通信原理课程设计(ASK)PPT课件.ppt

通信原理课程设计 2ASK调制解调电路的CPLD设计 1 主要内容 1 通信系统的基础知识2 2ASK的调制解调原理3 课题设计要求 2 通信系统的一般模型 1 通信系统的基础知识 3 数字通信系统模型 同步系统 一般数字通信系统的收端要有同步的功能 4 数字信号传输 基带传输频带传输 载波传输 根据已调信号参数改变类型的不同 数字调制可以分为幅移键控 ASK 频移键控 FSK 和相移键控 PSK 5 数字频带传输系统 数字基带信号 包含丰富的低频分量 甚至直流分量的数字信号 称之为数字基带信号 来自数据终端的原始数据信号 都是数字基带信号 数字基带传输 数字基带信号不经载波调制而直接在信道上传输 数字频带传输 数字基带信号经过载波调制后在信道中传输 问题1 什么是数字基带信号 问题2 通信系统中是如何实现数字信号传输的 6 数字频带传输系统 根据对载波的调制方式不同 目前我们学习过的数字频带传输系统有ASK FSK PSK DPSK系统 问题3 我们学过的数字频带传输系统有哪些 问题4 数字频带系统中为何要进行调制 在通信系统中实际使用的信道多为带通型 例如各个频段的无线信道 限定频率范围的同轴电缆等 而我们知道数字基带信号往往具有丰富的低频成分 只适合在低通型信道中传输 比如双绞线 为了使数字信号能在带通信道中传输 必须采用数字调制方式 7 数字频带传输系统 问题5 数字频带系统中载波信号是否一定是正弦波 不一定 尽管正弦波是单一频率信号 有利于基带信号频谱的搬移 但是在实际应用时也可采用方波作为载波 8 2 2ASK的调制解调原理 调制信号为二进制数字信号时的调制方式统称为二进制数字调制 在这类调制中 载波的某个参数 例如幅度 频率或相位 只有两种变化状态 二进制调制常分为幅移键控 2ASK 频移键控 2FSK 和相移键控 2PSK和2DPSK 三种 9 幅移键控 2ASK 1 2ASK信号的时域表达二进制幅移键控 2ASK 是指高频载波的幅度受调制信号的控制 而频率和相位保持不变 也就是说 用二进制数字信号的 1 和 0 控制载波的通和断 所以又称通 断键控OOK On OffKeying 设数字信号为二元制码元0 1组成的序列 规定0出现的概率为P 1出现的概率为1 P 且它们彼此独立 则一个二进制幅移键控信号可以表示成一个单极性矩形脉冲序列与一个正弦载波相乘 即 10 可见 2ASK信号可以表示为一个单极性矩形脉冲序列与一个正弦型载波相乘 一个典型的2ASK信号时间波形如图所示 图中载波频率在数值上是码元速率的3倍 2ASK信号时间波形 11 2ASK信号的产生 2 2ASK信号的产生2ASK信号的产生方法有两种 图 a 是通过二进制基带信号序列与载波直接相乘而产生2ASK信号的模拟调制法 图 b 是一种键控法 这里的电子开关受调制信号的控制 a 模拟调制法 b 键控法 12 3 2ASK信号的解调2ASK信号的解调可以采用非相干解调 包络检波 和相干解调两种方式来实现 非相干解调原理框图 13 非相干解调各点波形图 14 相干解调原理框图 相干解调各点波形图 15 以方波作为载波的2ASK系统模型 本设计的系统模型 3 课题设计要求 16 系统中各模块设计要求 信号源的设计要求 基本功能 用于产生基带信号 NRZ码 以及其位同步 BS 帧同步 FS 信号 并提供用于调制的载波信号 CP CP为方波 参数要求 输出的NRZ码每帧7位码元循环输出 具体码型由7位拨码开关就控制 每输出一位码元 同时输出一个BS时钟 每输出一帧码元 同时输出一个FS时钟 调制载波 CP 频率为BS信号的7倍 BS FS CP均由外部时钟分频得到 17 2ASK调制电路的设计要求 系统中各模块设计要求 基本功能 完成基带信号 NRZ 与载波信号 CP 的ASK调制 参数要求 基带信号 NRZ 为1码时 调制输出信号有载波 基带信号 NRZ 为0吗时 调制输出信号无载波 0电平 18 系统中各模块设计要求 2ASK解调电路的设计要求 基本功能 完成对调制电路输出的调制信号解调 最终得到传输基带信号的码型 参数要求 基带信号 NRZ 为1码时 解调输出为1 高电平 解调码型容许延时 基带信号 NRZ 为0码时 解调输出为0 低电平 解调码型容许延时 解调过程中需要判断解调码型 可直接从信号源发送端直接接入BS信号作为判决时钟 19 信号源的设计 信号源模块原理图 20 调制电路的设计 调制电路设计方案一 调制电路设计方案二 21 2ASK已调信号 判决时钟 判决之后的码型 1 0 1 0 2ASK信号解调过程 22 解调电路的设计 计数器 2ASK已调信号 BS 4位寄存器 数值比较器 解调信号 解调电路的设计 4位被比较数 23 成绩评定 平时考勤20 上机与实验操作40 课程设计报告40 24 课程设计报告 1 课题任务2 相关原理知识3 系统设计方案 框图 各部分原理图 需要用