基于Matlab的2ASK调制解调及其仿真设计
2ASK/OOK是二进制振幅键控,一般是用“1”或者“0”来表示振幅的差异。本设计是使用Matlab软件里的Simulink平台，用不同模块的功能来构建2ASK的调制模型和解调模型，并进行仿真。最终经过运行测试后得出仿真的波形，并对仿真的波形进行明确的分析和概括总结。
目 录
1.绪论.............................................................. 2
1.1引言......................................................... 2 1.2选题背景及意义............................................... 2 2. MATLAB/Simulink简介 ............................................. 3
2.1 MATLAB简介................................................. 3 2.2 Simulink简介............................................... 3 3.通信技术的发展.................................................... 4
3.1通信的基本概念............................................... 4 3.2通信系统的组成............................................... 4 3.2.1一般通信系统的组成 ..................................... 4
3.2.2模拟通信系统的组成 ..................................... 5 3.2.3 数字通信系统的组成..................................... 5 3.2.4 数字通信的主要优点..................................... 6
4. 2ASK调制解调的基本原理和实现 .................................... 6
4.1二进制振幅键控............................................... 6
4.1.1基本原理 ............................................... 6 4.1.2功率谱密度 ............................................. 9
5. 2ASK调制解调的仿真 ............................................. 10
5.1 2ASK调制仿真.............................................. 10
5.1.1模型方框图 ............................................ 10 5.1.2参数设置 .............................................. 10 5.1.3系统仿真测试后所得到各个点的时间波形图 ................ 13 5.2 2ASK解调仿真.............................................. 14
5.2.1 模型方框图........................................... 14 5.2.2参数设置 .............................................. 15 5.2.3系统仿真测试后得到各个点的时间波形图 .................. 18
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5.2.4误码率分析 ............................................ 20
6.结论............................................................. 21 6.1总结........................................................ 21
1.绪论
1.1引言
鉴于通信技术在社会中不断发展，通信原理逐渐成为理工科专业的必修课程，比如光电子、计算机科学与技术、自动控制等。首先它作为一门专业课程，其他后续专业课程以这门课程为基础，所以对专业学习来说学好通信原理这门课程是非常关键的。另一方面，对各专业进行工程设计、科学探索和系统可行性研究，系统建模和仿真技术是必不可少的一个重要环节[1]。
鉴于计算机技术的全面发展，计算机仿真为科学研究的提供了一种重要手段同时它将越来越广泛应用在人们的生活中。控制系统的数字仿真是分析和设计各种复杂系统的强有力的工具，也是计算数学、计算机和控制理论等知识的交叉学科。MATLAB作为工程与科学计算机的一种高级语言，它可以很容易地实现FORTHAN或C语言几乎全部的功能，它的计算效率很高，编程效率也极高[2]。
众多科学研究工作者对MATLAB语言引起了注意，MATLAB语言具有许多优点，MATLAB语言越来越成为学术交流、科学研究、建模仿真、数值计算等的事实标准。而Simulink则是源自于对仿真中控制系统的需求，是MATLAB语言上的一个可视化管理的建模仿真平台。Simulink是以方框图建模的形式存在，更加于工程实践中体现出来。由于MATLAB/Simulink通信、专业工具箱和信号处理专业函数库同时成熟的发展，专家学者们和在通信技术领域的工程师对它们越来越应用在通信技术方面，在系统设计、性能分析验证、建模仿真、算法设计、通信理论研究等方面更加广泛的应用[1]。
