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这样,它既克服了信号占用频带宽的缺点,又解决了信号实现中的困难。
信号不能采用包络检波,而需采用如下图所示的相干解调。
图信号的相干解调滨州学院本科毕业设计论文角度调制角度调制信号的般表达式为式中为载波的恒定振幅为信号的瞬时相位,记为为相对于载波相位的瞬时相位偏移是信号的瞬时角频率,可记为而相对于载频的瞬时频偏。
频率调制频率调制指的是瞬时频率偏移随着调制信号作成比例的变化,即式中为调频灵敏度。
相位调制相位调制是指瞬时相位偏移随调制信号作线性变化,即式中为调相灵敏度,是指单位调制信号幅度引起信号的相位偏移量。
与的关系将调制信号先微分再进行调频,则得到调相波,这种方式叫间接调相如果将调制信号先积分再进行调相,则得到调频波,这种方式叫间接调频。
间接调频间接调相图与之间的关系图数字信号的调制与解调数字频率调制频移键控调制设输入到调制器的比特流为,∞∞。
的输出信号形式为积分器调制器微分器调制器滨州学院本科毕业设计论文公式当输入为信号,输出为频率是的正弦波当输入为空号时,输出为频率是的正弦波。
可采用包络检波法相干解调法和非相干解调法等方法进行解调。
其中,包络检波法是指接收端采用两个带通滤波器,中心频率分别为和,它们的输出经过包络检波。
若支路的包络比支路的强,则判为,否则判为。
最小频移键控调制是种特殊形式的,其频差是满足两个频率相互正交的最小频差,而且要求信号的相位连续。
的信号表达式为式中,是相位常量,其作用是保证时相位连续。
信号可以采用鉴频器解调,也可以用相干解调。
信号各支路偶的实际码元宽度为,其对应的低通滤波器带宽减少为原带宽的,输出信噪比比提高了倍。
高斯滤波最小频移键控调制信号是通过在调制器前加入高斯低通滤波器而产生的,如下图所示输入数据不归零调制指数为图信号的产生原理信号的解调可以用与样的正交相干解调电路。
顺便指出,在相干解调中最为重要也较为困难的是相干载波的提取,因而通常采用差分相干解调和鉴频器解调等非相干解调。
数字相位调制移相键控调制设输入比特率为,∞∞。
的输出信号形式为高斯低通滤波器调制器滨州学院本科毕业设计论文公式即当输入为时,对应的信号附加相位为当输入为时,对应的信号附加相位为。
可采用相干解调和差分相干解调,原理如下图所示。
输入输出相干解调输入输出差分相干解调图的解调框图四相移相键控调制和交错四相移相键控调制在的码元速率与信号比特速率相等的情况下,信号是两个信号之和,它具有和信号相同的频频特性和误比特率性能。
调制与调制类似,不过在正交支路引入个比特的时延,使得两个支路的数据不会同时发生变化,而不能像那样产生的相位跳变,只能产生的相位跳变,如下图所示。
信号的产生原理抽样判决器带通滤波器低通滤波器带通滤波器带通滤波器抽样判决器延时器串并转换滨州学院本科毕业设计论文信号的产生原理图和信号的产生原理和调制与调制相同,均可采用相干解调。
差分四相键控调制是对信号的特性进行改进的种调制方式。
方面,它将的最大相位跳变由降为,从而改善了的频谱特性另方面,只能采用相干解调,而既可以用相干解调也可以用非相干解调。
其原理如下图所示。
图调制器原理框图正交振幅调制正交振幅调制是二进制的四进制的调制的进步推广,通过相位和振幅的联合键控,可以得到更高频谱效率的调制方式,从而可以使数据可以在限定的频带内以更高速率的数据传输。
正交振幅调制的般表达式为式中为码元宽度,为和的电平数。
信号般多采用相干解调,常用的信号的结构设计准则是在信号功率相同的条件下,选择信号空间中信号点之间距离最大的信号结构。
串并转换差分相位解码放大大输入数据串并转换滨州学院本科毕业设计论文第五章系统设计与仿真数字通信系统的调制方式有很多,但在实际应用中,数字基带信号多为二进制。
