張學敏 鐘菲 呂曉麗
摘要:2ASK調制與解調在數字通信中占有非常重要的地位。本文采用模擬調制法生成2ASK調制信號,相干解調方式解調輸出數字基帶信號。在SIMULIMK環(huán)境下,選擇基帶信號模塊、信道模塊、濾波器模塊和示波器模塊搭建2ASK通信系統(tǒng)模型,實現對2ASK信號調制與解調的仿真,仿真結果清晰、直觀,參數修改簡單易行,為通信系統(tǒng)的分析提供了方便。
關鍵詞:2ASK;SIMULINK;調制;解調;仿真
中圖分類號:TN91 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2016)08(b)-0000-00
現代通信要求傳輸距離遠、傳送數據量大和傳輸質量高。從早期的模擬通信到技術日臻完善的數字通信,使得信息的傳輸更為有效和可靠。2ASK是典型的數字調制方式,也是2FSK和2PSK的基礎,在數字通信中占有重要地位。本文以2ASK為例,在SIMULINK環(huán)境下建立系統(tǒng)仿真模型,用模塊將系統(tǒng)可見化,用波形將調制和解調過程直觀化。同時,為2FSK和2PSK的建模仿真奠定基礎[1]。
1 2ASK載波傳輸的工作原理
2ASK載波傳輸包括調制和解調。2ASK的調制是利用載波的幅度變化來傳遞數字信息的。載波幅度只有兩種變化狀態(tài),分別對應二進制碼元信息“0”和“1”。2ASK采用模擬調制法生成,其表達式為:
, 為碼元持續(xù)時間, 為持續(xù)時間為 的基帶信號, 是第 個碼元的電平取值, 。
接收端將信源發(fā)送的數字基帶信號還原出來稱為解調,解調方式有相干解調和非相干解調。所謂相干解調,即將已調信號 送入帶通濾波器,再和載波相乘,然后送入低通濾波器,最后送入抽樣判決器,在定時脈沖的控制下,得到信源發(fā)出的基帶信號。本文采用相干解調方式。以上是2ASK的調制和解調原理的簡單闡述,下面在SIMULINK環(huán)境下仿真實現2ASK的調制和解調。
2 SIMULINK環(huán)境下的2ASK載波傳輸建模與仿真
在SIMULINK庫中選擇2ASK數字頻帶傳輸所需的模塊,創(chuàng)建載波傳輸系統(tǒng)模型如圖1所示:
圖1上半部是2ASK的調制部分,由Sine Wave(產生載波,正弦載波信號設為4Hz)、Bernoulli Binary Generator(產生原始二進制數字基帶信號)、Product(用于將載波和二進制基帶信號相乘生成2ASK調制信號)和Scope(顯示波形)模塊組成。示波器Scope顯示的是載波、原始二進制數字基帶和2ASK調制信號[2][3],見圖2。
圖1下半部分是2ASK解調部分。由帶有高斯白噪聲的信道模塊AWGN Channel、帶通濾波器Band-pass Filter(濾出信道噪聲)、乘法器Product(相干解調時,將載波和帶通濾波器出來的信號相乘)、低通濾波器Low-pass Filter(得到帶有基帶信息的載波)、零階保持電路Zero-order Hold(用于抽樣判決,獲取基帶信號)和示波器Scope1組成。帶通濾波器的上、下限截止頻率分別為2Hz和7Hz,低通濾波器的截止頻率為5Hz,參數設置模塊略。高斯白噪聲信道的信噪比為模塊默認值10dB。解調部分的仿真結果如圖3所示。
3 結語
本文利用SIMULINK的通信模塊搭建2ASK數字通信系統(tǒng),仿真實現2ASK的調制和解調。與傳統(tǒng)的代碼仿真實現相比,SIMULINK建模更能直觀、具體描述通信的調制、解調和抽樣判決的全過程,同時,具有模塊參數修改方便、波形觀察調整靈活的優(yōu)點。
參考文獻:
[1] 周春梅.2ASK調制解調系統(tǒng)設計與研究[J]. 四川師范大學成都學院, 2014(20),46.
[2] 王曉玲.基于MATLAB/SIMULINK的2ASK傳輸系統(tǒng)設計與分析[J].蘇州職業(yè)大學學報, 2015(4),11-13.
[3] 王丹.模擬調制系統(tǒng)的MATLAB仿真,裝備制造技術[J] .2015(12),31-32.