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摘 要

本文对现代通信系统中二进制振幅键控（2ASK）、二进制频移键控（2FSK）、二进制相移键控（2PSK）的基本原理进行了阐述, 并对2ASK、2FSK、2PSK调制与解调采用Matlab工具进行程序仿真设计，最后，通过对数字语音信号的调制与解调，验证了调制解调程序的正确性。

关键词：调制，解调，MATLAB，数字语音信号

Abstract: In this paper, a modern communications system binary amplitude shift keying (2ASK), binary frequency shift keying (2FSK), binary phase shift keying (2PSK) basic principles are described, and 2ASK, 2FSK, 2PSK modulation and demodulation using Matlab simulation tools for program design, and finally, through the digital voice signal modulation and demodulation, to verify the correctness of the modulation and demodulation process.

Keyword:modulate,demodulate,MATLAB ,digital voice signal

目 录

1 引言 5

1.1 研究背景 5

1.2　数字通信的发展现状和趋势 5

1.3　研究目的与意义 6

2.1 二进制振幅键控（2ASK）原理 6

2.2 二进制频移键控（2FSK）原理 9

2.3 二进制相移键控（2PSK）原理 11

3 数字信号调制与解调的仿真设计 13

3.1 仿真系统流程 13

3.2 信道模型 13

3.3 二进制振幅键控（2ASK)的程序仿真设计 14

3.4 二进制频移键控（2FSK)的程序仿真设计 15

3.5 二进制相移键控（2PSK )的程序仿真设计 17

4 数字语音信号调制与解调的仿真 19

结论 21

参考文献 22

致谢 23

1 引言

1.1　研究背景

几乎在所有的工程技术领域中都会涉及到信号的处理问题,信号是运载消息的工具，是消息的载体。从广义上讲，它包含光信号、声信号和电信号等。信号处理的信号记录在介质处理以提取有用的信息的过程，它是信号的提取、转换、分析、处理和集成过程的统称。如何提取较强噪声背景中信号或信号的真实特点，并将其应用到实际的工程是信号处理的首要任务。根据对象的不同，信号处理技术可分为模拟信号处理和数字信号处理系统。数字信号处理是采用计算机或数字信号处理器（DSP）和专用集成电路（ASIC）等专用处理设备，具有灵活的优势，速度快、精度高、抗干扰能力强的数字信号处理，尺寸小、成本低、效率高、能耗低、性能卓越这些都是模拟信号处理技术与设备所无法比拟的。 如电视技术的发展，从模拟电视到数字高清、卫星直播，电视的质量、容量、时效性等性能都发生了质的变化，这些都是先进的数字信号处理技术与集成电路技术飞速发展的结果。数字信号有基带传输和频带传输两种方式，基带信号是二进制的，频带信号是基带信号经过ASK、FSK、PSK等各种数字调制后进行传输的。数字调制为信号长距离高效传输提供了保障，目前已广泛应用于生活和生产中。

通过语音传输是最重要、最有效、最常见的和方便的信息交流方式。 在高度发达的信息社会中，数字化的方法进行语音的传送、存储、识别、合成和增强等是整个数字化通信中最重要、最基本的组成部分之一，这对于促进社会发展具有十分重要的意义。

1.2　数字通信的发展现状和趋势

到第二十世纪，随着晶体管的发展和集成电路的出现，无线通信的快速发展。特别是在第二十世纪下半叶，随着发射人造卫星，大规模集成电路，计算机和光学纤维和其他现代科学技术成果的出现，信息技术成为第二十个世纪发展最快的技术领域，它对人类社会、文化、政治、经济等产生了全方位的远大而深刻的影响。具体有以下几方面表现：

（1）微波中继通信实现了大容量、远距离的通信。

（2）移动通信和卫星通信的出现，移动和卫星通信的出现，使人们在任何地方，随时可以满足通信的需求。

（3）光导纤维的出现使人类通信效率大大提高，加快了信息化社会的到来。

（4）计算机是现代通信网络和计算机集成手段转移到更高层次的通信技术的出现，它的世界变为了一个全球村。

（5）微电子技术的发展，通信终端的体积更小、更低廉的成本、范围更加广泛。例如，当今中国的移动电话用户远超过固定电话用户。根据国家信息产业部的最新统计，到2013年底移动电话用户接近12亿。

随着现代电子技术的发展，通信系统主要是向着频带宽、容量大、用户多、距离远、高隐密性、高功效、高可靠性、高灵活性的个人化、智能化、综合化、宽带化的方向发展。随着科学技术的进步，人们对通信的要求越来越高，各种技术会不断地应用到通信领域，各种新的通信业务将不断地涌现出来。

1.3　研究目的与意义

根据控制的载波参量的不同，数字调制有调幅（ASK）、调相（FSK）和调频（PSK）三种基本形式，并可以衍生出其他多种形式。本次课题将针对于二进制的2ASK、2FSK、2PSK进行讨论并对其特点进行分析，熟练了解他们各自具备的特点，在信号传输中选择最佳的调制解调方法。

数字信号的传输方式分为基带传输和带通传输，在实际应用中，大多数信道具有带通特性而不能直接传输基带信号。为了使数字信号在带通信道中传输，必须使用数字基带信号对载波进行调制，以使信号与信道的特性相匹配。这种用数字基带信号控制载波，把数字基带信号变换为数字带通信号的过程称为数字调制。通常使用键控法来实现数字调制，比如对载波的振幅、频率和相位进行键控。它们分别对应于载波（正弦波）的振幅，频率和相位传输数字基带信号，可以被看作是一种特殊的情况下，线性调制和角度调制的模拟。

2 数字调制与解调原理

2.1二进制振幅键控（2ASK）原理

2ASK二进制振幅键控。振幅键控是利用载波变化来传递数字信息的，而其频率和初始相位保持不变。在2ASK中，载波的幅度有两种变化状态，分别对应二进制信息“0”和“1”。一种常用的就是通----断键控（OOK），其表达式为：

以概率P发送“1”时

（2.1.1）

0 以概率1-P发送“0”时

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