数字基带信号频带传输系统的设计与建模

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1、课程设计任务书学生姓名：专业班级：指导教师：工作单位：题目:2ASK数字信号频带传输系统的设计与建模初始条件：（1）MAX+plusII、QuartusII、ISE等软件；（2）课程设计辅导书：《通信原理课程设计指导》（3）先修课程：数字电子技术、模拟电子技术、电子设计EDA、通信原理要求完成的主要任务:（包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求）（1）课程设计时间：；（2）课程设计题目：2ASK数字信号频带传输系统的设计与建模；（3）本课程设计统一技术要求：按照要求对选定的设计题目进行逻辑分析，画出ASK调制解调的方框图，设计出

2、各模块的逻辑功能，编写VHDL语言程序，上机调试、仿真，记录实验结果波形，对实验结果进行分析；（4）课程设计说明书按学校“课程设计工作规范”中的“统一书写格式”撰写，并标明参考文献至少5篇；（5）写出本次课程设计的心得体会（至少500字）。时间安排：第19周参考文献：段吉海.数字通信系统建模与设计.北京：电子工业出版社，2004江国强.EDA技术与应用.北京：电子工业出版社，2010JohnG.Proakis.DigitalCommunications.北京：电子工业出版社，2011指导教师签名：年月日系主任（或责任教师）签名：年月日12武汉理工

3、大学《通信原理》课程设计目录一．摘要1二．题目分析与设计方案论证12.1、ASK调制原理12.2、ASK信号的产生22.3、ASK解调原理2三．基于Quartus的系统建模与仿真33.1、2ASK数字调制系统33.2、2ASK解调系统5四．心得体会7五．附录8六．参考文献1112武汉理工大学《通信原理》课程设计一．摘要数字信号的传输方式分为基带传输和带通传输两种方式。其中，数字信号的基带传输系统是指不经载波调制而直接传输数字基带信号的系统。基本的数字调制方式有2ASK,2FSK,PSK,DPSK等。本文简要介绍了2ASK数字调制与解调的基本原理。

4、并在此基础上运用Quartus，Modelsim等EDA工具对2ASK数字系统进行建模与基本的功能仿真。二．题目分析与设计方案论证数字基带信号由于具有丰富的低频分量而不合适在具有带通特性的信道中传输。必须进行数字调制，以使信号与信道的特性相匹配。这种用数字基带信号控制载波，把数字基带信号变换成为数字带通信号（即已调信号）的过程称为数字调制。在接收端可以通过解调器把带通信号还原成数字基带信号，这种过程称为数字解调。对于2ASK调制，即二进制振幅调制系统，它是通过数字信号的“1”和“0”来对载波进行调制。其中包括调制和解调的过程，这种传输方式称为数字

5、频带传输系统。2.1、ASK调制原理数字信号对载波信号的振幅调制称为振幅键控，即ASK（AmplitudeShiftKeying）。2ASK就是调制信号为二进制数字基带信号时的振幅键控。振幅键控就是利用载波的幅度变化来传递数字信息，而其频率和初始相位保持不变。在2ASK中，载波的幅度只有两种变化状态，分别对应二进制信息的“0”或“1”。2ASK已调信号可表示为e0=s(t)cosωct式中，ωc为载波角频率，s(t)为单极性NRZ矩形脉冲序列s(t)=Σang(t-nTs)其中，g(t)是持续时间为Ts、高度为1的矩形脉冲，an为二进制数字1，出

6、现概率为p0，出现概率为1-pan=12武汉理工大学《通信原理》课程设计2.2、ASK信号的产生根据2ASK的基本原理和调制部分概念的理解，对于其调制方法有两种方案：(1)乘电路调制法就是用乘法器基带信号s(t)与载波信号cos(ωct)相乘就可以得到调制信号输出。乘法器用来进行频谱搬移，相乘后的信号通过带通滤波器滤除高频谐波河低频干扰，带通滤波器的输出是振幅键控信号。(2)键控法所谓键控法就是一个开关电路，但是该开关电路时由输入的基带信号控制，同样也可以得到相同的输出波形。为了控制开关电路，基带信号必须是矩形脉冲信号，高电平的时候，打开开关，低

7、电平的时候，关闭开关。cosωct乘法器s(t)→→e0(t)e0(t)↑s(t)cosωct①相乘电路调制法②键控法图一ASK调制方法原理框图2.3、ASK解调原理ASK信号的解调方法有两种：同步解调法（相干解调）和包络解调法（非相干解调）。包络检波法解调器中的整流器和低通滤波器构成一个包络检波器。由于在相干解调中相乘电路需要有相干载波，该载波必须从接受信号中获取，并且与接受信号的载波信号具有相同的频率以及相同的相位，所以比包络解调法复杂。12武汉理工大学《通信原理》课程设计（b）相干解调e0(t)带通滤波全波整流抽样判决低通滤波带通滤波抽样判

8、决低通滤波相乘电路（a）非相干解调e0(t)图二ASK解制方法原理框图ASK随机信号序列的一般表示式为：e0(t)=s(t)cosωct