1.2选题背景及意义
随着信息技术的迅速发展，用于测试和研发的设备不断更新，同时技术含量也随着提高，价格也变得更加昂贵。但并不是所有从事开发和研究的工程技术人员都能更新信息技术最先进的仪器设备。在现代通讯技术、通讯系统和电子工程的实验研究工作中很多是使用计算机仿真[3]。计算机仿真的方法可以克服一些问题，比如说在一定程度上克服没有仪器设备所带来的问题。数字信号调制和解调技术的广泛应用是源于数字通讯系统的在控制系统的蓬勃发展。二进制数字调制系统的相干解调技术，由于它的性能较好而经常被使用，但其性能的好坏在于取得的载波是否为同相同频，因此它的成本高而且结构复杂。DSP技术的循序渐进的发展，通讯系统中自适应滤波技术的应用在工程中使用，自适应滤波算法在控制系统的使用已成为现实。它具有单频跟踪技术，可以有效跟踪信号的相位、频率和幅度的功能。Matlab是专门应用于可视化及编程、数值计算的交互环境和高级的一种编程语言。Matlab具有创建模型、分析数据，应用程序和开发算法的四种功能。所以提出了
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“基于Matlab的2ASK调制解调及其仿真设计”的题目，并且将最后得出调制与解调的效果与传统的解调性能进行比较，还将对其进行分析总结。本毕业设计是直接利用 Matlab 仿真仿真平台中的软件，巧妙设计一个 2ASK 调制和解调仿真系统。利用示波器模块观察前后的信号波形，再利用频谱分析模块观察调制前后的信号频谱的变化，利用误码测试模块测出误码率，最后，根据运行测试的结果对2ASK调制和解调仿真系统的操作性能进行简单的分析和表现。
2. MATLAB/Simulink简介
2.1 MATLAB简介
Math Works Company开发了MATLAB语言，是应用于计算机的一种简单高效，跨平台的矩阵数值计算，和其它的计算机高级语言相比，比如Basic、Pasca、Fortran、C、C++等等，MATLAB语言的编程更加简洁，它的编程语句体现的更加鲜明，贴近于数学描述，而且可读性好，MATLAB语言具有强大的可视化数据处理能力和图形功能也是其它计算机高级语言遥不可及的。学习MATLAB对于任何一名具有高级语言基础的学者来说是非常简单的。但是要利用好MATLAB却不是那么容易就可以做到的。这不是因为MATLAB语言很复杂，很难读懂，而是因为实际问题需要运用到专业知识和数学知识来进行解决。使用MATLAB可以使常规计算机编程变得更加简洁，能够让学者将大部分的时间放在研究数学建模的问题上。可以说在进行系统仿真和数学计算时使用MATLAB这个强大的工具，会使科学研究的工作效率得到大大的改善。
目前，理工科大学从高等数学到几乎各门专业课程进行虚拟实验的时候几乎都是用MATLAB软件来完成的。在科学研究部门，MATLAB语言应用更加广泛，已经成为世界各国工程师和科学家进行学术交流首选的共同语言。有许多著名的学术期刊论文，有大部分的图形和数值结果都是MATLAB软件实现的[3]。
2.2 Simulink简介
Simulink是Matlab语言当中的一种可视化的仿真调制工具，Simulink在数字控制，非线性系统，数字信号处理和线性系统的仿真已广泛应用于建模。Simulink用模块化方式的建模方式体现的，它的每个模块由自身的输入端口和输出端口联合控制来实现特殊功能的。Simulink中的仿真模型表现为仿真模块与模块之间的连接关系和多个模块之间的交集集合，使得分析的过程和仿真的设计变得更加简便、直观，而且也便于应用于扩展仿真模型[4]。
Matlab语言为 Simulink提供的一个功能工具包，以便于我们在进行仿真、建模与分析时合理使用。Simulink有提供一些模块是用于显示输出信号的，所以在仿真过程中观察仿真的结果是非常方便的。在仿真过程中，也可以运用Simulink的存储模块，能够方便地把仿真数据用不同的形式在文件中或者工作区间保存，使用者在仿真结束后可以对数据进行分析处理。另外，Simulink具有内在的模块化设计要求，它既可以将具有特定功能的代码组织成模块的形式，也可以将这些模块组织成具有等级结构的子系统。基于上述的
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Simulink优点可知它在数字信号处理、模糊逻辑、通信仿真、神经网络、机械控制和虚拟现实实践中得到了有效合理的应用，所以它是一种通用实用的仿真建模工具。Simulink根据输入/输出信号中两者之间的关系，把模块分成了离散模块，连续模块，混合模块的3种类型。
作为一种专门用于仿真的软件，Simulink具有以下这些特点： 1.基于矩阵的数值计算。
2.拥有直观的图形操作界面和简明的高级编程语言。
3.包含各个领域的仿真工具箱，可以方便、快捷的使用而且还可以进行扩展。 4.丰富的数据I/O工具。 5.提供和其他高级语言的接口。 6.支持多平台（PC/UNIX）。
3.通信技术的发展
3.1通信的基本概念
通信是以传输消息中所包含的简单易懂信息为目标。消息是在各个不同的时间阶段，通过精神或者物质的状态一种反应形式表现出来的。 例如文字、语音、图片、数字、图像及音乐等等都是隶属于消息(message)中的。信息（information）是指人们接收到消息中所包含的内容，即消息中所包含的内容才是人们所关心的。所以，可以把通信定义为把消息从一方发送到另一方。基于以上的认识，“通信”也可以叫做“消息传输”或者“信息传输”[5]。
实现通信的手段和方式有很多，比如语言、击鼓传令、烽火台、打手势和消息树，还有现代社会的手机、电话、电视、电脑、广播、报纸、因特网和遥控等等，这些都是实现信息交流的手段或者消息传递的方式[5]。
3.2通信系统的组成
3.2.1一般通信系统的组成
通信就是为了传递消息[5]。通信系统是信息源，发送设备，信道，噪声源，接收设备和受信者组成的一个系统[6]。如图3-1所示显示出通信系统的一般模型。
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