[信息與通信]systemiew通信系統(tǒng)仿真am、dsbssb調(diào)制解調(diào)數(shù)字調(diào)制方式仿真2ask、2fsk、2psk調(diào)制解調(diào)抽樣定理、增量調(diào)制(存儲(chǔ)版)
【正文】 號(hào)變化而呈正比地變化；在頻譜結(jié)構(gòu)包括基帶分量和載頻分量，并且基帶信號(hào)頻譜結(jié)構(gòu)完全是在頻域內(nèi)的簡(jiǎn)單的線性搬移。 SSB的調(diào)制解調(diào) SSB的調(diào)制原理雙邊帶已調(diào)信號(hào)包含有兩個(gè)邊帶，即上、下邊帶。因此移相法的原理圖如圖313所示：圖313 SSB移相法原理圖SSB調(diào)制信號(hào)只能用相干解調(diào)方法解調(diào)。最差的是AM調(diào)制系統(tǒng)。4 數(shù)字調(diào)制解調(diào)系統(tǒng)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)相三種基本形式。相干解調(diào)也叫同步檢測(cè)法，分相干解調(diào)通常用包絡(luò)檢波法。 2ASK系統(tǒng)仿真設(shè)計(jì)及分析根據(jù)2ASK的調(diào)制解調(diào)原理，通過(guò)SystemView 設(shè)計(jì)出來(lái)的仿真圖如圖44所示： 圖44 2ASK的調(diào)制解調(diào)的仿真圖系統(tǒng)相關(guān)參數(shù)：基帶信號(hào)頻率為50Hz，電平為4V，載波頻率為50Hz， 電平為1V，低通濾波器的頻率為50Hz。相干解調(diào)法是利用載波與已調(diào)信號(hào)進(jìn)行相乘后濾波輸出得到，在上面的2FSK中要兩個(gè)載波，所以解調(diào)也要兩個(gè)載波，分別與已調(diào)信號(hào)相乘后利用低通，最后相加即可得到我們的濾波輸出，最后判壓輸出得到解調(diào)信號(hào)。過(guò)零檢測(cè)器來(lái)解調(diào)：先進(jìn)行限幅，把正弦波變成接方波的波形。我們通常用0176。根據(jù)要進(jìn)行抽樣的信號(hào)形式的不同，抽樣定理可分為低通信號(hào)的抽樣定理和帶通信號(hào)的抽樣定理。6 增量調(diào)制與解調(diào)增量調(diào)制是一種特殊的脈碼調(diào)制，增量調(diào)制簡(jiǎn)稱ΔM或增量脈碼調(diào)制方式（DM）,是一種把信號(hào)上一采樣的樣值作為預(yù)測(cè)值的單純預(yù)測(cè)編碼方式。因此數(shù)碼“1”和“0”只是表示信號(hào)相對(duì)于前一時(shí)刻的增減，不代表信號(hào)的絕對(duì)值。但它的缺點(diǎn)是當(dāng)增量調(diào)制器的輸入信號(hào)斜率超過(guò)階梯波的最大可能斜率值時(shí)，將發(fā)生過(guò)載量化噪聲。同樣的，利用SystemView仿真增量調(diào)制解調(diào)電路，也驗(yàn)證了相關(guān)結(jié)論。例如利用SystemView仿真連續(xù)信號(hào)的采樣與恢復(fù)系統(tǒng)，使得抽象的抽樣定理變得直觀具體，更加便于我們理解模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)及其恢復(fù)的過(guò)程。在給定量化間隔（也稱量階）σ的情況下，能跟蹤最大斜率為：設(shè)輸入信號(hào)為了不發(fā)生過(guò)載臨界的過(guò)載振幅增量調(diào)制原理模型如圖61所示：圖61 增量調(diào)制原理框圖 增量調(diào)制仿真設(shè)計(jì)及分析根據(jù)增量調(diào)制原理，可通過(guò)SystemView 設(shè)計(jì)出的仿真圖如圖62所示：圖62 增量調(diào)制仿真圖系統(tǒng)相關(guān)參數(shù)：基帶信號(hào)頻率為500Hz，電平為4V。因此量化只限于正和負(fù)兩個(gè)電平，只用一比特傳輸一個(gè)樣值。