【正文】
Continuous phase modulation。當(dāng)時收到的象征,在天線j,j=1,2,...,nR,由給出。bn=(an+1)/2指修飾n個信息符號的定義。諸如此類的許多問題都會限制數(shù)字通信技術(shù)的發(fā)展。三、發(fā)展趨勢: 現(xiàn)代社會是信息的社會,而信息的轉(zhuǎn)輸需要進行大量的通信。16—18周撰寫論文、準(zhǔn)備答辯。最小移頻鍵控又稱快速移頻鍵控(FFSK)。本文解決了信號傳輸中所產(chǎn)生的誤差,降低了噪音的干擾。[8]本章小結(jié)通過構(gòu)造Multisim仿真電路圖并運行,分析了電路圖各個環(huán)節(jié)的信號波形情況,對具體信號特點進行了簡要的分析和說明。具體的電路圖如圖41所示。和相減就可以得到已調(diào)MSK信號。MSK信號,其單邊功率譜密度可表示為 根據(jù)上式畫出MSK信號功率譜如圖所示,為了便于比較,圖中還畫出了2PSK信號的功率譜。根據(jù)這一要求,可以得到相位約束條件為=+(-)=, 當(dāng)=時 或(k1) 當(dāng)時式中,若取的初始參考值,則或(模) 上式即反映了MSK信號前后碼元區(qū)間的相位約束關(guān)系,表明MSK信號在第k個碼元的相位常數(shù)不僅與當(dāng)前碼元的取值有關(guān),而且還與前一碼元的取值及相位常數(shù)有關(guān)。由此可見,MSK 非常適合用于限帶信道。而“快速”指的是對于給定的頻帶,它能比PSK傳送更高的比特速率。而抽樣值也是均值為0、方差為的正態(tài)隨機變量。 在二進制頻移鍵控(2FSK)中,當(dāng)傳送“1”碼時對應(yīng)于載波頻率,傳送“0”碼時對應(yīng)于載波頻率。后面就要討論最小頻移鍵控MSK信號的基本特性。非相干解調(diào)如圖所示。圖2-1相位連續(xù)的2FSK信號波形 2FSK信號的功率譜密度可將2FSK信號表示成兩個2ASK信號的和,令: 其中為的反碼,則相位不連續(xù)的2FSK信號可表示為 2FSK信號的功率譜密度的特點:2FSK信號的功率譜密度也由連續(xù)譜和離散譜組成??傻茫? 二進制移頻鍵控用基帶數(shù)字信號控制載波頻率,稱為頻移鍵控(FSK)。非線性調(diào)制可能具有線性或恒定載波包絡(luò),主要取決于基帶波形的脈沖成形。和模擬調(diào)制一樣,數(shù)字調(diào)制也有調(diào)幅,調(diào)頻,和調(diào)相三種擊敗形式,并可以派生出其他多種形式。即是把基帶信號(信源)轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€相對基帶頻率而言頻率非常高的帶通信號。 綜上所述,數(shù)傳電臺的發(fā)展歷程,從技術(shù)角度可以簡單地概括為:從改裝到專業(yè)、從低速到高速、從硬件到軟件;從市場角度可以簡單地概括為:從試點到普及、從壟斷到競爭、從高價到低價。隨后美國的MDS公司、新西蘭大吉等公司也先后推出了專業(yè)的數(shù)傳電臺。其中包括MOTOROLA的GM950I,這些產(chǎn)品說是數(shù)傳電臺,其實完全是語音電臺的翻版,只是工作頻段能對上號而已。目前國內(nèi)的大江、大河、主要湖泊、水庫基本上安裝了類似系統(tǒng)。數(shù)傳電臺于是進入了一個蓬勃發(fā)展期??吹綗o線數(shù)據(jù)通信的發(fā)展前景,當(dāng)時的國家無線電管理委員會還專門辟出了223~235MHz的無線數(shù)據(jù)通信專用頻段,避免了與當(dāng)時的150MHz、450MHz等語音通信設(shè)備爭奪有限的頻率資源,這一有遠(yuǎn)見的做法為日后數(shù)傳電臺及遙控遙測系統(tǒng)的快速發(fā)展奠定了良好的政策基礎(chǔ)。