakis.Digital Communications. 北京：电子工业出版社，2011 指导教师签名：年月日 系主任（或责任教师）签名：年月日 本科生课程设计成绩评定表

指导教师签字： 年月日

目录 1 设计要求分析 (1) 1.1 题目的意义 (1) 1.2 设计要求 (1) 2 FSK设计的原理与方案 (2) 2.1 FSK的调制 (2) 2.1.1 直接调频法 (2) 2.1.2 频率键控法 (2) 2.1.3 基于FPGA的FSK调制方案 (3) 2.2 FSK的解调 (3) 2.2.1 同步（相干）解调法 (3) 2.2.2 FSK滤波非相干解调法 (4) 2.2.3 基于FPGA的FSK解调方案 (4) 3 FSK设计的程序与仿真 (5) 3.1 FSK基于VHDL语言调制 (5) 3.1.1 FSK调制程序 (5) 3.1.2 FSK调制仿真 (6) 3.2 FSK基于VHDL语言解调 (10) 3.2.1 FSK调制程序 (10) 3.2.2 FSK调制仿真 (11) 4 FSK基于FPGA实物测试 (14) 4.1 FPGA原理图及其引脚分配 (14) 4.1.1 数码管电路介绍 (14) 4.1.2 按键电路介绍 (15) 4.1.3 LED电路介绍 (16) 4.2 FPGA程序 (17) 4.3 FPGA结果演示 (19) 5 课程设计心得 (20) 6 参考文献 (21)

数字调度通信系统-作业题

作业题(一) 1、铁路调度电话业务有哪些?其主要功能是什么? 2、数字交换的特点是什么? 3、时分接线器(T型接线器)时隙交换的工作方式有两种,请写出是哪两种? 答:1、铁路调度电话业务有:列车调度电话、客运调度电话、货运调度电话、机车调度电话、牵引供电调度电话、其他调度电话等。其主要功能是为铁道部调度指挥中心、铁路局调度所调度人员与其所管辖区内有关运输生产作业人员之间业务联系使用的专用电话业务。可通过有、无线调度通信系统实现。 2、数字交换的特点是将数字化了的语音信号通过数字交换网络进行交换,实际上就是时隙信息的交换。也就是说将数字链路中某一时隙的语音脉冲信息在时间位置上搬到另一时隙中去实现时隙间信息交换,称为时隙交换。 3、时分接线器(T型接线器)时隙交换的工作方式有两种:(1)顺序写入、控制读出。 (2)控制写入、顺序读出。 作业题(二) 1、说明干线调度通信网络同步如何实现? 2、简述模拟调度系统和数字调度通信系统在呼叫与通信方式中的区别? 答:1、干线调度通信网络同步是采用主从同步方式。即铁道部Hicom382交换机配置的时钟作为第一从时钟,从铁道部SPC上提取的时钟为主时钟,各铁路局的Hicom372交换机通过数字传输通道保持与第一从时钟同步。

2、模拟调度系统和数字调度通信系统在呼叫与通信方式中的区别在于在模拟调度系统中,调度总机对分机的呼叫是通过发送不同双音频组合来呼叫不同的分机,调度分机呼叫调度总机则是采用定位受话方式,即不需要发送呼叫信号,通话与呼叫是在同一条通路上进行的。而在数调系统中,通话与呼叫是在不同的通道中进行,语音信号是在“数字共线”通道中传送,而呼叫信号则是通过专用通信通道传送。在总线型组网方式下,该专用通信通道自主系统贯穿所有分系统。 作业题(三) 1、画图说明调度台呼叫车站值班台的工作流程图? 2、画图说明调度分机呼叫调度台的工作流程图? 3、画图说明车站值班台呼叫站场用户的工作流程图? 4、简述FH98系统主要实现业务功能? 答:1、 南宁电务段无线技术科 (一)调度台呼叫车站值班台 U 枢纽口板 枢纽主控板 枢纽主数字板 车站分数字板车站分主控板 U

数字通信系统的模型

数字通信系统的模型 ? 数字通信系统的分类 数字通信系统可进一步细分为数字频带传输通信系统、数字基带传输通信系统、模拟信号数字化传输通信系统。 1. 数字频带传输通信系统 数字通信的基本特征是，它的消息或信号具有“离散”或“数字” 的特性，从而使数字通信具有许多特殊的问题。例如前边提到的第二种变换，在模拟通信中强调变换的线性特性，即强调已调参量与代表消息的基带信号之间的比例特性；而在数字通信中，则强调已调参量与代表消息的数字信号之间的一一对应关系。 另外，数字通信中还存在以下突出问题：第一，数字信号传输时，信道噪声或干扰所造成的差错，原则上是可以控制的。这是通过所谓的差错控制编码来实现的。于是，就需要在发送端增加一个，而在接收端相应需要一个解码器。第二，当需要实现保密通信时，可对数字基带信号进行人为“扰乱”（加密），此时在收端就必须进行解密。第三，由于数字通信传输的是一个接一个按一定节拍传送的数字信号，因而接收端必须有

