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时脉冲输出数字信息绝对码相对码图绝对码相对码的对应关系及波形和的调制解调原理调制相对移相绝对码相对码绝对移相载波移相调制方框图载波移相调制方框图码变换解调无论或,都只能用相干解调的方法来回复原始信号,可以用各种鉴相器来完成。
只是解调后要将相对码转换成绝对码。
另种解调方法是差分相干解调,如下图视。
它是直接比较前后码的相位差,码变换作用同时完成,不需码变换器,无须相干载波,他适用但需延迟电路来精确延迟个码元间隔。
这当然也增加设备复杂度。
第二章软件仿真是个信号级的系统仿真软件,主要用于电路与通信系统的设计仿真,是个强有力的动态系统分析工具,能满足从数字信号处理滤波器设计直到复杂的通信系统等不同层次的设计仿真要求。
包含有输出方式输入源线性环节非线性环节连接与接口和其他环节子模型库,而且每个子模型库中包含有相应的功能模,用户也可以定制和创建用户自己的模块。
用创建的模型可以具有递阶结构,因此用户可以采用从上到下或从下到上的结构创建模型。
用户可以从最高级开始观看模型,然后用鼠标双击其中的子系统模块,来查看其下级的内容,以此类推,从而可以看到整个模型的细节,帮助用户理解模型的结构和各模块之间的相互关系。
在本次设计中使用了软件来模拟和系统。
下图为和的软件仿真框图和频谱图。
的仿真模型方框图图的软件仿真框图在图中二进制数字信号是用的伪随机信号代替的。
模块为正逻辑缓冲器,单输入,缺省的上下阈值为和。
模块起到了延迟作用,使得输入和输出同步。
参数设置图滤波器的参数设置图码的参数设置如上图所示码是速率为个电平的伪随机信号,滤波器的分子多项式系数个数为,分母多项式系数个数为。
的仿真模型方框图下图为调制的仿真电路图图仿真方框图从上述的仿真和分析表明,信号是恒包络信号,因此信号的解调必须采用相干解调。
由于信号是抑制载波的双边带信号,不存在载波频率分量,因而无法从已调信号中直接用滤波发提取本地载波。
只有采用非线性变换才能产生新的频率分量。
常用的载波恢复电路有两种。
种是图所示的平方环电路,另种是图所示的科斯塔斯环图平方环电路图科斯塔斯环个完整的调制与解调系统仿真电路如图所示,图科斯塔斯锁扣环解调信号的仿真原理图参数设置图滤波器的参数设置图码参数设置如上图所示码是速率为个电平的伪随机信号,滤波器的分子多项式系数个数为,分母多项式系数个数为。
第三章和信号波形分析的分析的波形分析图系统的输入信号图的调制输出图型图的解调输出图型由图和图可以看出调制是使用二进制数字信号调制载波信号的幅度,由图和图可以看出完全的相对载波相位值去表示数字信息的种方式。
即用前后两个吗元之间的相差来表示码元的值和。
例如,假设相差值表示符号,相差值。
在上图,为绝对码相对码输出波形的对应符号,而前后码元相对相位差才表示信息符号。
这说明,解调信号时并不依赖于固定的载波相位参考值,制药前后码元的相对相位关系不破坏,则只要鉴别这个相差关系就可正确恢复数字信息,这就避免了中的倒现象的发生同时我们还可以看出,单纯从波形上看,和是无法分辨的。
这说明,方面,只有已知移相键控方式是绝对的还是相对的,才能正确解调源信息。
另方面,相对移相信号可以看作是把数字信息序列绝对码变换成相对码,然后再根据相对码进行绝对移相而形成。
如上所述,及的调制方框图不难构成。
图基带路输出和路输出波形比较覆盖图在数字通信的三种调制方式中,就频带利用率和抗噪声性能或功率利用率两个方面来看,理论撒谎那个都是系统最佳。
所以在中高速数据传输中得到了广泛的应用。
的功率谱分析虽的波形有些差异,但其功率谱几乎相同。
信号的功率谱密度由于为双极性矩形基带信号,故当双极性基带信号,出现概率相等则连续谱部分与信号的连续谱基本相同仅相差个常数因子,因此信号的带宽与相同第四章改进措施信号系统仿真中的不足在设计中,虽然大体上完成了要求,但仍然存在许多的不足,例如下图图系统的输入信号图的解调输出图型系统的输入信号和解调输出图型存在延时问题,不便于分析,可以在接收端加上个延时器,就可以解决这个问题了。
信号系统仿真中的不足在信号系统仿真中虽然基本完成实验仿真,且从理论上说还是存在不足之处,比如解调信号虽克服了信号的些缺点解调信号时并不依赖于固定的载波相位参考值,只要前后码元的相对相位关系不破坏,则只要鉴别这个相差关系就可正确恢复数字信息,这就避免了中的倒现象的发生,但信号系统是种适用的数字调相系统,而其抗加性白噪声性能比要差,所以有待种更完美机制的实现。
第五章总结在当代社会中,信息的交换日益频繁,随着通信技术和计算机技术的发展及它们的密切结合,通信能克服对空间和时间的限制,大量的远距离的信息传递和存取已成为可能。
展望未来,通信技术正在向数字化智能化综合化宽带化个人化方向迅速发展,各种新的电信业务也应运而生,正沿着信息服务多种领域广泛延伸。
这次课程设计在老师的指导帮助下我门使用软件完成了对和的仿真模拟,并进行了分析总结。
原来很抽象的通信技术逐渐在我脑海里清晰了。
