2ASK和2FSK调制解调仿真

实验一  2ASK和2FSK调制解调仿真

一、实验目的

1．熟悉2ASK和2FSK调制解调原理。

2．掌握编写2ASK和2FSK调制解调程序的要点。

3．掌握使用Matlab调制解调仿真的要点。

二、实验内容

1．根据2ASK和2FSK调制解调原理，设计源程序代码。

2．通过Matlab软件仿真给定信号的调制波形。

3. 对比给定信号的理论调制波形和仿真解制波形。 

三、实验原理

   1．2ASK

   二进制振幅键控（2ASK）信号码元为：

                       S(t)=A(t)cos(w0t+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   当发送“1”时

                          A(t)= 

                                    ╲ 0    当发送“0”时

在式中给出的基带信号码元A(t)的波形是矩形脉冲。

产生2ASK的调制方法，主要有两种。第一种方法采用相乘电路如图1，用基带信号A（t）和载波cosw0t相乘就得到已调信号输出。第二种方法是采用开关电路如图2，开关由输入基带信号A（t）控制，用这种方法可以得到同样的输出波形。

 

图1 相乘法原理图                                      图2  开关法原理图

2ASK信号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），相应的接收系统如图 3和图4所示。

 

 

图3 包络检波法（非相干解调）

图4 相干解调原理图

抽样判决器的作用是：信号经过抽样判决器，即可确定接收码元是“1”还是“0”。假设抽样判决门限为b，当信号抽样值大于b时，判为“1”码；信号抽样值小于b时，判为“0”码。当本实验为简化设计电路，在调制的输出端没有加带通滤波器，并且假设信道时理想的，所以在解调部分也没有加带通滤波器。

2. 2FSK调制原理

       二进制频移键控（2FSK）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；

式中，假设码元的初始相位分别为Φ1和Φ0；w1 =2πf1和w0 =2πf0为两个不同频率码元的角频率；A为一常数，表明码元的包络是矩形脉冲。

    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解调原理

2FSK信号的解调也分为相关和非相关解调两类。  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：