课程设计--基于systemview的2ask信号调制与解调--大学毕业设计论文.doc
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1、沈阳工程学院课程设计 摘要摘 要 现代通信系统要求通信距离远,通信容量大、传输质量好。作为其关键技术之一的调制解调技术一直是人们研究的一个重要方向。从最早的模拟调幅调频技术的日趋完善,到现在数字调制技术的广泛应用。使得信息的传输更为有效和可靠。二进制数字振幅键控是一种古老的调制方式,也是各种数字调制的基础。本毕业设计主要是利用System View仿真软件平台,设计一个2ASK调制解调器系统,用示波器观察调制前后的信号波形,并将其记录下来,分析该系统的性能。通过System View的仿真功能模拟实际中的2ASK调制解调。本课题研究的是基于System View的2ASK调制解调器设计。文中将
2、调制解调器分成调制与解调两个部分进行设计,对调制、解调的两种方法进行简单的介绍,进而对比,选择出合适的方法完成设计。 关键词 System View,调制,解调,2ASK II沈阳工程学院课程设计 AbstractAbstractThe modern communication system requirements for communication distance, communication capacity, transmission quality. As one of its key technologies of modulation and demodulation tech
3、niques is an important direction for researchers. From the earliest analog AM FM technology is maturing to the extensive application of digital modulation techniques. Making transport more effective and reliable information. Binary digital amplitude shift keying is an ancient way of modulation, the
4、basis of a variety of digital modulation.This graduation system View simulation software platform designed a 2ASK modem system, use the oscilloscope before and after the observed modulation signal waveform, and record and analyze the performance of the system. By system view simulation of2ASK modula
5、tion and demodulationOf this research project is based on the System View 2ASK modem design. Paper, the modem is divided into two parts of the modulation and demodulation design, a brief introduction on the two methods of modulation, demodulation, and then contrast, choose the appropriate method to
6、complete the design.Keywords System View;Modulation;Demodulation;2ASK沈阳工程学院课程设计 目 录目 录摘 要IAbstractII第1章 绪 论11.1 通信系统一般模型11.2 通信系统的分类与通信方式2第2章 System View的应用32.1 System View的应用32.2 System View的操作32.3 System View的特点32.4 System View的功能42.5 System View的基本使用52.6 System View的系统定时窗口5第3章 2ASK调制解调的基本原理63.1 2
