1、1中南民族大学学院名称 ：学生姓名 ：专业名称 ： 通信工程班 级 ：时间图形参数有眼图的实验 1、3 时间参数为 5 秒，实验 2 为 1s基带信号统一的为 1V 10HZ 载波信号 1V 80HZ 1V 160HZ带通滤波 高频截至频率 90hz 低频截止频率 70hz（在实验二中另一H: 170HZ L:150HZ）低通滤波：截至频率10HZ2实验 1 幅移键控 (2ASK)一、设计目的1、掌握 2ASK 信号的波形和产生方法；2、掌握 2ASK 信号的频谱特点；3、掌握 2ASK 信号的解调方法；4、掌握 2ASK 系统的抗噪声性能。二、设计原理振幅键控是利用载波的幅度变化来传递数字信
2、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” 。2ASK 信号一般可以采用模拟调制法，将二进制不归零信号通过一个相乘器实现。与 AM信号的解调方法一样信号也有两种基本的解调方法：非相干解调和相干解调。与模拟信号的接收系统相比，这里增加了一个“抽样判决器” ，这对于提高数字信号的接收性能是必要的。三、系统框图及仿真分析No. of Sample=800,Sample Rate=1KHz Wc=80Hz单极性不归零码 幅度 1V，频率 10Hz2ASK 信号的波形3SystemView00200e-3200e-3400e-3400e-
3、3600e-3600e-3800e-3800e-31500e-30-500e-3-1AmplitudeTime in SecondsSink 9004004008008001.2e+31.2e+31.6e+31.6e+32e+32e+32.4e+32.4e+3100e-380e-360e-340e-320e-30MagnitudeFrequency in Hz (dF = 1.221 Hz)|FFT| of Sink 9分析：2ASK 信号的功率谱是由连续谱和离散谱两部分组成;连续谱取决于 g(t)经线性调制后的双边带谱，而离散谱由载波分量确定。2ASK 信号的带宽是基带信号带宽的二倍。2AS
4、K 信号的相干解调SystemView00200e-3200e-3400e-3400e-3600e-3600e-3800e-3800e-31800e-3600e-3400e-3200e-30AmplitudeTime in SecondsSink 9004004008008001.2e+31.2e+31.6e+31.6e+32e+32e+32.4e+32.4e+3800e-3600e-3400e-3200e-30MagnitudeFrequency in Hz (dF = 1.221 Hz)|FFT| of Sink 92ASK 在接收机模拟带通滤波器前加入高斯白噪声 Density in 1
5、 ohm = 0.00002W/Hz4SystemView00250e-3250e-3500e-3500e-3750e-3750e-31800e-3600e-3400e-3200e-30AmplitudeTime in SecondsSink 900250e-3250e-3500e-3500e-3750e-3750e-31800e-3600e-3400e-3200e-30AmplitudeTime in SecondsSink 17005005001e+31e+31.5e+31.5e+32e+32e+32.5e+32.5e+3350e-3300e-3250e-3200e-3150e-3100e
6、-350e-30MagnitudeFrequency in Hz (dF = 1.221 Hz)|FFT| of Sink 17005005001e+31e+31.5e+31.5e+32e+32e+32.5e+32.5e+3200e-3150e-3100e-350e-30MagnitudeFrequency in Hz (dF = 1.221 Hz)|FFT| of Sink 9分析：如果采用相干解调法对 2ASK 信号进行解调，它的抗噪声性能要优于包络检波法，但在大信噪比的情况下，两者性能相差不大。而且相干解调不存在门限效应。四、设计心得这次试验主要是完成对数字频带系统中 2ASK 信号的调
7、制和解调。通过采用相干解调的方法对 2ASK 信号加噪前后解调信号的比较来判断 2ASK 调制方式的特点。2ASK 调制方式的设备简单，频带利用率较高，但抗噪声性能差，并对信道特性变化敏感，不易使抽样判决器工作在最佳判决门限状态。五、报告用图形5实验2 频移键控(2FSK)一、设计目的1、掌握 2FSK 信号的波形和产生方法；2、掌握 2FSK 信号的频谱特点；3、掌握 2FSK 信号的解调方法；4、掌握 2FSK 系统的抗噪声性能。二、设计原理频移键控是利用载波的频率变化来传递数字信息。在 2FSK 中，载波的频率随二进制基带信号在 f1 和 f2 两个频率点间变化，一个 2FSK 信号可以