系統(tǒng)運(yùn)行后的時(shí)域波形如圖53與頻域波形如圖54所示：圖53 信號(hào)抽樣與恢復(fù)時(shí)域波形圖圖54 信號(hào)抽樣與恢復(fù)頻譜圖由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以觀察到，當(dāng)采樣頻率小于奈奎斯特頻率時(shí)，在接收端恢復(fù)的信號(hào)失真比較大，這是因?yàn)楫a(chǎn)生了信號(hào)混迭；當(dāng)采樣頻率大于或等于奈奎斯特頻率時(shí)，恢復(fù)信號(hào)與原信號(hào)基本一致。系統(tǒng)運(yùn)行后的時(shí)域波形如圖416及頻域波形如圖417所示：圖416 2PSK調(diào)制解調(diào)時(shí)域波形圖圖417 2PSK調(diào)制解調(diào)頻譜圖由圖416可以看出2PSK相干解調(diào)出來(lái)的波形與輸入的原基帶信號(hào)基本保持一致，有一點(diǎn)延遲，但在允許范圍內(nèi)，仿真正確。系統(tǒng)運(yùn)行后的時(shí)域波形圖如圖411及頻譜圖如圖412所示：圖411 2FSK調(diào)制解調(diào)時(shí)域波形圖圖412 2FSK調(diào)制解調(diào)頻譜圖由圖411可以看出2FSK相干解調(diào)出來(lái)的波形與輸入的原基帶信號(hào)基本保持一致，有一點(diǎn)延遲，但在允許范圍內(nèi)，仿真正確。最后得到接近直流的分量，在進(jìn)行抽樣判決，若上面的值大，則判“1”，下面的大，則判“0”。在2FSK中，載波的頻率隨二進(jìn)制基帶信號(hào)在f1和 f2兩點(diǎn)間變化，其表達(dá)式為：Ffsk（t）=Acos（w1+o1）當(dāng)發(fā)送“1”時(shí)Acos（w2+o2）當(dāng)發(fā)送“0”時(shí)2FSK解調(diào)方法有兩種，即相干解調(diào)法和非相干解調(diào)法。圖43中的2ASK非相干解調(diào)（即2ASK的包絡(luò)檢波）也是將調(diào)制信號(hào)進(jìn)行全波整流器進(jìn)行整流，然后低通濾波，就可以得到不平滑的輸出波形，再抽樣判決，最終得出我們需要的原始基帶信號(hào)。圖41 基帶傳輸系統(tǒng)的典型模型 2ASK的調(diào)制解調(diào) 2ASK調(diào)制與解調(diào)基本原理及其分析振幅鍵控是利用載波的幅度變化來(lái)傳遞數(shù)字信息的，而其頻率和初始相位寶石不限，在2ASK中，載波的幅度只有兩種變化狀態(tài)，分別對(duì)應(yīng)二進(jìn)制的信息“0”和“1” 。SSB調(diào)制的優(yōu)點(diǎn)是功率利用率和頻帶利用率都較高，抗干擾能力優(yōu)于AM，而帶寬只有AM的一半；缺點(diǎn)是發(fā)送和接受設(shè)備都很復(fù)雜。假設(shè)為正弦波信號(hào)。設(shè)調(diào)制信號(hào)的單頻信號(hào)，載波為，則調(diào)制后的雙邊帶時(shí)域波形為保留上邊帶，波形為保留下邊帶，波形為上兩式中的第一項(xiàng)與調(diào)制信號(hào)和載波信號(hào)的乘積成正比，稱為同相分量；而第二項(xiàng)的乘積則是調(diào)制信號(hào)與載波信號(hào)分別移相90176。 系統(tǒng)運(yùn)行后時(shí)域波形如圖310及頻譜圖如圖311所示：圖310 DSB調(diào)制解調(diào)的時(shí)域波形圖圖311 DSB調(diào)制解調(diào)的頻譜圖以上輸出結(jié)果可看出，DSB調(diào)制也是線性調(diào)制的一種，基帶信號(hào)頻譜結(jié)構(gòu)完全是在頻域內(nèi)的簡(jiǎn)單的線性搬移，但已調(diào)信號(hào)的包絡(luò)幅值不再隨基帶信號(hào)變化而呈正比地變化，在頻譜結(jié)構(gòu)上也不再含有載頻分量的離散譜，只有包括基帶分量的上下邊帶。線性解調(diào)器的一般模型如圖32所示：解調(diào)器帶通濾波器加法器
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