7、ASK的定义63.2 2ASK的调制63.2 2ASK的解调7第4章 基于System View的调制解调系统设计94.1 2ASK信号调制94.1.1 信号调制仿真图94.2 2ASK信号解调94.2.1 信号解调仿真图104.3 2ASK信号调制解调的功能模板分析104.3.1 功能介绍114.4 测试过程及结果13设计总结17致 谢18参考文献19附录20沈阳工程学院课程设计 第1章 绪论第1章 绪 论如今社会通信技术的发展速度可谓日新月异,计算机的出现在现代通信技术的各种媒体中占有独特的地位,计算机在当今社会的众多领域里不仅为各种信息处理设备被使用,而且它与通信向结合,使电信业务更加丰
8、富。随着人类经济和文化的发展,人们对通信技术性能的需求也越来越迫切,从而又打打推动了通信科学的发展。在通信理论上,先后形成了“过滤和预测理论”、“香浓信息论”、“纠错编码理论”、“信源统计特性理论”、“调制理论”等。通信作为社会的基本设施和必要条件,引起的世界各国的广泛关注,通信的目的就是从一方向另一方传送信息,给对方以信息,但是消息的传送一般都不是直接的,它必须借助于一定形式的信号才能便于远距离快速传输和进行各种处理。1.1 通信系统一般模型实现信息传递所需的一切技术设备和传输媒质的总和称为通信系统。图1-1描述了一个点与点之间的通信系统模型。通信的过程就是把发送端信息传送或交换到接收端的过
9、程。图1-1 通信系统的一般模型图中信息源产生信息流,其作用是把各种信息转换成原始电信号,称为消息信号或基带信号。电话机、电视机、摄像机等各种模拟终端设备和电传机、计算机等各种数字终端设备就是信源。前者是模拟信源,输出模拟信号;后者是数字信源,输出离散的数字信号。发送设备的基本功能是将信源和信道匹配起来,即将信源产生的信息信号变换成适合在信道中传输的信号。变换方式是多种多样的,在需要频谱搬移的场合,调制是常见的变换方式。对数字通信来说,发送设备常常又可分为信源编码与信道编码。信道是指传输信号的物理媒质。在无线信道中,信道可以是大气,在有线信道中,信道可以是明线、电缆或光纤。有线与无线均有多种物
10、理媒质。媒质的固有特性及引入的干扰与噪声直接关系到通信的质量。根据研究对象的不同,需要对实际的物理媒质建立不同的数字模型,以及反映传输媒质对信号的影响,噪声是通信设备中各种设备以及信道中所固有的,通常是人们所不希望的。噪声的来源是多样的,它可以分为内部噪声和外部噪声,而且外部噪声往往是从信道引入。因此,为了分析方便,便把噪声源视为各处噪声的集中表现而抽象加入到信道。接收设备的基本功能是完成发送设备的反变换,即进行解调、译码、解码等。它的任务是从带有干扰的接收信号中正确恢复出相应的原始基带信号来,对于多路复用信号,还包括解除多路复用,实现正确分路、受信者是传输信息的接收终端,其作用是将复原的原始
11、信号转换成相应的消息。1.2 通信系统的分类与通信方式(1)光纤通信系统光纤通信系统具有容量大、成本低的优点。光纤通信是以光导纤维(简称光纤)作为传输媒质,以光波为运载工具(载波)的通信方式。与同轴电缆相比,光纤频带宽、传输损耗小、抗电磁干扰能力强,光纤通信发展迅速,已成为各种通信干线的主要船速手段。(2)卫星通信系统卫星通信的特点是:通信距离远、覆盖地域广,不受地理条件限制,传输容量大,建设周期短,可靠性高。卫星通信系统是将通信卫星作为空中中继站,能够将地球上某一地面站发射来的无线电信号转发到另一个地面站,从而实现两个或多个地域之间的通信。根据通信卫星与地面之间位置关系,可以分为静止通信卫星
12、(或同步通信卫星)和移动通信卫星。静止通信卫星是轨道在赤道平面上的卫星,它离地面高度35780km采用三个相差120的静止通信卫星就可以覆盖地球的绝大部分地域(两级盲区除外)。(3)数字移动通信移动通信是现代通信中发展最为迅速的一种通信手段。数字移动通信系统是将通信范围分为若干个相距一定距离的小区,移动用户还可以从一个城市漫游到另一个城市,甚至到另一个国家与原注册地的用户终端通话。数字蜂窝移动通信系统主要由三部分组成:控制交换中心、若干基地台、诸多移动端。通过控制交换中心进入公用有线电话网,从而实现移动电话与固定电话、移动电话与移动电话之间的通信。19沈阳工程学院课程设计 第2章 System
13、 View的应用第2章 System View的应用2.1 System View的应用 System View 是一个用于现代工程与科学系统设计及仿真的动态系统分析平台。从滤波器设计、信号处理、完整通信系统的设计与仿真,直到一般的系统数学模型建立等各个领域,System View 在友好而且功能齐全的窗口环境下,为用户提供了一个精密的嵌入式分析工具。System View 是一个用于现代工程与科学系统设计及仿真的动态系统分析平台。从滤波器设计、信号处理、完整通信系统的设计与仿真,直到一般的系统数学模型建立等各个领域,System View 在友好而且功能齐全的窗口环境下,为用户提供了一个精密
