基于LabVIEW的2ASK通信系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)
摘要:研究ASK信號(hào)的設(shè)計(jì)方法及計(jì)算機(jī)仿真和結(jié)果,通過(guò)使用LabVIEW語(yǔ)言對(duì)2ASK通信系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)制和解調(diào),調(diào)制方法為輸入序列與載波相乘,再將調(diào)制出的波形通過(guò)信道、低通濾波器濾波后采用非相干解調(diào)的解調(diào)方式實(shí)現(xiàn)二進(jìn)制幅移鍵控系統(tǒng)的解調(diào),形成所要的波形。并通過(guò)改變輸入序列的輸入值來(lái)得到相應(yīng)波形和功率譜圖形的變化。
關(guān)鍵詞:幅移鍵控;失真;2ASK通信系統(tǒng);LabVIEW
0 引言
隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,計(jì)算機(jī)的發(fā)展日新月異,計(jì)算機(jī)強(qiáng)大的處理能力,使得它成為一種很好的工具,通信事業(yè)得到了飛速發(fā)展,信息的傳送也由模擬傳輸轉(zhuǎn)向數(shù)字傳輸,信息越來(lái)越多地作為數(shù)字脈沖之間的時(shí)間或相位的變化而傳送出去。這樣,對(duì)信號(hào)進(jìn)行數(shù)字調(diào)制顯的尤其重要,這種利用模擬調(diào)制方法隨著現(xiàn)代調(diào)制方法的出現(xiàn)而陷入了困境。為了可靠地進(jìn)行通信,現(xiàn)代調(diào)制方法更鐘情于頻率和相位調(diào)制。
1 2ASK系統(tǒng)調(diào)制部分程序設(shè)計(jì)
2ASK調(diào)制.vi前面板和后面板如圖1,圖2所示,2ASK信號(hào)是利用一個(gè)正弦載波信號(hào)和二進(jìn)制序列相乘得到的。所以首先在前面板上創(chuàng)建輸入序列數(shù)組輸入控件,采樣點(diǎn)數(shù)、采樣率、載頻、碼速率和相位輸入5個(gè)數(shù)值輸入控件,除此之外還需要顯示波形,這樣使得系統(tǒng)更直觀,因此建立輸入序列波形、2ASK信號(hào)波形、載波波形輸入控件,為了在一個(gè)碼周期內(nèi)顯示對(duì)應(yīng)的載波數(shù),需要確定一個(gè)碼周期的點(diǎn)數(shù)。用采樣率除碼速率,然后接一個(gè)最近數(shù)取整控件得到一個(gè)碼周期的點(diǎn)數(shù)(在計(jì)算中即為碼元寬度)。在該框圖中用到兩個(gè)子VI——載波和產(chǎn)生序列,在其他調(diào)制中也能用到。輸出2ASK信號(hào)以后再對(duì)其進(jìn)行頻譜測(cè)量。
2 2ASK系統(tǒng)解調(diào)部分程序設(shè)計(jì)
2ASK解調(diào)部分前面板和后面板如圖3,圖4所示。2ASK信號(hào)與信道相乘后送入低通濾波器,濾除高頻雜質(zhì)波,使基帶信號(hào)(碼流)通過(guò)?;鶐盘?hào)碼元速率為RB,采樣率為FS,此處歸一化頻率為RB/FS。考慮到濾波器的過(guò)渡帶,取濾波器的最低截止頻率為(0.5+RB)/FS。解調(diào)中的For循環(huán)語(yǔ)句作為抽樣判決,利用For循環(huán)內(nèi)部條件語(yǔ)句進(jìn)行判斷,看濾波后波形是否大于0.5,如果大于0.5判斷為1,如果小于0.5則判斷為0,通過(guò)抽樣判決后輸出波形。
3 調(diào)制與解調(diào)整體框圖及運(yùn)行結(jié)果
把2ASK調(diào)制和解調(diào)部分結(jié)合起來(lái)就得到了整體的框圖,通過(guò)調(diào)整程序框圖內(nèi)的圖標(biāo)位置、連線位置及前面板上圖標(biāo)顯示與調(diào)節(jié)鍵的位置會(huì)使程序更規(guī)范,更有條理。
在LabVIEW軟件中為使用者提供了大量的裝飾方案,可以改變控制面板和波形圖的顏色,添加文字注釋,改變字體大小,添加音樂(lè)等等。這些功能可以使本來(lái)枯燥乏味的仿真實(shí)驗(yàn)過(guò)程變得生動(dòng)活潑。保存后程序的前面板和程序圖如圖5,圖6所示。
對(duì)于2ASK調(diào)制與解調(diào)部分可以得出正確的結(jié)論,輸入波形選用的是方波,從圖中可以看出與序列顯示是相對(duì)應(yīng)的;載波采用的正弦波,是通過(guò)載波子VI產(chǎn)生的波形,將輸入序列與載波序列進(jìn)行相乘,就得出了2ASK的波形,這樣就完成了2ASK的調(diào)制部分,同時(shí)顯示2ASK頻譜,再將已調(diào)信號(hào)送入信道中,通過(guò)信道經(jīng)過(guò)濾波器進(jìn)行濾波然后進(jìn)行解調(diào),將調(diào)制的信號(hào)恢復(fù)成原來(lái)信號(hào),如圖6所示同時(shí)檢查輸出序列,沒(méi)有產(chǎn)生誤碼,解調(diào)完成,通過(guò)輸入不同序列進(jìn)行測(cè)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??梢宰C明程序設(shè)計(jì)的正確性和可行性。
4 結(jié)語(yǔ)
本文基于LabVIEW軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)2ASK的調(diào)制與解調(diào),并以方波為例對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了驗(yàn)證,通過(guò)LabVIEW軟件把一些復(fù)雜的程序變得很直觀,方便操作,而且易于修改和以后的維護(hù),通過(guò)做這個(gè)系統(tǒng)可以把理論學(xué)過(guò)的知識(shí)和實(shí)際結(jié)合起來(lái),這樣才能更好地理解所學(xué)的知識(shí)。