8、看成是两个不同载频的 2ASK 信号的叠加。采用键控法产生 2FSK 信号。2FSK 信号的常用解调方法是非相干解调和相干解调。其解调原理是将 2FSK 信号分解为上下两路 2ASK 信号分别进行解调，然后进行判决。这里的抽样判决是直接比较两路信号抽样值的大小，可以不专门设置门限。判决规则应与调制规则相呼应，调制时若规定“1”符号对应载波频率 f1，则在接收时上支路的样值较大，应判为“1” ，反之则判为“0” 。6三、系统框图及仿真分析键控法，记录 2FSK 信号的波形和功率谱密度；单极性不归零码 Rate = 5Hz，Amp = 0.5V ，Offset = 0.5V；载波 I Amp =
9、1V，Frep = 80Hz，Phase = 0；载波 II Amp = 1V，Frep = 160Hz，Phase =0SystemView00200e-3200e-3400e-3400e-3600e-3600e-3800e-3800e-3111.21.21.41.41.61.61500e-30-500e-3-1AmplitudeTime in SecondsSink 6004004008008001.2e+31.2e+31.6e+31.6e+32e+32e+32.4e+32.4e+3400e-3300e-3200e-3100e-30MagnitudeFrequency in Hz (dF
10、= 610.1e-3 Hz)|FFT| of Sink 6 Mixed Radix分析：相位不连续 2FSK 信号的功率谱由连续谱和离散谱组成。其中，连续谱由两个中心位于 f1 和 f2 的双边谱叠加而成，离散谱位于两个载频 f1 和 f2 处。连续谱的形状随着两个载频之差的大小变化。采用相干解调，记录恢复信号的波形和功率谱密度；支路 I 模拟带通滤波器 Low Fc = 70Hz，Hi Fc = 90Hz ，极点个数 3；支路 II 模拟带通滤波器 Low Fc = 150Hz，Hi Fc = 170Hz ，极点个数 3；接收机模拟低通滤波器 Fc =10Hz，极点个数 3；No. of S
11、ample = 1600；7SystemView00250e-3250e-3500e-3500e-3750e-3750e-31800e-3600e-3400e-3200e-30AmplitudeTime in SecondsSink 2400250e-3250e-3500e-3500e-3750e-3750e-31800e-3600e-3400e-3200e-30AmplitudeTime in SecondsSink 25005005001e+31e+31.5e+31.5e+32e+32e+32.5e+32.5e+3450e-3400e-3350e-3300e-3250e-3200e-315
12、0e-3100e-350e-30MagnitudeFrequency in Hz (dF = 1.221 Hz)|FFT| of Sink 24005005001e+31e+31.5e+31.5e+32e+32e+32.5e+32.5e+3400e-3300e-3200e-3100e-30MagnitudeFrequency in Hz (dF = 1.221 Hz)|FFT| of Sink 252FSK 在接收机模拟带通滤波器前加入高斯白噪声 Density in 1 ohm = 0.00002W/HzSystemView00250e-3250e-3500e-3500e-3750e-375
13、0e-31800e-3600e-3400e-3200e-30AmplitudeTime in SecondsSink 2400250e-3250e-3500e-3500e-3750e-3750e-31800e-3600e-3400e-3200e-30AmplitudeTime in SecondsSink 25005005001e+31e+31.5e+31.5e+32e+32e+32.5e+32.5e+3500e-3400e-3300e-3200e-3100e-30MagnitudeFrequency in Hz (dF = 1.221 Hz)|FFT| of Sink 24005005001
14、e+31e+31.5e+31.5e+32e+32e+32.5e+32.5e+3400e-3300e-3200e-3100e-30MagnitudeFrequency in Hz (dF = 1.221 Hz)|FFT| of Sink 258分析：在大信噪比情况下，2FSK 信号包络检波时的系统性能与同步检测时的性能相差不大，但同步检测法的设备却复杂得多。四、设计心得这次试验主要是完成对数字频带系统中 2FSK 信号的调制与解调。2FSK 是数字通信中不可或缺的一种调制方式，它的优点是抗干扰能力较强，不受信道参数变化的影响，因此特别适合应用于衰落信道，缺点是占用频带较宽，频带利用率低。在满足信