因此,本文只对最基本的二进制振幅键控二进制频率键控和二进制相移键控三种数通信系统中选择调制解调方式时要考虑很多因素,需要根据实际情况选择合适的调制解调方式当信道存在严重的衰落时,因为这时在接收端不容易得到同步解调所需的相干载波所以这时常采用非相干检测当发射机有严格的功率限制时可以考虑采用同步检测在抗加性高斯白噪声方面,应该选择和,而最不可取当要减少误码率时,需要选择相干方式,若同为相干解调,要首选如果带宽是主要的要求,则应考虑和,而是最不可取的如果受资金环境等因素的限制,需要考虑到设备的复杂性时,则非相干方式比相干方式更为适宜。
同为非相干解调时,最简单,最复杂。
因为调制与解调是通信系统中十分重要的个环节,所以本文对常用的二进制数字信号的调制解调方法进行仿真,并对结果进行分析。
通过对数字信号的调制解调过程进行建模仿真,使我对二进制数字调制系统的原理有了更深的理解,促进了知识的应用。
同时,也掌握了软件的使用,学会了使用进行建模仿真,为今后继续在有关方面的学习和研究打下了很好的基础。
通过切身的操作,我总结了建模时的些注意事项建模。
建模时要把需要解决的问题提前想清楚,最好先在纸上画出草图,然后再在电脑上输入,这样能减少纠错次数,提高效率。
模型的完善。
系统模型要层次清晰明了,在模型中可以添加些注释信息,解释系统运行的条件和模型中应该注意的问题。
仿真速度。
方面,内存大小会影响到仿真速度。
般来说内存越大仿真越快。
另方面,外还要合理选择仿真步长。
将仿真步长或者采样周期设定得过小,虽然可以得到仿真过程中的些细节,但是会产生不必要的输出,因此应该选择适当大小的仿真步长。
滨州学院本科毕业设计论文参考文献樊昌信,曹丽娜通信原理第版北京国防工业出版社,施阳语言精要及动态仿真工具,西安西北工业大学出版社,徐明远,邵玉斌仿真在通信与电子工程中的应用第二版西安电子科技大学出版社,郝胜玉浅谈在课程教学中的应用,科技信息,李建东,郭梯云,邬国扬移动通信,西安电子科技大学出版社,高西全,丁玉美数字信号处理第三版,西安电子科技大学出版社,李贺冰通信仿真教程北京国防工业出版社,李向莉基于的通信原理可视化动态仿真大众科技丁新,高丙坤基于的数字调制信号仿真系统设长江波散频谱中就会有泄漏效应产生。
泄漏的产生主要是矩形窗的边界的突变特性产生的,它的急剧变化将在频域内引入许多高频分量,对应到矩形窗谱中的变化就是旁瓣的最大电平较大且衰减速度较小。
泄漏使频谱造成不应有的畸变,给分析结果带来误差。
为了抑制泄漏误差,对采样数据用窗函数处理。
窗函数作用于信号的过程可以用下式表示式中为加窗前的信号,为加窗后的信号,为窗函数。
窗函数的实质是对信号进行加权处理。
若窗函数的边界变化较缓慢而渐进于零,则尽管原始信号采样时终端不相同,但与窗函数相乘后也可使其值相差减小而相同,从而减少频谱的泄漏。
本文推荐选用海宁窗函数,海宁窗是种余弦窗,其表达式为海宁窗的旁瓣峰值较小,衰减较快,但总泄漏比矩形窗小的多。
由于海宁窗比较容易获得,因此是经常使用的窗函数。
这种窗函数的特点是只要选取的观测时间是信号周期的整数倍,其频谱在各次整数倍谐波频率处幅值为零,因为各次谐波之间不会发生相互泄漏。
即使信号频率作小范围波动,泄漏误差也较小,而且相比其他窗函数计算量较小。
同时本文也选取了其他的窗函数作了比较。
误差概率分布曲线正态分布曲线当直方图中∞,各区间的频率也就趋于个完全确定的数值概率若时,则直方图成为误差概率曲线正态分布曲线。
它服从于正态分布。
正态分布曲线的方程式为式中为偶然误差称为标准差,是与观测条件有关的个参数。
它的大小可以反映观测精度的高低。
标准差定义为误差概率曲线叫作偶然误差的理论分布见图误差分布曲线到横坐标轴之间的面积恒等于。
图的误差分布曲线是对应着观测条件的,当观测条件不同,其相应的误差分布曲线的形状也随之改变。
偶然误差的四个特性特性有限性在定的观测条件下,偶然误差的绝对值不会超过定的限值特性二集中性即绝对值较小的误差比绝对值较大的误差出现的概率大特性三对称性绝对值相等的正误差和负误差出现的概率相同特性四抵偿性当观测次数无限增多时,偶然误差的算术平均值趋近于零。
