文档介绍：福建农林大学计算机与信息学院
信息工程类
课程设计报告
课程名称:
数字信号处理课程设计
课程设计题目:
2ASK信号的频谱分析及解调的实现
姓名:
系:
电子信息工程系
专业:
电子信息工程
年级:
学号:
指导教师:
职称:
讲师
2009年6月10日
福建农林大学计算机与信息学院信息工程类
课程设计结果评定
评语:
成绩:
指导教师签字:
任务下达日期:
评定日期:
目录
1、课程设计目的: 1
2、课程设计基本要求: 1
3、课程设计内容: 1
4、课程设计实现步骤: 1
5、课程设计具体过程: 1
1、总体思路: 1
2、调试分析 3
3、结果分析 6
6、心得体会: 8
参考文献 9
课程设计九:2ASK信号的频谱分析及解调的实现
1、课程设计目的
综合运用数字信号处理的理论知识进行频谱分析和滤波器设计,通过理论推导得出相应结论,再利用MATLAB作为编程工具进行计算机实现,从而加深对所学知识的理解。
2、课程设计基本要求
(1)学会MATLAB的使用,掌握MATLAB的程序设计方法。
(2)掌握数字信号处理的基本概念、基本理论和基本方法。
(3)掌握功率谱的计算;
(4)掌握MATLAB设计FIR和IIR数字滤波器的方法。
(5)学会用MATLAB对信号进行分析和处理。
3、课程设计内容
以调制信号为分析对象,对信号进行频谱分析;设计数字滤波器,对调制信号进行频域滤波,比较原信号与滤波后信号的频谱。
4、课程设计实现步骤
1、产生2ASK信号,,其中为基带信号,测试信号:={11010010};
2、画出2ASK信号的功率谱;
3、解调端用相干解调,,设计低通滤波器,滤除高频分量,画出解调后信号的时域波形和频谱。
5、课程设计具体过程:
1、总体思路:
①、首先要产生一个2ASK信号
有两种方法:其中一种是对载波的通和断的键控,用一个模拟开关作为调制载波的输出通/断控制门,由二进制序列控制门的通断,=1时开关导通,即输出载波信号;=0时开关截止,即输出零电平;另一种是,2ASK信号可视为S(t)与载波的乘积,其调制的数学原理为:,其中
 e(t) 就是调制后的信号,是随时间变化的二进制序列,就是调制信号;是时间连续的余弦函数,也就是载波信号;因此2ASK原理可理解为:用二进制数字信号与一个余弦函数相乘,当二进制为1时,输出载波信号;当二进制位0时,输出零电平,产生的信号就是2ASK信号。
为了窗口的美观,我们取200为单位画出坐标。同时,当遇到1时,输出200个值为1的点;当遇到0时,输出200个值为0的点,并让这些点相连,使之连续,形成直线。
②、接着进行功率谱分析
由于二进制序列一般为随机序列,其频域分析的对象应为信号功率谱密度。则为二进制随机单极性矩形脉冲序列,且任意码元为0的概率为P,二进制序列的码元速率Rs在数值上相等。2ASK信号的双边功率谱密度表达式为:
上式表明,2ASK信号的功率谱密度由两个部分组成:(1)由经线性幅度调制所形成的双边带连续谱;(2)由被调载波分量确定的载频离散谱。具体波形如下图所示:
③、对已调信号进行相干解调
其实,我们先对信号进行频域分析,主要目的是要确定信号的带宽,进而才能设计相应的滤波器对已调信号进行解调。
用本地产生一个频率、相位都与载波频率相同的余弦信号与接收到的信号相乘,其他部分相同,即,然后设计FIR低通滤波器进行解调。
2、调试分析
①、在MATLAB命令框中输入生成二进制序列的核心程序,具体如下:
for n=1:length(g);
if g(n)==0;
A=zeros(1,100);
B=zeros(1,100);
else g(n)==1;
A=ones(1,100);
B=ones(1,100);
end
进行调试,并假设载波频率是二进制序列的3倍,产生2ASK信号,如下图所示:
②、进行功率谱分析,核心程序如下:
figure(2);
[f,ook]=T2F(t,ook);
plot(f,10*log10(abs(ook).^2/Ts));
axis([-fc-4 fc+4 -50 50]);
title('2ASK功率谱密度(Db/hZ)');
将程序写完整后,进行调试,输出结果如下:
③、设计滤波器,进行相干解调,对已调信号进行频谱分析,波形为:
确定合适的参数后,编写滤波器的核心程序为:
fp=4;fs=5;
rs=25;Fs=100;
wp=2*pi*fp/Fs;
ws=2*pi*fs/Fs;
Bt=w