當(dāng)時在西方發(fā)達國家,調(diào)頻對講機已經(jīng)開始普及,同時由于對工業(yè)自動化程度的要求也越來越高,越來越多的領(lǐng)域需要建立遙控、遙測系統(tǒng),取代昂貴的、效率低下的人工作業(yè),于是無線數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù)就應(yīng)運而生。但實際上,數(shù)傳電臺無論在技術(shù)發(fā)展層面還是在市場推廣層面,已經(jīng)走過一段相對漫長而且復(fù)雜的歷史,現(xiàn)狀如何?又何去何從?也許是眾多業(yè)界同仁十分關(guān)心的問題。尤其是傳輸速率在1200bps以上時,這種直接調(diào)制的方式就完全不可取了。一直沿用至上世紀(jì)末的用摩爾斯代碼發(fā)“電報”的發(fā)報機,可以認(rèn)為是數(shù)傳電臺的“開山鼻祖”,要知道,發(fā)明電報的時候,可以用來通話的電臺還沒有誕生呢!當(dāng)然經(jīng)過一百多年的“進化”,現(xiàn)在的數(shù)傳電臺的工作頻段及工作原理與發(fā)報機相比已經(jīng)有很大差別,不可同日而語了。顧名思義,數(shù)傳電臺,就是用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)碾娕_,與常規(guī)的用于話音通信的電臺的區(qū)別在于:數(shù)傳電臺主要的功能是利用現(xiàn)有的超短波無線信道實現(xiàn)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸,當(dāng)然,很大一部分?jǐn)?shù)傳電臺同時也保留了通話功能,可以數(shù)、話兼容。當(dāng)然在一些近距離的數(shù)據(jù)通訊系統(tǒng)中,無線的通訊方式并不比有線的方式成本低,但是有時候?qū)嶋H的現(xiàn)場環(huán)境難以布線,客戶根據(jù)現(xiàn)場環(huán)境的需要還是會選用無線的方式來實現(xiàn)通訊。 與其它現(xiàn)代技術(shù)的發(fā)展一樣,移動通信技術(shù)的發(fā)展呈加快趨勢。 目前,模擬蜂窩移動通信系統(tǒng)主要有三種制式:TACS= total access munication system(ETACS)(全向接續(xù)通訊系統(tǒng),英國制的模擬移動通信系統(tǒng))、AMPS(advanced mobile phone service 先進移動電話業(yè)務(wù)系統(tǒng):是美國制式的第一代模擬移動通訊系統(tǒng))、NMT450/900?! 〕R姷囊苿油ㄐ畔到y(tǒng)有:無線尋呼、無繩電話、對講機、集群系統(tǒng)、蜂窩移動電話(包括模擬移動電話、GSM數(shù)字移動電話等)、衛(wèi)星移動電話等。以此為基礎(chǔ),通過Multisim仿真軟件繪制數(shù)字調(diào)制電路圖,然后進行信號的仿真,對各個環(huán)節(jié)的波形特點進行分析,最終得出了結(jié)論。參考資料《通信原理》《電子線路EDA》《高頻電子線路》周 次1—4周5—8周9—12周13—16周17—18周應(yīng)完成的內(nèi)容閱讀文獻資料電路設(shè)計,編程試驗電路仿真,仿真結(jié)果分析性能分析撰寫論文,準(zhǔn)備答辯指導(dǎo)教師:吳長奇系級教單位審批: 摘要摘 要調(diào)制在通信系統(tǒng)中具有重要作用。要求MSK數(shù)據(jù)調(diào)制電路的工作頻率為455kHz,信息碼元速率最大為5hbit/s,輸入信號幅度100。MSK(最小移頻鍵控)調(diào)制電路是無線數(shù)傳模塊調(diào)制的一種,作為其重要的組成部分,在現(xiàn)代通信中具有廣泛的應(yīng)用。由于人們對通信的要求越來越高,任何時間、任何地點、向任何個人提供快速可靠的通信服務(wù)已成為未來通信的目標(biāo)。 第二階段從40年代到60年代,從專用移動網(wǎng)向公用移動網(wǎng)過渡,采用人工接續(xù),容量小。隨后,美國(ADC)、日本(JDC)也制定了各自的數(shù)字通信體系。