一个与发端相同的节拍，否则，就会因收发步调不一致而造成混乱。另外，为了表述消息内容，基带信号都是按消息特征进行编组的，于是，在收发之间一组组的编码的规律也必须一致，否则接收时消息的真正内容将无法恢复。在数字通信中，称节拍一致为“位同步”或“码元同步”，而称编组一致为“群同步”或“帧同步”，故数字通信中还必须有“同步”这个重要问题。 综上所述，点对点的数字通信系统模型一般可用图 1-3 所示。 需要说明的是，图中 / 、加密器 / 解密器、编码器 / 译码器等环节，在具体通信系统中是否全部采用，这要取决于具体设计条件和要求。但在一个系统中，如果发端有调制 / 加密 / 编码，则收端必须有解调 / 解密 / 译码。通常把有调制器 / 解调器的数字通信系统称为数字频带传输通信系统。 2. 数字基带传输通信系统 与频带传输系统相对应，我们把没有调制器 / 解调器的数字通信系统称为数字基带传输通信系统，如图 1-4 所示。

数字频带传输系统的仿真设计(数字通信原理课程设计)

课程设计报告 一．设计题目 数字频带传输系统的仿真设计 二．主要内容及具体要求 a．利用所学的《通信原理及应用》的基础知识，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，并对其仿真结果进行分析。要求理解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。 b．设计一个2FSK数字调制器。要求给出2FSK的产生原理框图（调频法、键控法）、SystemView仿真电路图、调制解调的原理框图，给出信号的频谱图、调制前与 借条后数据波形比较覆盖图，加噪前后相关波形。 三．进度安排 5.28-5.29 图书馆查阅资料，确定选题，思考总体设计方案 熟悉软件的编程环境 推荐的参考资料有： 《MATLAB通信工程仿真》 《MATLAB/SIMULINK通信系统建模与仿真实例分析》 《MATLAB在通信系统建模中的应用》 5.30 总体设计方案的确定与设计 5.31 各部分的具体实现 6.01—6.02 程序调试并程序注释 6.03 整理完成设计报告 四．成绩评定 总成绩由平时成绩（考勤与课堂表现）、程序设计成绩和报告成绩三部分组成，各部分比例为30%,50%,20%.

（1）平时成绩：无故旷课一次，平时成绩减半；无故旷课两次平时成绩为0分，无故旷课三次总成绩为0分。迟到15分钟按旷课处理 （2）设计成绩：按照实际的设计过程及最终的实现结果给出相应的成绩。 （3）设计报告成绩：按照提交报告的质量给出相应的成绩。 备注：每人提交一份课程设计报告（打印稿和电子稿各一份） 课程设计报告按照模板撰写内容，要求详细、准确、完整。 第一部分 1 2ASK 调制方法 1.基本原理调 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”。一种常用的也是最简单的二进制振幅键控方式称为通—断键控（OOK ），其表达式为： =)(t e OOK ???? ?-时 发送“以概率”时发送“ 以概率"01,01,cos P P t A c ω （1-1） 典型波形如图1-1所示： 图1-1

基于Systemview的数字频带传输系统的仿真要点

课程设计目的： 1、熟练掌握Systemview的用法，在该软件的配合下完成各个系统的结构图，还有调试结果图 2、深入了解2ASK，2FSK，2PSK，2DPSK的调制解调原理 课程设计器材： PC机，Systemview软件 课程设计原理： 数字信号的传输方式可以分为基带传输和带通传输。为了使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，以使信号与信道特性相匹配。在这个过程中就要用到数字调制。 在通信系统中，利用数字信号的离散取值特点通过开关键控载波，来实现数字调制，这种方法通常称为键控法，主要对载波的振幅，频率，和相位进行键控。键控主要分为：振幅键控，频移键控，相移键控三种基本的数字调制方式。 Systemview的基本介绍： SystemView是一个用于现代科学与科学系统设计及仿真打动态系统分析平台。从滤波器设计、信号处理、完整通信系统打设计与仿真，到一般打系统数字模型建立等各个领域，SystemView在友好而功能齐全打窗口环境下，为用户提供啦一个精密的嵌入式分析工具。 进入SystemView后，屏幕上首先出现该工具的系统视窗，系统视窗最上边一行为主菜单栏，包括：文件（File）、编辑（Edit）、参数优选（Preferences）、视窗观察（View）、便笺（NotePads）、连接（Connetions）、编译器（Compiler）、系统（System）、图符块（Tokens）、工具（Tools）和帮助（Help）共11项功能菜单。如下图所示。