15、噪比要求的场合，多采用包络检波法。五、报告用图形9实验 3 相频键控(2PSK)一、设计目的1、掌握 2PSK 信号的波形和产生方法；2、掌握 2PSK 信号的频谱特点；3、掌握 2PSK 信号的解调方法；4、掌握 2PSK 系统的抗噪声性能。二、设计原理相移键控是利用载波的相位变化来传递数字信息，而振幅和频率保持不变。在 2PSK 中，通常用初始相位 0 和分别表示二进制“1”和“0” 。由于表示信号的两种码元的波形相同，极性相反，故 2PSK 信号一般可以表述为一个双极性全占空矩形脉冲序列与一个正弦载波的相乘。2PSK 信号的解调通常采用相干解调法。由于在 2PSK 信号的载波恢复过程中存
16、在着 180度的相位模糊，即恢复的本地载波与所需的相干载波可能同相，也可能反相，这种相位关系的不确定性将会造成解调出的数字基带信号与发送的数字基带信号正好相反，即“1”变为“0”， “0”变为“1” ，判决器输出数字信号全部出错。三、系统框图及仿真分析模拟调制，双极性不归零码的产生：幅度1V，频率 10Hz； Wc=80Hz，=18010SystemView0050e-350e-3100e-3100e-3150e-3150e-3200e-3200e-31500e-30-500e-3-1AmplitudeTime in SecondsSink 3004004008008001.2e+31.2e+
17、31.6e+31.6e+32e+32e+32.4e+32.4e+360e-340e-320e-30MagnitudeFrequency in Hz (dF = 4.883 Hz)|FFT| of Sink 3分析：二进制相移键控信号的频谱特性与 2ASK 的十分相似，带宽也是基带信号带宽的二倍。区别仅在于当 p=1/2 时，其谱中无离散谱，此时 2PSK 信号实际上相当于抑制载波的双边带信号。相干解调模拟带通滤波器 Low Fc = 70Hz，Hi Fc =90Hz，极点个数 3；接收机模拟低通滤波器 Fc = 10Hz，极点个数 3；No. of Sample =800SystemView0
18、0250e-3250e-3500e-3500e-3750e-3750e-31800e-3600e-3400e-3200e-30AmplitudeTime in SecondsSink 1400250e-3250e-3500e-3500e-3750e-3750e-31500e-30-500e-3-1AmplitudeTime in SecondsSink 15005005001e+31e+31.5e+31.5e+32e+32e+32.5e+32.5e+3600e-3500e-3400e-3300e-3200e-3100e-30MagnitudeFrequency in Hz (dF = 1.22
19、1 Hz)|FFT| of Sink 14005005001e+31e+31.5e+31.5e+32e+32e+32.5e+32.5e+3400e-3350e-3300e-3250e-3200e-3150e-3100e-350e-30MagnitudeFrequency in Hz (dF = 1.221 Hz)|FFT| of Sink 152PSK 在接收机模拟带通滤波器前加入高斯白噪声 Density in 1 ohm = 0.00002W/Hz11SystemView00250e-3250e-3500e-3500e-3750e-3750e-31800e-3600e-3400e-3200
20、e-30AmplitudeTime in SecondsSink 1400250e-3250e-3500e-3500e-3750e-3750e-31500e-30-500e-3-1AmplitudeTime in SecondsSink 15005005001e+31e+31.5e+31.5e+32e+32e+32.5e+32.5e+3200e-3150e-3100e-350e-30MagnitudeFrequency in Hz (dF = 1.221 Hz)|FFT| of Sink 14005005001e+31e+31.5e+31.5e+32e+32e+32.5e+32.5e+3400e-3300e-3200e-3100e-30MagnitudeFrequency in Hz (dF = 1.221 Hz)|FFT| of Sink 15分析：在 2PSK 系统中，判决门限不随信道特性的变化而变化，接收机总能保持工作在最佳判决门限状态。四、设计心得这次试验主要是完成对数字频带系统中 2PSK 信号的调制与解调。一般采用相干解调法对 2PSK 信号进行解调。在 2PSK 系统中，判决门限不随信道特性的变化而变化，接收机总能保持工作在最佳判决门限状态。2PSK 系统抗干扰能力强，频带利用率较高，但存在相位模糊，因此在实际中很少采用 2PSK 方式。12五、报告用图形