相比較而言,用無線數(shù)傳模塊建立專用無線數(shù)據(jù)傳輸方式比其它方式具有如下優(yōu)點,下面介紹一下用無線數(shù)傳模塊建立專用無線數(shù)據(jù)傳輸方式相比于有線通訊的優(yōu)點。 有線通訊鏈路的維護需沿線路檢查,出現(xiàn)故障時,一般很難及時找出故障點,而采用無線數(shù)傳模塊建立專用無線數(shù)據(jù)傳輸方式只需維護數(shù)傳模塊,出現(xiàn)故障時則能快速找出原因,恢復(fù)線路正常運行。即便是MC145442這樣的低速芯片,直至今天,仍然還有人在使用它,還沒有成為文物,足見其穩(wěn)定性及生命力。到了90年代中后期,隨著經(jīng)濟發(fā)展步伐的加快,遙控遙測市場也進入高速成長期,數(shù)傳電臺的年用量至少以每年2萬臺左右的增幅快速遞增,同時技術(shù)上也不斷進步。但隨之而來的是數(shù)傳電臺市場的競爭也日趨白熱化,從而迫使數(shù)傳電臺在技術(shù)上進一步提升的同時,成本則進一步下降。 結(jié)論,分析了設(shè)計中遇到的問題和解決問題的辦法。在調(diào)頻中,由于信號幅度的改變不攜帶信息,所以,只要接收到的調(diào)頻信號在FM門限以上,突發(fā)性噪聲對調(diào)頻系統(tǒng)的影響就沒有對調(diào)幅系統(tǒng)那么大;調(diào)頻系統(tǒng)中可以通過改變調(diào)制指數(shù),也就是占用的帶寬,來獲得更好的信號噪聲性能;調(diào)頻信號是一種恒包絡(luò)信號,傳送的功率是固定值,可使用C類功率放大器;具有捕獲效應(yīng)。在線性調(diào)制中,已調(diào)信號的頻譜結(jié)構(gòu)與基帶信號的頻譜結(jié)構(gòu)相同,只不過頻率位置搬移了;在非線性調(diào)制中已調(diào)信號的頻譜結(jié)構(gòu)與基帶信號的頻譜結(jié)構(gòu)不同,不是簡單的頻譜搬移,而是有其他新的頻率成分出現(xiàn)。 ⑵ 帶寬有效性:反映調(diào)制技術(shù)在一定的頻帶內(nèi)容納數(shù)據(jù)的能力,提高數(shù)據(jù)率意味著減少每個數(shù)字符號的脈沖寬度。 則2FSK信號可表示為: 其中,我們在分析中假設(shè)為單個矩形脈沖序列,其表達式為:因此可知相位不連續(xù)的2FSK信號可以看成是兩個2ASK調(diào)幅信號之和。[3] 2FSK信號的產(chǎn)生方法一:用一個矩形脈沖序列對一個載波進行調(diào)頻。 下面一路徑相乘與積分得 同理,也可簡化為 由上式可見: 1. 如果, 且當(dāng)為任意整數(shù)時, 。 則2FSK系統(tǒng)中發(fā)送碼元信號可表示為: 其中圖2-7二進制移頻鍵控信號的包絡(luò)檢波方框圖 二進制移頻鍵控信號的包絡(luò)檢波方框圖如圖638所示,圖中用兩個帶通濾波器來區(qū)分中心頻率為和的信息碼元,解調(diào)器(帶通濾波器)輸入端的信號為: 其中為高斯白噪聲,其雙邊帶功率譜密度為,假設(shè)圖所示的帶通濾波器剛好使相應(yīng)的信號無失真通過,則帶通濾波器的輸出信號為 其中 其中為高斯白噪聲通過帶通濾波器之后的噪聲,即為窄帶高斯白噪聲,將其表示為 假設(shè)在區(qū)間內(nèi)發(fā)送的碼元為“1”,則送入抽樣判決器進行比較的兩路輸入的包絡(luò)分別為 根據(jù)前面的分析可知,的一維概率分布為廣義瑞利分布,而的一維概率分布為瑞利分布。MSK是對FSK信號作某種改進,使其相位始終保持連續(xù)不變的一種調(diào)制。1/4 Tb,;177。根據(jù)這個原理, 沖激法和轉(zhuǎn)換法的實質(zhì)都是要得到如下脈沖響應(yīng) 沖激法已經(jīng)將該脈沖響應(yīng)固化到聲表面波濾波器中, 只要用由基帶信號控制的D 脈沖進行激勵, 就能輸出所需的MSK信號。對于給定的輸入信號序列,相應(yīng)的附加相位函數(shù)的波形如圖所示。