系统视窗左侧竖排为图符库选择区。图符块（Token）是构造系统的基本单元模块，相当于系统组成框图中的一个子框图，用户在屏幕上所能看到的仅仅是代表某一数学模型的图形标志（图符块），图符块的传递特性由该图符块所具有的仿真数学模型决定。创建一个仿真系统的基本操作是，按照需要调出相应的图符块，将图符块之间用带有传输方向的连线连接起来。这样一来，用户进行的系统输入完全是图形操作，不涉及语言编程问题，使用十分方便。进入系统后，在图符库选择区排列着8个图符选择按钮创建系统的首要工作就是按照系统设计方案从图符库中调用图符块，作为仿真系统的基本单元模块。可用鼠标左键双击图符库选择区内的选择按钮。 当需要对系统中各测试点或某一图符块输出进行观察时，通常应放置一个信宿（Sink）图符块，一般将其设置为“Analysis”属性。Analysis块相当于示波器或频谱仪等仪器的作用，它是最常使用的分析型图符块之一。 在SystemView系统窗中完成系统创建输入操作（包括调出图符块、设置参数、连线等）后，首先应对输入系统的仿真运行参数进行设置，因为计算机只能采用数值计算方式，起始点和终止点究竟为何值？究竟需要计算多少个离散样值？这些信息必须告知计算机。假如被分析的信号是时间的函数，则从起始时间到终止时间的样值数目就与系统的采样率或者采样时间间隔有关。实际上，各类系统或电路仿真工具几乎都有这一关键的操作步骤，SystemView 也不例外。如果这类参数设置不合理，仿真运行后的结果往往不能令人满意，甚至根本得不到预期的结果。有时，在创建仿真系统前就需要设置系统定时参数。 时域波形是最为常用的系统仿真分析结果表达形式。进入分析窗后，单击“工具栏”内的绘制新图按钮（按钮1），可直接顺序显示出放置信宿图符块的时域波形，对于码间干扰和噪声同时存在的数字传输系统，给出系统传输性能的定量分析是非常繁杂的事请，而利用“观察眼图”这种实验手段可以非常方便地估计系统传输性能。实际观察眼图的具体实验方法是：用示波器接在系统接收滤波器输出端，调整示波器水平扫描周期T s，使扫描周期与码元周期T c同步（即T s＝nT c，n为正整数），此时示波器显示的波形就是眼图。由于传输码序列的随机性和示波器荧光屏的余辉作用，使若干个码元波形相互重叠，波形酷似一个个“眼睛”，故称为“眼图”。“眼睛”挣得越大，表明判决的误码率越低，反之，误码率上升。SystemView具有“眼图”这种重要的分析功能。 当需要观察信号功率谱时，可在分析窗下单击信宿计算器图标按钮，出现“SystemView 信宿计算器”对话框，单击分类设置开关按钮spectrum，完成功率谱的观察。 课程设计过程 1 二进制振幅键控 2ASK 2ASK的实现： 模拟调制法键控法 在幅移键控中，载波幅度是随着调制信号而变化的。一种是最简单的形式是载波在二进制调制信号1或0控制下通或断，这种二进制幅度键控方式称为通断键控（OOK）。二进制振幅键控方式是数字调制中出现最早的，也是最简单的。这种方法最初用于电报系统，但由于它在抗噪声的能力上较差，故在数字通信中用的不多。但二进制振幅键控常作为研究其他数字调制方式的基础。

2ASK数字基带信号频带传输系统的设计与建模

2ASK数字基带信号频带传输系统的设计与建模

课程设计任务书 学生姓名：专业班级： 指导教师：工作单位： 题目:2ASK数字信号频带传输系统的设计与建模 初始条件： （1）MAX+plus II、Quartu s II、ISE等软件； （2）课程设计辅导书：《通信原理课程设计指导》 （3）先修课程：数字电子技术、模拟电子技术、电子设计EDA、通信原理 要求完成的主要任务:（包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求） （1）课程设计时间： ； （2）课程设计题目：2ASK数字信号频带传输系统的设计与建模； （3）本课程设计统一技术要求：按照要求对选定的设计题目进行逻辑分析，画出ASK调制解调的方框图，设计出各模块的逻辑功能，编写VHDL语言程序，上机调试、仿真，记录实验结果波形，对实验结果进行分析； （4）课程设计说明书按学校“课程设计工作

