2ASK调制解调的System viem仿真研究

青海高等职业技术学院 马克才

随着信息传输技术发展的不断更新，在整个通信系统组成装置中，调制和解调电路装置非常重要，尤其是在数字调制解调技术中，数字调制技术已成为理论研究的重要组成部分，研究二进制数字幅度、频率、相位调制解调过程具有很大的意义。本文应用ASK调制解调原理，在System viem仿真软件上对基带信号进行调制解调仿真，并绘制基于System viem的2Ask调制解调仿真电路图进行仿真，得到相应的仿真波形图，便于分析观察。

为了使数字基带信号能在信道中传输，在发送端对数字基带信号进行调制处理。类似于模拟调制，数字调制一般有三种调制方式：分别用载波信号的幅度、频率、相位变化来传递数字信号。幅度键控调制是利用调制信号的变化规律去控制载波信号的幅度变化。基本过程是载波信号在二进制数字信号1或0的控制下时断时续输出，这种调制方式方式称为二进制幅度键控法（OOK）。本文采用幅度键控调制方式。

数字调制解调技术随信息技术手段的发展而不断更新，在实际生活中所用的数字调制系统大部分都是经过改进的，系统的各性能稳定性较好。但是，作为理论发展最成熟的调制解调方式，对ASK，FSK，PSK的研究仍然具有非常大的意义。2ASK是20世纪初最早运用于无线电报中的数字调制方式之一。但2ASK是受噪声影响最大的调制技术，所以在实际中用的很少。一般2ASK对研究其他数字调制技术有技术支撑作用。因此，本文用System viem系统对2ASK进行仿真研究。

1 2ASK调制及解调

1.1 二进制数字幅度调制原理

若信号源发出的是代表数字信息0、1的基带矩形脉冲信号，并键控连续的载波信号，使得载波时断时续地输出，有载波输出时表示发送信号1，没有载波输出时表示发送信号0，所以二进数字幅度调制可用一个相乘器来实现，则二进制数字幅度调制原理模型如图1所示。

图1 幅度调制的原理图

e0(t)为调制信号s(t)和载波信号cosωct的乘积。

即幅移键控ASK调制的表达式：

其中，式中s(t)：基带调制信号并为单极性NRZ矩形脉冲序列，cosωct为载波信号；e0(t)为已调信号。

1.2 解调部分

2ASK的解调方法有包络检波法解调和非相干解调两种。

1.2.1 包络检波法

图2 包络检波法解调

包络检波法是在已调信号e0(t)的基础上加带通滤波器BPF、包检器、定时脉冲三大模块组成，其中包检器模块包括半波或全波整流器和低滤波器LPF，解调时首先调制信号e0(t)经带通滤波器后输出y(t)信号，y(t)信号经半波或全波整流器变成高频信号，然后再通过低滤波器LPF滤除高频杂波，最后把滤除杂波的信号进行抽样、判决后得到形状与m(t)相同的波形。

1.2.2 相干解调

图3 相干解调

相干解调是在已调信号e0(t)的基础上加带通滤波器BPF、解调器、定时脉冲三大模块组成，其中解调器模块包括乘法器和低滤波器LPF，解调时首先y(t)信号经乘法器变成高频信号，然后再通过低滤波器LPF滤除高频杂波，最后把滤除杂波的信号进行抽样、判决后得到形状与m(t)相同的波形。

虽然包络检波系统电路简单，但是在信噪比较小的情况下，包络检波法系统的性能优于非相干系统。本文采用包络检波法进行论述。

2 2ASK调制解调仿真

2.1 调制解调仿真System view模型图

根据2ASK调制技术与包络检波解调技术的原理，建立System view仿真电路路，如图4所示。

图4 2Ask仿真电路

2.2 元件参数设置

System view仿真系统运行时各元件的详细参数设置如表1所示。

表1 仿真系统运行时各元件详细参数设置

2.3 设置System view系统的运行时间

ystem view仿真系统的运行时间：1s；采样频率为100Hz。

2.4 运行System view系统

运行System view仿真系统，并分别观察Token3，Token4，Token11三个点的波形情况。

2.5 信号频谱

在分析窗绘出该系统调制后的频谱图。

3 系统的运行结果

根据System view仿真系统的运行可知，基带信号的波形为Token 4所输出波形，如图5所示，已调信号的波形为Token 3所输出波形，如图6所示，解调后的波形为Token 12所输出波形，如图7所示。

图5 带信号的波形为Token 4所输出波形

图6 已调信号的波形为Token 3所输出波形

图7 解调后的波形为Token 12所输出波形

System view仿真系统运行结果可知，二进制数字幅度已调信号的带宽是二进制数字基带信号的两倍。在2ASK信号调制解调理论知识的基础上，利用System view仿真系统仿真2ASK的调制解调过程。从仿真结果来看，System view仿真系统软件能够较好地对2ASK调制解调电路进行仿真，可以看出，仿真结果与理论分析一致。在日常教学中利用这种仿真方法来提高学生的学习兴趣，加深学生对2ASK调制解调电路的理解。对通信技术教学有着的意义非常重大。