2ASK與MASK的功率譜 通信原理課程設(shè)計

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1、 通信原理課程設(shè)計 課題名稱: 2ASK與MASK的功率譜 系 別: 計 算 機 工 程 系 專 業(yè): 通 信 工 程 班 級: 學 號: 姓 名: 指導老師: 6日 目錄 摘要： 3 一．課程設(shè)計目的 3 二．課程設(shè)計內(nèi)容 4 三． SystemViem開發(fā)工具簡介 4 四、實驗原理 5 1．2ASK信號的功率譜密度表達式 5 2．MASK信號的功率譜分析 6 五．具體設(shè)計和實現(xiàn)過程 8 六．總結(jié) 1

2、2 參考文獻： 12 摘 要： 數(shù)字幅度調(diào)制又稱幅度鍵控（ASK），二進制幅度鍵控記作2ASK。2ASK是利用代表數(shù)字信息“0”或“1”的基帶矩形脈沖去鍵控一個連續(xù)的載波，使載波時斷時續(xù)地輸出。有載波輸出時表示發(fā)送“1”，無載波輸出時表示發(fā)送“0”。而M進制幅度健控(MASK)則有第點不同。M進制數(shù)字解調(diào)每個碼元可以攜帶較多的比特信息,因此在信道頻帶受限時可以增加信息的傳輸速率,提高頻帶的利用率.本設(shè)計的系統(tǒng)主要的分析2ASK信號和MASK信號的功率譜。 關(guān)鍵詞：2ASK MASK 功率譜 一． 課程設(shè)計目的 1.

3、加深對2ASK和MASK的頻譜特性. 2.了解2ASK和MASK的功率譜. 3.熟悉和使用通信系統(tǒng)仿真軟件(systemview),的基本方法. 4.隨著社會的發(fā)展，通信原理知識在通信語音、圖像、自動控制、雷達、軍事、航空航天、醫(yī)療和家用電器等眾多領(lǐng)域得到了廣泛的應用。特別是M進制數(shù)字解調(diào)就是為了適應移動通信技術(shù)的這一發(fā)展要求而提出來的.所以對M進制知識的理解和加深有一定的必要性.同時也通過這通信系統(tǒng)的設(shè)計加深對通信知識的理解. 二、課程設(shè)計內(nèi)容 關(guān)于2ASK和MASK的功率譜的通信系統(tǒng)設(shè)計 三．systemview開發(fā)工具簡介 System View 是一個用于現(xiàn)代工程與科

4、學系統(tǒng)設(shè)計及仿真的動態(tài)系統(tǒng)分析平臺。從濾波器設(shè)計、信號處理、完整通信系統(tǒng)的設(shè)計與仿真，直到一般的系統(tǒng)數(shù)學模型建立等各個領(lǐng)域，System View 在友好而且功能齊全的窗口環(huán)境下，為用戶提供了一個精密的嵌入式分析工具。 　　System View是美國ELANIX公司推出的，基于Windows環(huán)境下運行的用于系統(tǒng)仿真分析的可視化軟件工具，它使用功能模塊(Token)描述程序。利用System View，可以構(gòu)造各種復雜的模擬、數(shù)字、數(shù)?；旌舷到y(tǒng)和各種多速率系統(tǒng)，因此，它可用于各種線性或非線性控制系統(tǒng)的設(shè)計和仿真。用戶在進行系統(tǒng)設(shè)計時，只需從System View配置的圖標庫中調(diào)出有關(guān)圖標并進

5、行參數(shù)設(shè)置，完成圖標間的連線，然后運行仿真操作，最終以時域波形、眼圖、功率譜等形式給出系統(tǒng)的仿真分析結(jié)果 四、實驗原理 1.2ASK信號的功率譜密度表達式 二進制振幅鍵控信號的時域表達式為 其中: 且為隨機變量 則為一隨機的單極性矩形脈沖序列，設(shè)的功率譜密度為，的功率譜密度為，則有 　　　　 (1) 由上式可知，可由確定。 因是單極性的隨機矩形脈沖序列，所以得到的功率譜密度為: (2) 設(shè)的傅立葉變換為，根據(jù)矩形波的頻譜特點，對于的所有整數(shù)有 ，所以 (3) 將(3)式代入(1)式得矩形波調(diào)幅時2ASK的功率譜密度為

6、當概率時，上式可寫成 　　(4) 又因為的頻譜為 所以 　 (5) 　　(6) 　?。?) 將式(5)、式(6)和式(7)代入式(4)，可得 2.MASK信號的功率譜分析:???? 多進制數(shù)字幅度調(diào)制（MASK）又稱為多電平調(diào)制，它是二進制數(shù)字幅度調(diào)制方式的推廣。M進制幅度調(diào)制信號的載波振幅有M種取值，在一個碼元期間內(nèi)，發(fā)送其中的一種幅度的載波信號。MASK已調(diào)信號的表示式為 這里，s(t)為M進制數(shù)字基帶信號 式中，g(t)是高度為1、寬度為的門函數(shù)；有M種取值 且。 左下圖（a）、（b）分別為四進制數(shù)字基帶信號s(t)和已調(diào)信號的波形圖?？?/p>

7、以等效為右圖諸波形的疊加，它們幅度互不相等，時間上互不重疊。因此，可以看作由時間上互不重疊的M-1個不同幅度的2ASK信號疊加而成。 MASK信號的功率譜是這M-1個2ASK信號的功率譜之和，因而具有與2ASK功率譜相似的形式。 五.具體設(shè)計和實現(xiàn)過程 MASK在原理上是OOK方式的推廣形式，但它卻比OOK方式傳輸更具高效率。相對于二進制幅度調(diào)制，M電平調(diào)制方式是一種高效率的傳輸方式，其根本原因是：其一，因為它可以比二進制系統(tǒng)有高的多的信息傳輸效率；其二，在相同的信道傳輸速率下，M電平調(diào)制信號的帶寬與二電平相同。對于二進制系統(tǒng)，其最高的信道頻帶利用率為2(b/s)Hz，而對于M電平

8、調(diào)制而言，其最高的信道頻帶利用率將可達到6(b/s)/Hz，甚至更高。 (1) 運用System View仿真系統(tǒng)設(shè)計2ASK和MASK的功率譜的框圖如下: (2) 圖形輸出效果: 六.總結(jié) 本系統(tǒng)研究的是2ASK和MASK的功率譜.通過這次課程設(shè)計使我對2ASK和MASK的知識了解得更加深刻.同時也認識多一個新的軟件---SystemView.在設(shè)計過程的也收益良多.對通信原理這門課也有了更深的理解. 當然在設(shè)計的過程中,也遇到了很多問題,碰到了不少不少困難.如對課本知識理解不夠深、不會運用SystemViem軟件等等.這時我們就需要有更多的耐心、細心,勇于克服困難,不退縮,不放棄.充分利用身邊可利用的資源,如請教同學、老師;去圖書館查找資料等,按要求完成課程設(shè)計. 通過這次課程設(shè)計,使我明白無論做什么課程設(shè)計都要有一定的理論知識作為基礎(chǔ).那樣才能做好.才能事半功倍.同時也提高了我的實踐動手和綜合分析問題解決問題的能力. 參考文獻: [1] 通信原理 沈越泓、高媛媛、魏以民 編著.—北京:機械工業(yè)出版社,2003.10 [2] 通信原理和數(shù)據(jù)通信 陳巖編著 機械工業(yè)出版社,2007