通信系统实验.docx
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通信系统实验
2ASK传输系统及其性能估计
班级：
0108**
学号：
0108****
姓名：
****
一、系统仿真目的：
1.了解数字频带传输系统的组成、工作原理及其抗噪声性能；
2.掌握通信系统的设计方法与参数选择原则；
3.掌握使用SystemView软件仿真通信系统的方法；
二、系统仿真任务：
1.码元传输速率：
20kBd；
2.设计一数字频带传输系统，并使用SystemView软件进行仿真；
3.获取各点时域波形，波形、坐标、标题等要清楚；滤波器的单位冲击相应和幅频特性曲线；
4.获取主要信号的功率谱密度；
5.获取不同信噪比下的眼图（至少5个）及星座图（星座图为选作内容）；
6.测试不加噪声条件下的误码率，获取误码率曲线为选作内容；
7.数据分析及心得体会要求手写；
8.相干载波的提取为选作内容。
三、原理简介
2ASK信号时间波形e（t）随二进制基带信号是s（t）的通断的变化，如下图g（t）、s（t）、e（t）如下图：
图1、2ASK信号时间波形
2ASK信号的解调方法通常有两种，如下图：
图2、2ASK两种解调
本实验采用相干解调法。
一般来说，相干解调系统的抗噪声性能较非相干解调优越，尤其是在信噪比较低的情况下，其优越性更加突出；而在大信噪比的条件下，对这两种解调方式来说，为了得到相同的误码率对信噪比的要求差异不明显。
非相干解调的主要优点是设备简单；而相干解调需要在接收机端产生一个本地载波，接收机比较复杂，对设备相对简单的2ASK系统不适用，因此，在2ASK系统中很少使用相干解调的方法。
e（t）的功率谱密度为：
单极性随机脉冲序列功率谱密度的一般表达式为：
得e（t）的功率谱为：
四、系统组成框图及图符参数设置
系统框图
图符参数设置：
编号
库/名称
参数
0
Source:
PNSeq
Amp=500e-3v
Offset=500e-3v
Rate=20e+3Hz
Levels=2
Phase=0deg
1
Sink:
SN序列
无
2
Multiplier:
NonParametric
Inputsfrom03
Outputsto56
3
Source:
Sinusoid
Amp=1v
Freq=40e+3Hz
Phase=0deg
Output0=Sinet2t4
Output1=Cosine
4
Sink:
载波波形
无
5
Sink:
已调信号
无
6
Adder:
NonParametric
Inputsfrom2
Outputsto9
7
Operator:
Gain
Gain=1
GainUnits=Linear
8
Source:
GaussNoise
StdDev=1v
Mean=0v
9
Operator:
LinearSys
ButterworthBandpassIIR
3Poles
LowFc=20e+3Hz
HiFc=60e+3Hz
QuantBits=None
InitCndtn=Transient
DSPModeDisabled
10
Sink:
接收的信号
无
11
Multiplier:
NonParametric
Inputsfrom912
Outputsto14
12
Comm:
Costas
VCOFreq=40e+3Hz
VCOPhase=0deg
ModGain=2Hz/v
LoopFltr=1+1/s+1/s^2
Output0=BasebandInPhase
Output1=BasebandQuadratur
Output2=VCOInPhase
Output3=VCOQuadraturet13t11
13
Sink:
提取的载波波形
无
14
Operator:
LinearSys
BesselLowpassIIR
3Poles
Fc=20e+3Hz
QuantBits=None
InitCndtn=Transient
DSPModeDisabled
15
Sink:
解调的信号
无
16
Operator:
Sampler
Interpolating
Rate=20e+3Hz
Aperture=0sec
ApertureJitter=0sec
17
Operator:
Hold
LastValue
Gain=2
OutRate=1e+6Hz
MaxRate=1e+6Hz
18
Sink:
采样信号
无
19
Sink:
保持
无
20
Logic:
Buffer
GateDelay=0sec
Threshold=500e-3v
TrueOutput=1v
FalseOutput=0v
RiseTime=0sec
FallTime=0sec
MaxRate=1e+6Hz
21
Sink:
判决后
无
22
Operator:
ReSample
Rate=20e+3Hz
MaxRate=20e+3Hz
23
Operator:
Delay
Non-Interpolating
Delay=50e-6sec
Output0=Delayt24
Output1=Delay-dT
24
Operator:
ReSample
Rate=20e+3Hz
25
Comm:
BERRate
No.Trials=100bits
Threshold=500e-3v
Offset=0bits
Output0=BERt26t27
Output1=CumulativeAvg
Output2=TotalErrors
26
Sink:
CndtnlStop
Action=GoToNextLoop
Memory=Retainallsamples
Threshold=500e-3
Inputfromt25OutputPort0
27
Sink:
FinalValue
Inputfromt25OutputPort0
5、各点波形
１、系统各点波形图：
图3、SN序列
图4、载波图形
图5、2ASK信号
图6、2ASK信号与SN序列瀑布图
图7、2ASK信号与SN序列覆盖图
图8、提取的载波信号
图9、过LPF的解调信号
图10、抽样判决后的信号
图11、原SN序列与判决后信号瀑布图
２、不同信噪比下的眼图：
图１2、无噪声
图13、
图14、
图15、
图16、
图17、
六.主要信号的功率谱密度：
图18、ＳＮ序列功率谱密度
图19、２ＡＳＫ信号的功率谱密度
图20、2ＡＳＫ与ＳＮ序列功率谱密度瀑布图
分析：
上图中从上到下，依次是基带信号频谱，已调信号的频谱，调制信号的功率谱和已调信号的功率谱，经带通滤波器后信号的功率谱密度和经带通滤波器后信号的功率谱密度。
由于FFT频谱是对称的，故图中只画出了前一半。
分析图2.2.1-4可得2ASK频谱特性如下：
2ASK频谱特性：
①由连续谱和离散谱两部分组成。
连续谱取决于g（t）经线性调制后的双边带谱，离散谱由载波分量决定。
②2ASK信号的频谱只是将基带信号的频谱沿频率轴平移了一个fc,而基带信号的频谱结构并不改变。
③基带信号带宽为fs,2ASK信号带宽为2fs。
频带利用率仅为直接传输基带信号的1/2。
7.滤波器的单位冲击相应及幅频特性曲线：
图21、带通滤波器冲击响应
图22、带通滤波器幅频特性
图23、低通滤波器冲击响应
图24、低通滤波器幅频特性
8.性能分析：
测试不加噪条件下的误码率
1、不加噪声时：
图25、不加噪声时误码率
2、加噪声时：
图26、加噪声时误码率
图27、高斯信道下误码率曲线
九.心得体会：
参考文献：
【1】张辉曹丽娜编著，现代通信原理与技术，西安：
西安电子科技大学出版社，2004
【2】青松程岱松武建华编著，数字通信系统的SystemView仿真与分析，北京：
北京航空航天大学出版社，2001
【3】杨亮齐林刘艳霞，基于SystemView误比特率的测试仿真，现代电子技术，2005年第2期
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