课程设计说明书
题目：
数字频带通信系统的设计及仿真
院 系： 光电工程学院 班 级： 学生姓名： 学 号：
2012年 月 日
目 录
1、 2、
引 言 ........................................................................................................................... 2 2ASK数字传输系统设计及参数计算 ....................................................................... 4
3、 Matlab/Simulink仿真 .................................................................................................... 6 4、 总结 .............................................................................................................................. 11
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1、 引 言
1.1 语音传输现状 1.1.1 现代通信传输介质
1、 有线通信介质包括架空明线，双绞线，同轴电缆，光缆等。 （1）架空明线是一种最早发展和使用的传输介质，它的通信容量较小而且很容易受外界干扰，线路损耗也大，早期使用的长途电话线就是架空明线。
（2）双绞线也称为双扭线，是最古老但又最常用的传输媒体。把两根互相绝缘的铜导线并排放在一起，然后用规则的方法绞合起来而构成双绞线。在现代家庭通信网络中，双绞线又是必不可少的一部分。 （3）由于同轴电缆比双绞线有优越的频率特性，现已被广泛用于较高速率和较高频率的数字数据传输中。同轴电缆同双绞线相比，频带宽，传输数据速率高，传输距离大，抗干扰能力强，目前普遍用于长距离的电话或电报传输，有线电视，局域网络和短距离系统连的通信线路。
（4）光纤通信就是利用光导纤维传递光脉冲来进行通信，光导纤维是一种能够传导光信号的极细（50μm～100μm）而柔软的介质。光纤在任何时间都只能单向传输，因此，要实行双向通信，它必须成对出现。 2、 无线通信包括红外通信，激光通信和微波通信。
由于它们都是沿直线传播的，有时也称它们为视线媒体，因为这三种技术都需要在发送方面和接受方面有一条视线通路。红外通信和激光通信将要传输的信号分别转换成红外光信号和激光信号，直接在空间传播。微波的频率范围为300MHz~300GHz，但主要是使用2~40GHz的频率范围，在自由空间主要是直线传播。由于微波会穿透电离层而进入宇宙空间，因此微波通信分为两种主要方式：地面微波接力通信和卫星通信。 1.1.2 移动通信
移动通信(Mobile communication)是移动体之间的通信，或移动体与固定体之间的通信。移动通信系统由两部分组成：
(1) 空间系统；
(2) 地面系统：①卫星移动无线电台和天线；②关口站、基站。
移动通信系统从20世纪80年代诞生以来，到2020年将大体经过5代的发展历程，而且到2010年，将从第3代过渡到第4代(4G)。到4G，除蜂窝电话系统外，宽带无线接入系统、毫米波LAN、智能传输系统(ITS)和同温层平台(HAPS)系统将投入使用。未来几代移动通信系统最明显的趋势是要求高数据速率、高机动性和无缝隙漫游。实现这些要求在技术上将面临更大的挑战。此外，系统性能(如蜂窝规模和传输速率)在很大程度上将取
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决于频率的高低。考虑到这些技术问题，有的系统将侧重提供高数据速率，有的系统将侧重增强机动性或扩大覆盖范围。
从用户角度看，可以使用的接入技术包括：蜂窝移动无线系统，如3G；无绳系统，如DECT；近距离通信系统，如蓝牙和DECT数据系统；无线局域网(WLAN)系统；固定无线接入或无线本地环系统；卫星系统；广播系统，如DAB和DVB-T；ADSL和Cable Modem。 1.1.3 通信系统
通信系统是用以完成信息传输过程的技术系统的总称。
现代通信系统主要借助电磁波在自由空间的传播或在导引媒体中的传输机理来实现，前者称为无线通信系统，后者称为有线通信系统。当电磁波的波长达到光波范围时，这样的电信系统特称为光通信系统，其他电磁波范围的通信系统则称为电磁通信系统，简称为电信系统。由于光的导引媒体采用特制的玻璃纤维，因此有线光通信系统又称光纤通信系统。一般电磁波的导引媒体是导线，按其具体结构可分为电缆通信系统和明线通信系统；无线电信系统按其电磁波的波长则有微波通信系统与短波通信系统之分。
另一方面，按照通信业务的不同，通信系统又可分为电话通信系统、数据通信系统、传真通信系统和图像通信系统等。由于人们对通信的容量要求越来越高，对通信的业务要求越来越多样化，所以通信系统正迅速向着宽带化方向发展，而光纤通信系统将在通信网中发挥越来越重要的作用。 1.2 2ASK数字传输系统仿真
用数字基带信号控制载波，把数字基带信号变为数字带通信号的过程称为数字调制。数字调制与模拟调制基本原理相同，但数字信号有离散取值的特点。因此数字调制技术有两种方法：①利用模拟调制方法实现数字调制；②利用数字信号离散取值特点通过开关键控载波，即键控法。
1.2.1 数字通信系统的基本模型
信息源 基带信号形成器 信道 接收滤波器 受信者 噪声源 从消息传输角度看,系统包括了两个重要交换,即消息与数字基带信号之间的交换,数字基带信号与信道信号之间的交换，通常前一种交换由发收端设备完成，而后一种交换则由调制和解调完成。 1.2.2 2ASK二进制振幅键控
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振幅键控是利用载波的幅度变化来传递数字信息，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“0”或“1”。 二进制振幅键控信号由于一个信号状态始终为零，故又常称为通断键控信号（OOK信号）。
2、 2ASK数字传输系统设计及参数计算
2.1 2ASK数字传输系统设计
2.1.1 2ASK调制原理
数字调制技术有两种方法：①模拟相乘法：通过相乘器直接将载波和数字信号相乘得到输出信号，这种直接利用二进制数字信号的振幅来调制正弦载波的方式称为模拟相乘法，如图1,在该电路中载波信号和二进制数字信号同时输入到相乘器中完成调制。②数字键控法：用开关电路控制输出调制信号，当开关接载波就有信号输出，当开关接地就没信号输出，如图二。
图 1 模拟相乘法 图 2 数字键控法
2.1.2 2ASK
解调原理
2ASK/OOK信号有两种基本的解调方法：非相干解调（包络检波法）和相干
解调（同步检测法），此次设计采用相干解调，如图3。与模拟信号的接收系统相比，这里增加了一个“抽样判决”， 抽样判决器的作用是：信号经过抽样判决器，即可确定接收码元是“1”还是“0”。假设抽样判决门限为b，当信号抽样值大于b时，判为“1”码；信号抽样值小于b时，判为“0”码。
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