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        基于SIMULINK的2ASK通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與仿真

        2016-05-30 21:33:09張學(xué)敏鐘菲呂曉麗
        科技資訊 2016年23期
        關(guān)鍵詞:數(shù)字通信基帶載波

        張學(xué)敏 鐘菲 呂曉麗

        摘要:2ASK調(diào)制與解調(diào)在數(shù)字通信中占有非常重要的地位。本文采用模擬調(diào)制法生成2ASK調(diào)制信號(hào),相干解調(diào)方式解調(diào)輸出數(shù)字基帶信號(hào)。在SIMULIMK環(huán)境下,選擇基帶信號(hào)模塊、信道模塊、濾波器模塊和示波器模塊搭建2ASK通信系統(tǒng)模型,實(shí)現(xiàn)對(duì)2ASK信號(hào)調(diào)制與解調(diào)的仿真,仿真結(jié)果清晰、直觀,參數(shù)修改簡(jiǎn)單易行,為通信系統(tǒng)的分析提供了方便。

        關(guān)鍵詞:2ASK;SIMULINK;調(diào)制;解調(diào);仿真

        中圖分類號(hào):TN91 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1672-3791(2016)08(b)-0000-00

        現(xiàn)代通信要求傳輸距離遠(yuǎn)、傳送數(shù)據(jù)量大和傳輸質(zhì)量高。從早期的模擬通信到技術(shù)日臻完善的數(shù)字通信,使得信息的傳輸更為有效和可靠。2ASK是典型的數(shù)字調(diào)制方式,也是2FSK和2PSK的基礎(chǔ),在數(shù)字通信中占有重要地位。本文以2ASK為例,在SIMULINK環(huán)境下建立系統(tǒng)仿真模型,用模塊將系統(tǒng)可見(jiàn)化,用波形將調(diào)制和解調(diào)過(guò)程直觀化。同時(shí),為2FSK和2PSK的建模仿真奠定基礎(chǔ)[1]。

        1 2ASK載波傳輸?shù)墓ぷ髟?/p>

        2ASK載波傳輸包括調(diào)制和解調(diào)。2ASK的調(diào)制是利用載波的幅度變化來(lái)傳遞數(shù)字信息的。載波幅度只有兩種變化狀態(tài),分別對(duì)應(yīng)二進(jìn)制碼元信息“0”和“1”。2ASK采用模擬調(diào)制法生成,其表達(dá)式為:

        , 為碼元持續(xù)時(shí)間, 為持續(xù)時(shí)間為 的基帶信號(hào), 是第 個(gè)碼元的電平取值, 。

        接收端將信源發(fā)送的數(shù)字基帶信號(hào)還原出來(lái)稱為解調(diào),解調(diào)方式有相干解調(diào)和非相干解調(diào)。所謂相干解調(diào),即將已調(diào)信號(hào) 送入帶通濾波器,再和載波相乘,然后送入低通濾波器,最后送入抽樣判決器,在定時(shí)脈沖的控制下,得到信源發(fā)出的基帶信號(hào)。本文采用相干解調(diào)方式。以上是2ASK的調(diào)制和解調(diào)原理的簡(jiǎn)單闡述,下面在SIMULINK環(huán)境下仿真實(shí)現(xiàn)2ASK的調(diào)制和解調(diào)。

        2 SIMULINK環(huán)境下的2ASK載波傳輸建模與仿真

        在SIMULINK庫(kù)中選擇2ASK數(shù)字頻帶傳輸所需的模塊,創(chuàng)建載波傳輸系統(tǒng)模型如圖1所示:

        圖1上半部是2ASK的調(diào)制部分,由Sine Wave(產(chǎn)生載波,正弦載波信號(hào)設(shè)為4Hz)、Bernoulli Binary Generator(產(chǎn)生原始二進(jìn)制數(shù)字基帶信號(hào))、Product(用于將載波和二進(jìn)制基帶信號(hào)相乘生成2ASK調(diào)制信號(hào))和Scope(顯示波形)模塊組成。示波器Scope顯示的是載波、原始二進(jìn)制數(shù)字基帶和2ASK調(diào)制信號(hào)[2][3],見(jiàn)圖2。

        圖1下半部分是2ASK解調(diào)部分。由帶有高斯白噪聲的信道模塊AWGN Channel、帶通濾波器Band-pass Filter(濾出信道噪聲)、乘法器Product(相干解調(diào)時(shí),將載波和帶通濾波器出來(lái)的信號(hào)相乘)、低通濾波器Low-pass Filter(得到帶有基帶信息的載波)、零階保持電路Zero-order Hold(用于抽樣判決,獲取基帶信號(hào))和示波器Scope1組成。帶通濾波器的上、下限截止頻率分別為2Hz和7Hz,低通濾波器的截止頻率為5Hz,參數(shù)設(shè)置模塊略。高斯白噪聲信道的信噪比為模塊默認(rèn)值10dB。解調(diào)部分的仿真結(jié)果如圖3所示。

        3 結(jié)語(yǔ)

        本文利用SIMULINK的通信模塊搭建2ASK數(shù)字通信系統(tǒng),仿真實(shí)現(xiàn)2ASK的調(diào)制和解調(diào)。與傳統(tǒng)的代碼仿真實(shí)現(xiàn)相比,SIMULINK建模更能直觀、具體描述通信的調(diào)制、解調(diào)和抽樣判決的全過(guò)程,同時(shí),具有模塊參數(shù)修改方便、波形觀察調(diào)整靈活的優(yōu)點(diǎn)。

        參考文獻(xiàn):

        [1] 周春梅.2ASK調(diào)制解調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與研究[J]. 四川師范大學(xué)成都學(xué)院, 2014(20),46.

        [2] 王曉玲.基于MATLAB/SIMULINK的2ASK傳輸系統(tǒng)設(shè)計(jì)與分析[J].蘇州職業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào), 2015(4),11-13.

        [3] 王丹.模擬調(diào)制系統(tǒng)的MATLAB仿真,裝備制造技術(shù)[J] .2015(12),31-32.

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