即在数理统计中,式也称偶然误差的数学期望为零,用公式表示不同精度的误差分布曲线如图曲线ⅠⅡ对应着不同观测条件得出的两组误差分布曲线。
曲线较陡峭,即分布比较集中,或称离散度较小,因而观测精度较高。
曲线较为平缓,即离散度较大,因而观测精度较低。
曲线ⅠⅡ对应着不同观测条件得出的两组误差分布曲线。
当时,上式是两误差分布曲线的峰值。
二基于的后面板框图程序设计具有强大的信号分析与数学运算功能,它提供丰富的库函数和子程序能为我们很好的完成计算任务。
在利用进行编程时,编程的面板被称为程序的后面板,是程序的图形化源代码。
它包括函数结构代表前面板上的控制对象和显示对象的端子连线等。
当在后面板上用图表和连线写程序的时候,虚拟仪器的用户界面同时在另份面板上生成。
这面板被称为虚拟仪器的前面板,用于人机交互的程序图形用户接口,集成了旋钮开关等用户输以把虚拟示波器应用在远程测控技术上。
尤其是等专业测控软件的推出,用户可以组建个性能优越的现场测控技术。
但是,现场测控系统必须有人干预,在许多条件恶劣有毒危险以及过于偏计像中那样完全抑制信号的个带宽,而是逐渐切割,使其残留小部分。
这样,它既克服了信号占用频带宽的缺点,又解决了信号实现中的困难。
信号不能采用包络检波,而需采用如下图所示的相干解调。
图信号的相干解调滨州学院本科毕业设计论文角度调制角度调制信号的般表达式为式中为载波的恒定振幅为信号的瞬时相位,记为为相对于载波相位的瞬时相位偏移是信号的瞬时角频率,可记为而相对于载频的瞬时频偏。
频率调制频率调制指的是瞬时频率偏移随着调制信号作成比例的变化,即式中为调频灵敏度。
相位调制相位调制是指瞬时相位偏移随调制信号作线性变化,即式中为调相灵敏度,是指单位调制信号幅度引起信号的相位偏移量。
与的关系将调制信号先微分再进行调频,则得到调相波,这种方式叫间接调相如果将调制信号先积分再进行调相,则得到调频波,这种方式叫间接调频。
间接调频间接调相图与之间的关系图数字信号的调制与解调数字频率调制频移键控调制设输入到调制器的比特流为,∞∞。
的输出信号形式为积分器调制器微分器调制器滨州学院本科毕业设计论文公式当输入为信号,输出为频率是的正弦波当输入为空号时,输出为频率是的正弦波。
可采用包络检波法相干解调法和非相干解调法等方法进行解调。
其中,包络检波法是指接收端采用两个带通滤波器,中心频率分别为和,它们的输出经过包络检波。
若支路的包络比支路的强,则判为,否则判为。
最小频移键控调制是种特殊形式的,其频差是满足两个频率相互正交的最小频差,而且要求信号的相位连续。
的信号表达式为式中,是相位常量,其作用是保证时相位连续。
信号可以采用鉴频器解调,也可以用相干解调。
信号各支路偶的实际码元宽度为,其对应的低通滤波器带宽减少为原带宽的,输出信噪比比提高了倍。
高斯滤波最小频移键控调制信号是通过在调制器前加入高斯低通滤波器而产生的,如下图所示输入数据不归零调制指数为图信号的产生原理信号的解调可以用与样的正交相干解调电路。
顺便指出,在相干解调中最为重要也较为困难的是相干载波的提取,因而通常采用差分相干解调和鉴频器解调等非相干解调。
数字相位调制移相键控调制设输入比特率为,∞∞。
的输出信号形式为高斯低通滤波器调制器滨州学院本科毕业设计论文公式即当输入为时,对应的信号附加相位为当输入为时,对应的信号附加相位为。
可采用相干解调和差分相干解调,原理如下图所示。
输入输出相干解调输入输出差分相干解调图的解调框图四相移相键控调制和交错四相移相键控调制在的码元速率与信号比特速率相等的情况下,信号是两个信号之和,它具有和信号相同的频频特性和误比特率性能。
调制与调制类似,不过在正交支路引入个比特的时延,使得两个支路的数据不会同时发生变化,而不能像那样产生的相位跳变,只能产生的相位跳变,如下图所示。
信号的产生原理抽样判决器带通滤波器低通滤波器带通滤波器带通滤波器抽样判决器延时器串并转换滨州学院本科毕业设计论文信号的产生原理图和信号的产生原理和调制与调制相同,均可采用相干解调。
差分四相键控调制是对信号的特性进行改进的种调制方式
