2ASK與MASK的功率譜 通信原理課程設(shè)計(jì)

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1、 通信原理課程設(shè)計(jì) 課題名稱: 2ASK與MASK的功率譜 系 別: 計(jì) 算 機(jī) 工 程 系 專 業(yè): 通 信 工 程 班 級(jí): 學(xué) 號(hào): 姓 名: 指導(dǎo)老師: 6日 目錄 摘要： 3 一．課程設(shè)計(jì)目的 3 二．課程設(shè)計(jì)內(nèi)容 4 三． SystemViem開(kāi)發(fā)工具簡(jiǎn)介 4 四、實(shí)驗(yàn)原理 5 1．2ASK信號(hào)的功率譜密度表達(dá)式 5 2．MASK信號(hào)的功率譜分析 6 五．具體設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)過(guò)程 8 六．總結(jié) 1

2、2 參考文獻(xiàn)： 12 摘 要： 數(shù)字幅度調(diào)制又稱幅度鍵控（ASK），二進(jìn)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(gè)連續(xù)的載波，使載波時(shí)斷時(shí)續(xù)地輸出。有載波輸出時(shí)表示發(fā)送“1”，無(wú)載波輸出時(shí)表示發(fā)送“0”。而M進(jìn)制幅度健控(MASK)則有第點(diǎn)不同。M進(jìn)制數(shù)字解調(diào)每個(gè)碼元可以攜帶較多的比特信息,因此在信道頻帶受限時(shí)可以增加信息的傳輸速率,提高頻帶的利用率.本設(shè)計(jì)的系統(tǒng)主要的分析2ASK信號(hào)和MASK信號(hào)的功率譜。 關(guān)鍵詞：2ASK MASK 功率譜 一． 課程設(shè)計(jì)目的 1.

3、加深對(duì)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(huì)的發(fā)展，通信原理知識(shí)在通信語(yǔ)音、圖像、自動(dòng)控制、雷達(dá)、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(yīng)用。特別是M進(jìn)制數(shù)字解調(diào)就是為了適應(yīng)移動(dòng)通信技術(shù)的這一發(fā)展要求而提出來(lái)的.所以對(duì)M進(jìn)制知識(shí)的理解和加深有一定的必要性.同時(shí)也通過(guò)這通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)加深對(duì)通信知識(shí)的理解. 二、課程設(shè)計(jì)內(nèi)容 關(guān)于2ASK和MASK的功率譜的通信系統(tǒng)設(shè)計(jì) 三．systemview開(kāi)發(fā)工具簡(jiǎn)介 System View 是一個(gè)用于現(xiàn)代工程與科

4、學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)及仿真的動(dòng)態(tài)系統(tǒng)分析平臺(tái)。從濾波器設(shè)計(jì)、信號(hào)處理、完整通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與仿真，直到一般的系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型建立等各個(gè)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(gè)精密的嵌入式分析工具。 　　System View是美國(guó)ELANIX公司推出的，基于Windows環(huán)境下運(yùn)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(fù)雜的模擬、數(shù)字、數(shù)模混合系統(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(jì)和仿真。用戶在進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，只需從System View配置的圖標(biāo)庫(kù)中調(diào)出有關(guān)圖標(biāo)并進(jìn)

5、行參數(shù)設(shè)置，完成圖標(biāo)間的連線，然后運(yùn)行仿真操作，最終以時(shí)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(shí)驗(yàn)原理 1.2ASK信號(hào)的功率譜密度表達(dá)式 二進(jìn)制振幅鍵控信號(hào)的時(shí)域表達(dá)式為 其中: 且為隨機(jī)變量 則為一隨機(jī)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(jī)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(diǎn)，對(duì)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(shí)2ASK的功率譜密度為

6、當(dāng)概率時(shí)，上式可寫成 　　(4) 又因?yàn)榈念l譜為 所以 　 (5) 　　(6) 　　（7) 將式(5)、式(6)和式(7)代入式(4)，可得 2.MASK信號(hào)的功率譜分析:???? 多進(jìn)制數(shù)字幅度調(diào)制（MASK）又稱為多電平調(diào)制，它是二進(jìn)制數(shù)字幅度調(diào)制方式的推廣。M進(jìn)制幅度調(diào)制信號(hào)的載波振幅有M種取值，在一個(gè)碼元期間內(nèi)，發(fā)送其中的一種幅度的載波信號(hào)。MASK已調(diào)信號(hào)的表示式為 這里，s(t)為M進(jìn)制數(shù)字基帶信號(hào) 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(jìn)制數(shù)字基帶信號(hào)s(t)和已調(diào)信號(hào)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(shí)間上互不重疊。因此，可以看作由時(shí)間上互不重疊的M-1個(gè)不同幅度的2ASK信號(hào)疊加而成。 MASK信號(hào)的功率譜是這M-1個(gè)2ASK信號(hào)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(jì)和實(shí)現(xiàn)過(guò)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(duì)于二進(jìn)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?yàn)樗梢员榷M(jìn)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(hào)的帶寬與二電平相同。對(duì)于二進(jìn)制系統(tǒng)，其最高的信道頻帶利用率為2(b/s)Hz，而對(duì)于M電平

8、調(diào)制而言，其最高的信道頻帶利用率將可達(dá)到6(b/s)/Hz，甚至更高。 (1) 運(yùn)用System View仿真系統(tǒng)設(shè)計(jì)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(guò)這次課程設(shè)計(jì)使我對(duì)2ASK和MASK的知識(shí)了解得更加深刻.同時(shí)也認(rèn)識(shí)多一個(gè)新的軟件---SystemView.在設(shè)計(jì)過(guò)程的也收益良多.對(duì)通信原理這門課也有了更深的理解. 當(dāng)然在設(shè)計(jì)的過(guò)程中,也遇到了很多問(wèn)題,碰到了不少不少困難.如對(duì)課本知識(shí)理解不夠深、不會(huì)運(yùn)用SystemViem軟件等等.這時(shí)我們就需要有更多的耐心、細(xì)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(qǐng)教同學(xué)、老師;去圖書館查找資料等,按要求完成課程設(shè)計(jì). 通過(guò)這次課程設(shè)計(jì),使我明白無(wú)論做什么課程設(shè)計(jì)都要有一定的理論知識(shí)作為基礎(chǔ).那樣才能做好.才能事半功倍.同時(shí)也提高了我的實(shí)踐動(dòng)手和綜合分析問(wèn)題解決問(wèn)題的能力. 參考文獻(xiàn): [1] 通信原理 沈越泓、高媛媛、魏以民 編著.—北京:機(jī)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(jī)械工業(yè)出版社,2007