规范”中的“统一书写格式”撰写，并标明参考 文献至少5篇； （5）写出本次课程设计的心得体会（至少500字）。 时间安排：第19周 参考文献：段吉海.数字通信系统建模与设计.北京：电子工业出版社，2004 江国强.EDA技术与应用. 北京：电子工业出版社，2010 John G. Proakis.Digital Communications. 北京：电子工业出版社，2011 指导教师签名：年月日 系主任（或责任教师）签名：年月日

目录 一．摘要 (1) 二．题目分析与设计方案论证 (1) 2.1、ASK调制原理 (1) 2.2、ASK信号的产生 (2) 2.3、ASK解调原理 (2) 三．基于Quartus的系统建模与仿真 (3) 3.1、2ASK数字调制系统 (3) 3.2、2ASK解调系统 (5) 四．心得体会 (7) 五．附录 (8) 六．参考文献 (11)

数字频带传输的可靠性比较

数字频带传输的可靠性比较 设信道加性高斯白噪声的双边功率谱密度为N0/ 2，发送信号平均每符号能量Es，计算： 1) MPSK 系统在AWGN 信道下的性能（理论值）； 2) 用蒙特卡罗仿真的方式进行误码率仿真，并与理论值相比较。 代码： EsN0dB = 3:0.5:10; EsN0 = 10.^( EsN0dB/10 ); Es = 1; N0 = 10.^( -EsN0dB/10 ); sigma = sqrt(N0/2); error = zeros(1,length(EsN0dB)); s_data = zeros(1,length(EsN0dB)); M=4; for k=1:length(EsN0dB) error(k)=0; s_data(k) = 0; while error(k)<1000 d = ceil( rand(1,10000)*M ); s = sqrt(Es)*exp(j*2*pi/M*(d-1)); %加入信道噪声（复噪声） r = s + sigma(k)*( randn(1,length(d)) + j*randn(1,length(d)) ); for m=1:M %计算距离 rd(m,:) = abs( r - sqrt(Es)*exp(j*2*pi/M*(m-1)) ); end for m=1:length(s) %判决距离最近的点 dd(m) = find( rd(:,m) == min(rd(:,m)) ); ifdd(m)~=d(m) error(k) = error(k)+1; end end s_data(k) = s_data(k)+10000; end end Pe = error./s_data; %理论计算的误码率结果

数字信号频带传输系统2fsk的仿真实现

******************* 实践教学 ******************* 兰州理工大学 计算机与通信学院 2012年秋季学期 通信系统综合训练 题目：数字信号频带传输系统的仿真实现 专业班级：通信工程（四）班 姓名： 学号： 指导教师：陈海燕 成绩：

摘要 本次综合训练主要是利用仿真软件，完成对数字信号频带传输系统的仿真实现。我在这次综合训练中利用Systemview仿真软件，采用2FSK对基带信号进行调制解调，独立完成整个传输系统的仿真。 关键词：频带传输；Systemview；2FSK

前言 1、为什么选取数字调制系统？ 对于大多数的数字传输系统来说，由于数字基带信号往往具有丰富的低频成分，而实际的通信信道又具有带通特性，因此，必须用数字信号来调制某一较高频率的正弦或脉冲载波，使已调信号能通过带限信道传输。 2、什么叫数字调制与数字解调、频带传输系统？ 数字调制：用基带数字信号控制高频载波，把基带数字信号变换为频带数字信号的过程。 数字解调：已调信号通过信道传输到接收端，在接收端通过解调器把频带数字信号还原成基带数字信号的反变换。 频带传输系统：包括数字调制和数字解调过程的传输系统。 3、载波的选择 从原理上来说，受调制载波的波形可以是任意的，只要已调信号适合于信道传输就可以了。但实际上，在大多数数字通信系统中，都选择正弦信号作为载波。这是因为正弦信号形式简单，便于产生及接收。 4、数字调制技术类型 一般可分为两种类型：(1) 利用模拟方法去实现数字调制，即把数字基带信号当作模拟信号的特殊情况来处理；(2) 利用数字信号的离散取值特点键控载波，从而实现数字调制——键控法。键控法的特点：数字电路实现，调制变换速率快，调整测试方便，体积小和设备可靠性高。 5、数字调制类型的分类 （1）数字调制可分为二进制调制和多进制调制两种。 （2）根据已调信号的结构形式可分为线性调制和非线性调制两种。 （3）数字调制方式分为调幅、调频和调相三种基本形式[]1 。