基于MATLAB的2ASK和2FSK调制仿真(通信原理实验报告).docVIP

实验报告 信息学院（院、系） 电子信息工程 专业 班 通信原理教程 课 学号 姓名 指导老师 实验时间 一、实验名称：基于MATLAB的2ASK和2FSK调制仿真 二、实验目的： （1）熟悉2ASK和2FSK调制原理。 （2）学会运用Matlab编写2ASK和2FSK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和2FSK的调制方式。 三、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(w0+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(t) = 典型波形如图1所示： 图1 2ASK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： 2、二进制频移键控（2FSK） 二进制频移键控信号码元的“1”和“0”分别用两个不同频率的正弦波形来传送，而其振幅和初始相位不变。故其表达式为： 图4 2FSK信号时间波形 由图可见，2FSK信号的波形（a）可以分解为波形（b）和波形（c）,也就是说，一个2FSK信号可以看成是两个不同载频的2ASK信号的叠加。 2FSK信号的调制方法主要有两种。第一种是用二进制基带矩形脉冲信号去调制一个调频器，使其能够输出两个不同频率的码元。第二种方法是用一个受基带脉冲控制的开关电路去选择两个独立频率源的振荡作为输出。 2FSK信号的接收也分为相关和非相关接收两类。 相关接收根据已调信号由两个载波f1、f2调制而成，则先用两个分别对f1、f2带通的滤波器对已调信号进行滤波，然后再分别将滤波后的信号与相应的载波f1、f2相乘进行相干解调，再分别低通滤波、用抽样信号进行抽样判决器即可。原理图如下： 非相关接收经过调制后的2FSK数字信号通过两个频率不同的带通滤波器f1、f2滤出不需要的信号，然后再将这两种经过滤波的信号分别通过包络检波器检波，最后将两种信号同时输入到抽样判决器同时外加抽样脉冲，最后解调出来的信号就是调制前的输入信号。其原理图如下图所示： 四、仿真源程序和代码 a=[1,0,1,1,0,1]; subplot(3,1,1);stem(a);title(随机信号); for i=1:length(a) t=i-1:0.001:i; if (a(i)==1) s=sin(2*pi*t); end if (a(i)==0) s=0; end hold on; subplot(3,1,2);plot(t,s);title(2ASK调制后的信号) end for i=1:length(a) t=i-1:0.001:i; if (a(i)==1) s=sin(2*pi*t); end if (a(i)==0) s=sin(4*pi*t); end hold on; subplot(3,1,3);plot(t,s);title(2FSK调制后的信号) end 五、仿真结果 六、总结与心得体会 通信原理是电子信息工程通信方向最主要的专业课程之一，通过在课堂上对理论知识的学习，我们了解到现代通信的基本方式以及其原理。然而，如何将理论在实践中得到验证和应用，是我们学习当中的一个问题。而通过本次实验，我们在MATLAB平台上对数字信号的传输系统进行了一次仿真，有效的完善了学习过程中实践不足的问题，同时进一步巩固了原先的基础知识。 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和2FSK信号的调制原理的认识，理解了如何对他们进行调制，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。当然在程序代码的编写过程中也遇到过许多困难。不过