和稱為家權(quán)函數(shù)。第4章 MSK數(shù)據(jù)調(diào)制電路的設(shè)計與仿真 第4章 MSK數(shù)據(jù)調(diào)制電路的設(shè)計與仿真 MSK調(diào)制電路設(shè)計最小頻移鍵控(MSK)又稱快速頻移鍵控,它可以解決0QPSK調(diào)制方式不能解決包絡(luò)起伏的問題,從而能夠產(chǎn)生恒定包絡(luò)、相位連續(xù)的調(diào)制信號。t1234567891011111111110表1 相位常數(shù)與的關(guān)系圖49 差分編碼前10個碼元的附加相位軌跡經(jīng)過上述仿真分析,可驗證具有下列特征:;,若,則頻率為;若,則頻率為。本文主要介紹了最小移頻鍵控的工作原理,研究和分析實現(xiàn)了MSK調(diào)制的方法,以及通過計算最小移頻鍵控信號的單邊功率譜密度函數(shù),并將它與常見的二進制移相鍵控信號進行比較,得出了最小移頻鍵控信號一個非常重要的優(yōu)點:與2PSK相比,MSK信號的功率譜密度更加緊湊,MSK信號功率譜的主瓣所占的頻帶寬度比2PSK信號的窄,對鄰道的干擾也小。MSK(最小移頻鍵控)是一種恒包絡(luò)調(diào)制,具有正交信號的最小頻差,且在相鄰符號跳變處相位保持連續(xù),因此頻帶利用率高,帶外輻射較小,廣泛應(yīng)用于數(shù)字通信系統(tǒng)。四、研究工作進度: 1—4周閱讀指定的文獻資料;了解無線數(shù)傳模塊的總體結(jié)構(gòu)和基本工作原理以及MSK數(shù)據(jù)調(diào)制的技術(shù)要求;熟悉EDA工具;5—8周完成電路設(shè)計、編程實驗。MSK調(diào)制后的波形在時域內(nèi)具有恒定包絡(luò)結(jié)構(gòu),在頻域內(nèi)頻譜具有很小的旁瓣,主瓣寬度窄,帶外輻射小的優(yōu)點,并且在主瓣帶寬之外功率譜旁瓣的下降也更加迅速,因此MSK信號比較適合在窄帶信道中傳輸,廣泛應(yīng)用于無線移動通信的數(shù)據(jù)傳輸中。隨著科技的進步,經(jīng)濟的飛速發(fā)展,數(shù)字調(diào)制技術(shù)必將越來越受重視,將會使人們的生活發(fā)生翻天覆地的變化。連續(xù)相位調(diào)制( CPM )的是一個信號的方法,提供低頻譜占用由于其相連續(xù)性。符號傳播的同時,從每一個不同的發(fā)射天線和所有的符號有相同的傳輸區(qū)間時空矩陣碼被轉(zhuǎn)換。received in revised form 15 April 2005。From (b),it is seen that tiltedphase has a biorthogonal signal constellation identical to ,needless to say that it provides lower spectral sidebands than QPSK in the power spectrum due to the phase uncoded MSK scheme presented above has an information rate of 1/Ts bits/s.Now,let us consider a munication system employing nT antennas at the transmitter and antennas at the receiver as in this system,data is encoded by a space–time MSK (STMSK)encoder,which generates nT parallel streams of MSK symbols preserving the phase continuity for each fact,the STMSK encoder consists of a ratek/nT channel encoder followed by nT MSK modul