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目录
一.设计题目~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~1 二.设计目标~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~1 三.设计要求~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~1 四.各个步骤的简要说明 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~1 五.课程设计的系统框图及详细设计步骤~~~~~~~~~~~~~~2 六.程序及图像~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~3 七.本次课设总结~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~8 八.参考书目~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~8
一.设计题目 2ASK系统的设计 二.设计目标
a.系统的工作原理 b.系统设计
c.设定参数(RB,仿真时间抽样速率fs,载频fc,SNR等)利用matlab仿真
三.设计要求
a.题目意义,所做工作以及系统主要功能 b.调制解调原理及系统的性能(有效性,可靠性)c.软件设计流程 d.源程序
e.系统的各部分波形图及频谱
四.各个步骤的简要说明:
1.消息代码的产生 2.基带信号的产生 3.已调信号的产生 4.已调信号通过白噪声信道
5.对信道输出端混合信号中的噪声进行抑制 6.信号的解调
信号先与同步载波相乘,再进行低通滤波,这里滤波器是以巴特沃斯为例,7.基带信号的恢复
抽样、判决和码元再生。
五.课程设计的系统框图及详细设计步骤
1、系统框图:
s(t)xs(t)e信号0(t)e0(t)2ASKcosωctx~信道e0(t)载波n(t)(a)cosωct1 0 0 1{an]1 0 0 1z(t)抽 样ke0(t)ks(t)e0(t)s(t)tt~BPFLPFx判决器s(t)e0(t)e0(t)载波y(t)s(t)s(t)cosωct(b)(a)(b)解调器(c)t(c)定时脉冲t
2.产生随机的消息代码
可以通过malab软件的randint函数产生一串随机的“0”、“1”消息代
码序列:
>> D=randint(1,8);N=length(D);%基带信号符号数目
3.产生数字基带信号s(t):2ASK系统 单极性波形
D=randint(1,8);
N=length(D);%基带信号符号数目 D0=[];
x=ones(1,100);%100个1 for k=1:N,D0=[D0,D(k)*x];end%开关信号
4.已调信号的产生
t=0:0.01:7.99;
y=cos(2*pi*3*t);%fc=3 z=y.*D0;
5.已调信号通过信道为高斯白噪声信道
m=awgn(z,20);%信噪比为20
6.对信道输出端的混合信号中的噪声进行抑制(BPF:恰好让已调信号完全通过)
7.信号的解调(采用同步解调法 LPF:恰好让s(t)所处频率范围的频率谱通过)y1=2*m.*cos(2*pi*t);
[n,Wn] = buttord(12*2*pi,40*2*pi,3,25,'s');%临界频率采用角频率表示 [b,a]=butter(n,Wn,'s');
[bz,az]=impinvar(b,a,fs);%映射为数字的 yt = filter(bz,az,y1)
8.抽样判决 码元再生 2ASK:x(kTs)>A/2—判为“1” 2ASK:x(kTs)
Y=1*(yt>0.5);
六.程序及图像
D=randint(1,8);
N=length(D);%基带信号符号数目 t=0:0.01:7.99;
y=cos(2*pi*3*t);%fc=3 D0=[];
x=ones(1,100);%100个1 for k=1:N,D0=[D0,D(k)*x];end %开关信号
z=y.*D0;%ook的表达式 figure(1)
subplot(2,1,1)
plot(D0);title('基带信号');grid;axis([0,800,-2,2])%改变坐标范围 subplot(2,1,2)
plot(abs(fft(D0)));title('基带信号的频谱');grid;
figure(2)
subplot(2,1,1)
plot(z);title('2Ask已调信号');axis([0,800,-2,2]);grid;subplot(2,1,2)
plot(abs(fft(z)));title('2Ask已调信号的频谱');grid;figure(3)
m=awgn(z,20);
subplot(2,1,1)
plot(m);title('加入高斯白噪声后的信号');axis([0,800,-2,2]);grid;subplot(2,1,2)
plot(abs(fft(m)));title('加入高斯白噪声后的信号的频谱');grid;figure(4)
y1=2*m.*cos(2*pi*3*t);subplot(2,1,1);
plot(y1);title('与同步载波相乘后的信号');axis([0,800,-2,2]);grid;subplot(2,1,2)
plot(abs(fft(y1)));title('与同步载波相乘后的信号的频谱');grid;fs=1000;
[n,Wc] = buttord(12*2*pi,40*2*pi,3,25,'s');%临界频率采用角频率表示 [b,a]=butter(n,Wc,'s');
[bz,az]=impinvar(b,a,fs);%映射为数字的参数 figure(5)
yt = filter(bz,az,y1);subplot(2,1,1);plot(yt);
axis([0 800-2 2]);title('低通滤波后的波形');grid;
subplot(2,1,2);plot(abs(fft(yt)));title('低通滤波后的频谱');figure(6)
Y=1*(yt>0.5);%门限为0.5
subplot(2,1,1)
plot(Y);title('抽样判决后的信号');
axis([0 800-2 2]);grid;subplot(2,1,2)
plot(abs(fft(Y)));title('抽样判决后的信号的频谱');grid;figure(7)
h=freqz(bz,az);
plot(abs(h));title('滤波器');
七.本次课设总结
分析图像可以看出滤波后输出的信号相比原信号存在一定的延迟,原因是与载波cos()信号相乘使信号延迟而且经过低通滤波器的相频特性也会对信号造成影响。本次课设,使我对通信原理数字键控,滤波器以有了更深的了解,比较扎实地掌握本专业的基础知识和基本理论,也又一次熟悉了matlab软件的操作。在设计中遇到的问题通过老师的指导和同学的帮助顺利解决,收益颇多!
八.参考书目:
[1] 通信原理 樊昌信等编著 国防工业出版社 [2] 数字信号处理 陈后金主编 高等教育出版社 [3] Matlab教程与应用