通信原理OOK信号仿真、功率谱和相干解调分析.doc

通信原理ook信号仿真，功率谱和相干解调分析 摘要二进制启闭键控（OOK：On-Off Keying）又名二进制振幅键控（2ASK），它是以单极性不归零码序列来控制正弦载波的开启与关闭。该调制方式的出现比模拟调制方式还早，Morse码的无线电传输就是使用该调制方式。由于OOK的抗噪声性能不如其他调制方式，所以该调制方式在目前的卫星通信、数字微波通信中没有被采用，但是由于该调制方式的实现简单，在光纤通信系统中，振幅键控方式却获得广泛应用。该调制方式的分析方法是基本的，因而可从OOK调制方式入门来研究数字调制的基本理论。 前言通信按照传统的理解就是信息的传输。在当今高度信息化的社会，信息和通信已成为现代社会的命脉。信息作为一种资源，只有通过广泛传播与交流，才能产生利用价值，促进社会成员之间的合作，推动社会生产力的发展，创造出巨大的经济效益。而通信作为传输信息的手段或方式，与传感技术、计算机技术相融合，已成为21世纪国际社会和世界经济发展的强大动力。可以预见，未来的通信对人们的生活方式和社会的发展将会产生更加重大和意义深远的影响。 在通信系统中，从消息变换过来的原始信号所占的有效频带往往具有频率较低的频谱分量(例如语音信号),如果将这种信号直接在信道中进行传输，则会严重影响信息传送的有效性和可靠性,因此这种信号在许多信道中均是不适宜直接进行传输的。在通信系统的发射端通常需要有调制过程，将调制信号的频谱搬移到所希望的位置上，使之转换成适于信道传输或便于信道多路复用的已调信号；而在接收端则需要有解调过程，以恢复原来有用的信号。调制解调方式常常决定了一个通信系统的性能。随着数字化波形测量技术和计算机技术的发展，可以使用数字化方法实现调制与解调过程。调制在通信系统中具有重要的作用。通过调制，不仅可以进行频谱搬移，把调制信号的频谱搬移到所希望的位置上，从而将调制信号转换成适合于信道传输或便于信道多路复用的已调信号，而且它对系统的传输有效性和传输可靠性有着很大的影响。调制方式往往决定了一个通信系统的性能。调制技术是指把基带信号变换成传输信号的技术。基带信号是原始的电信号，一般是指基本的信号波形，在数字通信中则指相应的电脉冲。在无线遥测遥控系统和无线电技术中调制就是用基带信号控制高频载波的参数（振幅、频率和相位），使这些参数随基带信号变化。用来控制高频载波参数的基带信号称为调制信号。未调制的高频电振荡称为载波（可以是正弦波，也可以是非正弦波，如方波、脉冲序列等）。被调制信号调制过的高频电振荡称为已调波或已调信号。已调信号通过信道传送到接收端，在接收端经解调后恢复成原始基带信号。 第一章 系统概述1.1 设计题目基于MATLAB 的ook调制解调仿真分析1.2 设计内容用MATLAB软件对ook调制方式进行仿真，并分析其输出波形和解调波形 第二章 软件设计2.1 二进制振幅键控的基本原理 振幅键控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。ASK是幅移键控调制的简写，例如二进制的，把二进制符号0和1分别用不同的幅度来表示，就是ASK了。而OOK则是ASK调制的一个特例， “通-断键控(OOK)”信号表达式为2ASK信号产生方法有两种：模拟调制法和键控法，调制模型如下：本次仿真用的是模拟调制法2ASK信号基本的解调方法：非相干解调和相干解调，解调模型如下：本次仿真用的是相干解调OOK 调制解调仿真代码 见附件 第三章 系统调试及分析3.1 仿真及调制波形图3.2功率谱波形图 由图得，OOK信号的功率谱密度由连续谱和离散谱两部分组成；连续谱取决与单个基带信号码元经线性调制后的双边带谱而离散谱由载波分量确定。经过OOK信号的功率谱密度与基带信号的功率谱密度对比，及随机过程中的频谱特性，可以用它的功率谱密度来表述得到OOK信号的功率谱密度为基带信号功率谱密度的搬移，将基带信号的功率谱密度搬移到了载波频率上。3.3 解调后波形 第四章 设计总结在本次设计中，要想得到2ASK/OOK调制信号，先要设计一个二进制基带信号然后经过相乘器与载波频率相乘得到调制信号)(2teASK。OOK信号的解调，首先要将调制信号)(2teASK经过带通滤波器，滤去信号之外的噪声，再经过相乘器乘以载波后再经过低通滤波得到近似方波的信号再经过抽样判决后得到解调后的基带信号。在求2ASK/OOK信号的功率谱密度时先将信号函数进行自相关函数转换，在对自相关函数进行傅里叶变化，即得到2ASK/OOK的功率谱密度。同理基带信号的功率谱密度也为其自相关函数的傅里叶变化。对比得到2ASK/OOK信号的功率谱密度为其基