数字通信所能够达到的传输效率远远高于模拟通信,调制技术的种类也远远多于模拟通信,大大提高了用户根据实际应用需要选择系统配置的灵活性。
数字信号的载波调制是信道编码的部分,我们之所以在信源编码和传输通道之间插入信道编码是因为通道及相应的设备对所要传输的数字信号有定的限制,未经处理的数字信号源不能适应这些限制。
由于传输信道的频带资源总是有限的,因此提高传输效率是通信系统所追求的最重要的指标之。
虽然在这过程中也遇到不少问题,但是在我们集体的努力和老师的指点下些问题得以解决,也许有些也没解决,但是我们也尽力去弄懂了他们的原理知识,所以通过这两周的课程设计,我已经基本掌握了和的调制解调过程。
通过这次移动系统的课程设计的学习。
提高了我们的思考和动手实践能力,这对我们以后不管是进入社会工作还是继续学习深造都有极其重要的帮助。
设计不仅是对所学理论知识的考核,更是对把所学习理论知识运用的实践操作中的次检验。
在此过程中,相互协作的团队精神更是不可缺少的。
所以这次设计虽不算完美,结果也并没有完全现实出来,但我想说,对如锻炼我们的心智,巩固我们的理论知识,他是成功的,也是必要的,参考文献周炯槃庞沁华续大我吴伟陵,通信原理下册,北京邮电大学出版,苗长云沈保锁窦晋江,现代通信原理及应用,电子工业出版社,贺贵明,通信原理概论,华中科技大学出版社,王钦笙,数字通信原理,北京邮电大学出版,王浩,通信原理及系统实验,华中科技大学出版社,孙毅,通信仿真开发手册,电子工业出版社,青松,数字通信系统的仿真与分析,华中科技大学出版,李刚宋苇,通信仿真开发手册通信工程仿真开发手册,北京邮电学出版,刘青山,通信仿真开发手册,电子工业出版社,曹云度玉,系统设计及仿真入门与应用,华中科技大学出版社,目录摘要第章数字信号的载波传输的基本原理的基本原理调制原理解调原理二进制移相键控及二进制差分相位键控的基本原理的调制解调原理第二章软件仿真的仿真模型方框图参数设置的仿真,模型方框图参数设置第三章和信号波形分析的分析的波形分析的功率谱分析分析的波形分析,的功率谱分析,第四章改进措施信号系统仿真中的不足信号系统仿真中的不足第五章总结参考文献摘要随着科学技术的飞速发展,人们要求高可靠性的通信传输系统,数字调制在通信系统中起着非常重要的作用。
通过两周的时间,完成了这次的通信系统课程设计。
利用软件模块化和交互式的界面强有力的动态系统分析工具完成了复杂的系统建模设计和测试。
主要研究了及和信号的性质。
简单的介绍了它们调制解调的原理对它们进行建模参数设置及频谱分析得出结论。
通过这次设计,不仅提高了同学们的学习气氛,同时也提高了教学质量。
培养了同学们的自学能力。
关键字调制解调模拟仿真第章数字信号的载波传输的基本原理的基本原理数字信号的传输分为基带传输和带通传输。
实际中的大多数信道因具有带通特性而不能直接传送基带信号,为了使数字信号在带通信道中传输,必须用数字基带信号对载波进行调制。
带通传输即载波传输。
调制即是用基带数字信号去控制较高频率的正弦或脉冲载波,使已调信号能通过带限信道传输。
那么,已调信号通过信道传输到接收端,在接收端通过解调器把频带数字信号还原成基带数字信号,这种数字信号的反变换称为数字解调。
常用的调制技术有振幅键控频移键控和相移键控。
调制原理在这次课设中,主要研究振幅键控及正交振幅调制,下面介绍它们的原理。
振幅键控是利用载波的幅度变化来传递数字信息,其频率和初始相位保持不变。
当数字信号为二进制时,则为二进制振幅键控。
二进制数字振幅键控是种古老的调制方式,与是各种数字调制的基础。
振幅键控也称幅移键控,记作,或称其为开关键控通断键控,记作。
二进制数字振幅键控通常记作。
对于振幅键控这样的线性调制来说,在二进制里,是利用代表数字信息或的基带矩形脉冲去键控个连续的载波,使载波时断时续地输出。
有载波输出时表示发送,无载波输出时表示发送。
根据线性调制的原理,个二进制的振幅键控信号可以表示成个单极性矩形脉冲序列与个正弦型载波的相乘其实现的方法有两种模拟调制法和键控法。
原理框图如图。
图振幅键控调制器原理框图乘法器开关电路在这里我们使用的是模拟调制法,即图,采用模拟相乘的方法实现,载波的幅度随数字基带信号而变化。
基带信号形成器把数字序列转成为所需要的单极性基带矩形脉冲序列与载波相乘后即把的频谱搬移到附近,实现了。
带通滤波器滤出所需要的已调信号,防止带外辐射影响邻台。
解调原理信号也有两种基本的解调方法非相干解调和相干解调。
在这里我们使用是相干解调,解调过程与调制过程相反,如图。
图解调原理框图如图带通滤波器恰好使信号完整地通过,经包络检测后,输出其包络。
低通滤波器的作用是滤除高频杂波,使基带包络信号通过。
抽样判决器包括抽样判决及码元形成,有时又称译码器。
不计噪声影响时,带通滤波器输出为信号,经过抽样判决后将码元再生,即可恢复出数字序列。
二进制移相键控及二进制差分相位键控的基本原理二进制移相键控方式是载波相位按基带脉冲序列的规律而改变的种数字调制方式。
就是根据数字基带信号的两个电平或符号使载波相位在两个不同的数值之
