基于LabVIEW的2ASK傳輸系統(tǒng)設(shè)計(jì)

趙 敏,干 娜,吳思瑩

（成都理工大學(xué)信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，四川成都,610059）

基于LabVIEW的2ASK傳輸系統(tǒng)設(shè)計(jì)

趙 敏,干 娜,吳思瑩

（成都理工大學(xué)信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，四川成都,610059）

本文研究2ASK信號(hào)的設(shè)計(jì)方法和計(jì)算機(jī)仿真，通過使用LabVIEW語言對(duì)2ASK傳輸系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)及仿真。此次仿真包括調(diào)制和解調(diào)兩個(gè)模塊，在調(diào)制模塊中，將輸入序列與載波相乘產(chǎn)生2ASK信號(hào)，然后將調(diào)制出的信號(hào)加入高斯白噪聲模擬真實(shí)信道的情況，在送入低通濾波器濾波后采用相干解調(diào)的方式實(shí)現(xiàn)2ASK的解調(diào)，形成所要的波形。并通過改變輸入序列的輸入值來得到波形。

LabVIEW語言；2ASK傳輸系統(tǒng)；調(diào)制；解調(diào)

1 2ASK基本原理

2ASK（二進(jìn)制數(shù)字振幅鍵控）是以二進(jìn)制數(shù)字基帶信號(hào)為調(diào)制信號(hào)，將基帶信號(hào)與載波相乘，來控制載波的幅度參數(shù)，使載波幅度隨調(diào)制信號(hào)變化來傳輸信息。本設(shè)計(jì)選用正弦波作為載波，用二進(jìn)制數(shù)字基帶信號(hào)對(duì)載波進(jìn)行調(diào)制，載波在數(shù)字1或0控制下通或斷，信號(hào)為1時(shí)，信道上有載波出現(xiàn)；信號(hào)為0時(shí)，無載波出現(xiàn)，調(diào)制后的信號(hào)頻帶寬度是基帶信號(hào)寬度兩倍。

2 2ASK實(shí)現(xiàn)

2.1 2ASK調(diào)制模塊

信號(hào)調(diào)制模塊是整個(gè)2ASK調(diào)制解調(diào)系統(tǒng)的開始，整個(gè)系統(tǒng)的各部分參數(shù)的設(shè)置都在此模塊進(jìn)行，這部分用到較多數(shù)值輸入控件。這過程主要完成二進(jìn)制序列數(shù)值的輸入，依據(jù)輸入序列得到輸入序列波形、調(diào)制后的2ASK信號(hào)波形和2ASK 信號(hào)頻譜。2ASK調(diào)制模塊的程序框圖如下圖1所示。

利用一個(gè)二進(jìn)制數(shù)字基帶信號(hào)與正弦波信號(hào)相乘得到2ASK信號(hào)。首先，在前面板上創(chuàng)建輸入序列數(shù)組控件，采樣率、碼速率、采樣點(diǎn)數(shù)、載頻、載波相位5個(gè)數(shù)值輸入控件，除此之外還需顯示2ASK信號(hào)波形及其頻譜，所以我們需要?jiǎng)?chuàng)建兩個(gè)波形顯示控件來顯示2ASK信號(hào)的波形與頻譜。在此模塊中調(diào)用了兩個(gè)子VI—產(chǎn)生序列和載波。

2.2 信號(hào)加噪模塊

圖1 2ASK調(diào)制模塊

2ASK 傳輸技術(shù)受到噪聲的影響很大，噪聲影響信號(hào)的振幅從而有可能改變了原有信號(hào)。在信道中加入高斯白噪聲可模擬實(shí)際 2ASK 通信情況。用高斯白噪聲 VI 仿真出白噪聲，通過數(shù)組大小函數(shù)將 2ASK 信號(hào)數(shù)組大小作為噪聲采樣數(shù)，并添加數(shù)值輸入控件作為噪聲標(biāo)準(zhǔn)差，將噪聲信號(hào)與2ASK 信號(hào)相加后得到加噪后的信號(hào)。

2.3 2ASK解調(diào)模塊

2ASK解調(diào)模塊設(shè)計(jì)采用相干解調(diào)法，首先將加入高斯白噪聲的2ASK 信號(hào)與載波相乘，再經(jīng)由低通濾波器濾除高頻雜波，為使基帶信號(hào)通過低通濾波器，低通濾波器的截止頻率應(yīng)大于等于基帶信號(hào)帶寬，基帶信號(hào)歸一化帶寬 B=碼速率/采樣率，此數(shù)值為低通濾波器截止頻率，考慮到過渡帶的問題故取濾波器低頻截止頻率為（0.5+碼速率）/采樣率。信號(hào)的抽樣判決過程通過一個(gè) For 循環(huán)來實(shí)現(xiàn)。運(yùn)用局部變量和索引數(shù)組判斷濾波后的第 i 個(gè)波形高度是否超過 0.5，若高于 0.5 ，則判斷該值為“1”，反之為“0”，最終得到解調(diào)后的二進(jìn)制序列。2ASK解調(diào)模塊程序框圖如圖2所示。

圖2 解調(diào)模塊

圖3 2ASK總前面板

3 測試結(jié)果

當(dāng)輸入序列選用方波，載波采用的正弦波，然后將輸入序列與載波相乘，得出2ASK的波形，同時(shí)顯示2ASK頻譜，這就是2ASK 的調(diào)制部分，將已調(diào)信號(hào)加入高斯白噪聲后送入信道，通過信道后經(jīng)過濾波器進(jìn)行濾波最后進(jìn)行解調(diào)，將調(diào)制的信號(hào)恢復(fù)成原來信號(hào)。解調(diào)完成，檢查輸出序列與輸入是相對(duì)應(yīng)的，沒有產(chǎn)生誤碼，通過輸入不同序列進(jìn)行測試，結(jié)果并未產(chǎn)生誤碼，滿足論證時(shí)的所有要求，運(yùn)行結(jié)果正確有效。2ASK總前面板圖分別如下圖3所示。

4 結(jié)語

本文使用 LabVIEW 軟件來實(shí)現(xiàn) 2ASK傳輸系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，并以方波為輸入對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了驗(yàn)證仿真，通過使用 LabVIEW軟件把復(fù)雜的程序變得直觀，通過設(shè)計(jì)此系統(tǒng)把理論和實(shí)際結(jié)合起來，更好地理解所學(xué)的知識(shí)。

[1]周俊.基于LabVIEW的通信信號(hào)調(diào)制方式自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D].云南大學(xué),2015.

[2]孫野,段新文.基于LabVIEW的2ASK通信系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)[J].現(xiàn)代電子技術(shù),2013,01:89-90+98.

2ASK transmission system design based on LabVIEW

Zhao Min,Gan Na,Wu Siying
（Chengdu University of Technology，Chengdu,610059）

The paper studies a design method of ASK signal and simulation results with computer.The 2ASK transmission system is designed and simulated by using LabVIEW language.The simulation includes the modulation and demodulation of the two modules in the modulation module.The basic idea is that the waveform is obtained with the input sequence multiplied by carrier.The modulated signal is then added to the Gauss white noise to simulate the real channel condition. After being fed into the low pass filter,the demodulation of 2ASK is realized by means of coherent demodulation.Waveform is obtained by changing the input value of the input sequence.

LabVIEW language;The 2ASK transmission system;modulated ;demodulated