14、的嵌入式分析工具。2.2 System View的操作进入System View 后,屏幕上首先出现设计窗口,所有系统的设计、搭建等基本操作,都是在设计窗口内完成的。在设计窗口中间的大片区域就是设计区域,也就是供用户搭建各种系统的地方。在设计窗口的最上端一行是下拉式命令菜单行,通过调用这些菜单可以执行System View的各项功能;设计窗口中菜单行的下面,紧邻在设计区域上端一行是工具栏,它包含了在系统设计、仿真中可能用到的各种操作按钮;在工具栏的最右端是提示信息,当鼠标置于某一工具按钮上时,在该处会显示对该按钮的说明和提示信息.2.3 System View的特点System View是一个
15、用于现代工程与科学系统设计及仿真的动态系统分析平台。从滤波器的设计、信号处理、完整通信系统的设计与仿真,直到一般系统的数字模型建立等各个领域,System View在友好且功能齐全的窗口环境下,为用户提供了一个精密的嵌入式分析工具。(1)强大的仿真设计系统。利用System View,可以构造各种复杂的模拟、数字、数/模混合系统和各种多速率系统,可用于各种线性或非线性控制系统的设计与仿真。其特点是,利用它可以从各种不同角度,以不同方式,按要求设计多种滤波器,并可自动完成滤波器的各种指标如幅频特性(波特图)、传递函数、掇轨迹图等之间的转换。它还可以实时地仿真各种位真(Bit True)的DSP结
16、构,并进行各种系统的时域和频域分析、谱分析、以及对各种逻辑电路、射频/模拟电路(混频器、放大器、RLC电路、运放电路等)进行理论分析和失真分析等。(2)丰富的库资源。System View的基本库中包括多种信号源、接受窗、加法器、乘法器、各种函数(包括多项式、三角函数、对数函数、指数函数、逻辑函数等常用函数)运算器等。另外,它还带有各种专业库(如通信、逻辑、数字信号处理、射频/模拟等)以备选择,特别适合于现代通信系统的设计、仿真和方案论证。随着现代通信技术的不断发展,无线移动通信技术已日趋完善。利用System View带有的IS-95和3GPP-FDD扩展哭,可方便地完成第二代无线移动通信Q
17、-CDMA系统以及第三代无线移动通信WCDMA系统的设计和仿真。System View还专门提供了对Turbo编码的系统仿真功能。数字电视业务是近年发展起来的一个新领域,利用System View带有的DVB库可以对其信号传输方式等进行分析与仿真。(3)开放友好的用户界面利用System View,无须与复杂的语言语句打交道,不必写一句代码,即可完成对各种系统的设计与仿真。可以像搭积木一样,快速地建立和修改系统,访问与调整参数、极其方便地加入注释。System View操作简单,图标系统形象直观,方便了从思路仿真、方案论证到硬件设计的实现。同时它具有与外部文件的接口,可直接读入真实的数据,并对
18、其进行处理。也可以将处理结果输出到外部数据文件。另外,它还提供了与编程语言Visual C+以及仿真工具Matlab的接口,用户可以很方便地调用其函数或自定义图标功能。2.4 System View的功能System View是一个信号级的系统仿真软件,主要用于电路与通信系统的设计、仿真,是一个强有力的动态系统分析工具,能满足从数字信号处理、滤波器设计、直到复杂的通信系统等不同层次的设计、仿真要求。(1)能仿真大量的应用系统。能在DSP、通讯和控制系统应用中构造复杂的模拟、数字、混合和多速率系统。具有大量可选择的库,允许用户有选择地增加通讯、逻辑、DSP和射频模拟功能模块。特别适合无线电话(G
19、SM,CDMA,FDMA,TDMA,DSSS)、无绳电话、寻呼机和调制解调器以及卫星通信系统(GPS,DVBS,LEOS)等的设计;能够仿真(C3x,C4x等)DSP结构;可进行各种系统时域/频域分析和谱分析;对射频模拟电路(混合器,放大器,RLC电路和运放电路)进行理论分析和失真分析。(2)快速方便的动态系统设计与仿真。使用熟悉的Windows界面和功能键(单击、双击鼠标的左右键),System View可以快速建立和修改系统,并在对话框内快速访问和调整参数,实时修改实时显示。只需简单用鼠标点击图符即可创建连续线性系统、DSP滤波器,并输入输出基于真实系统模型的仿真数据。不用写一行代码即可建
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