【正文】 信號的功率譜密度可以近似表示成兩個不同載頻的2ASK 信號功率譜密度的疊加，因此 2FSK 頻譜可以近似表示成中心頻率分別為 f1 和f2 的兩個 2ASK 頻譜的組合。因此，我們可以直接引用 2ASK 信號的功率普遍密度的公式來表述 2PSK 信號的功率譜，即 石家莊鐵道大學四方學院畢業(yè)設(shè)計 9 ? ?)()(412 cscsP SK ffPffPP ???? (213) 二進制差分相移鍵控（ 2DPSK） 2DPSK是利用前后相鄰碼元的載波相對變化傳遞數(shù)字信息，所以又稱相對相移鍵控。 ()a 絕 對 碼()b 相 對 碼t1 01 010 111 00( ) 2 DP S Kc參考石家莊鐵道大學四方學院畢業(yè)設(shè)計 10 2DPSK可以與 2PSK具有相同形式的表達式，所不同的是 2PSK中的基帶信號 )(ts對應(yīng)的是絕對碼序列，而 2DPSK中的基帶信號 )(ts 對應(yīng)的是碼變換后的相對碼序列。發(fā)送端采用鍵控選頻的方式，接收端采用非相干解調(diào)方式。抽樣判決器的任務(wù)是比較所有包絡(luò)檢波器輸出的電壓，并選出最大者作為輸出，這個輸出是一位與發(fā)端載頻相應(yīng)的 M 進制數(shù)。 石家莊鐵道大學四方學院畢業(yè)設(shè)計 13 第 3 章 二進制數(shù)字頻帶傳輸系統(tǒng)設(shè)計 2ASK 系統(tǒng)設(shè)計 2ASK 系統(tǒng)框圖設(shè)計 圖 31 2ASK 系統(tǒng)框圖 在 2ASK 調(diào)制解調(diào)系統(tǒng)中，調(diào)制時，將基帶信號與載波相乘形成 2ASK 信號，解調(diào)時，讓已調(diào)信號通過帶通濾波器，然后通過相乘器與相干載波相乘，最后通過低通濾波器，經(jīng)抽樣判決，恢復(fù)出原基帶信號 [7]。 2FSK 系統(tǒng)仿真及波形分析 圖 36 基帶信號與兩種載波的產(chǎn)生 圖 36 中第一個波形是基帶信號的產(chǎn)生，第二個波形為基帶信號反碼的產(chǎn) 生，即代表 1 和 0 的調(diào)制信號。與載波相乘經(jīng)過乘法器得到 2PSK 信號。完成了 2PSK 的調(diào)制解調(diào)過程。圖 316 是 2DPSK 采用差分相干解調(diào)，用這種方法解調(diào)不需要專門的相干載波，只需要由收到的 2DPSK 信號延時 一個碼元間隔，然后與 2DPSK 信號本身相乘 [10]。 石家莊鐵道大學四方學院畢業(yè)設(shè)計 23 4FSK 系統(tǒng)仿真及結(jié)果分析 圖 43 4FSK 仿真波形 圖 44 4FSK 功率譜密度 MFSK 的調(diào)制與頻譜與 2ASK 相類似。 即分成上下兩個支路， 然后根據(jù)組合情況，用載波的四種相位表征它們。數(shù)字通信發(fā)展如新月異，大規(guī)模集成電路的出現(xiàn)和發(fā)展取代了復(fù)雜的電路，同時高效的數(shù)字壓縮技術(shù)以及光纖等大容量傳輸介質(zhì)的使用正逐漸使帶寬問題得到解決，加上數(shù)字通信系統(tǒng)中傳輸技術(shù)的不斷完善和成熟，使整個系統(tǒng)的傳輸有效性和可靠性大大加強，同時新的基帶、頻帶傳輸技術(shù)在不斷地開發(fā)和研究中，必將推動數(shù)字通信在各應(yīng)用領(lǐng)域的快速發(fā)展 。o, la modeling,simulation and synthesis of multistandard wireless receivers in MATLAB/SIMULINK. Integration, the VLSI Journal, Volume 41, Issue 2, February 2020: 269280 [5] 邵玉斌 .MATLAB/SIMULINK 通信系統(tǒng)建模與仿真實例分析 [M].清華大學出社 .2020:298317 [6] 施陽 .MATLAB 語言精要及動態(tài)仿真工具 SIMULINK[M].西北工業(yè)大學出版社 .1999:45278 [7] Xie Wei, Hu Guijun, Deng Qing. Application of Turbo codes in optical OFDM multimode fiber munication system [J]. Optics Communications, Volume 281, Issue 5, 1 March 2020:11181122． [8] 謝曉燕等 .基 于 MATLAB 的通信系統(tǒng)仿真應(yīng)用研究 [J].通信技術(shù) .2020 年 12 期 :8284 [9] 廖科等 .OFDM 技 術(shù)及其 MATLAB 模擬 [J].無線通信技術(shù) .2020 年 3 期 :1012 [10] 李曉麗等 .基于 Simulink 的 16QAM 調(diào)制系統(tǒng)的仿真實現(xiàn) [J].儀器儀表用戶 .2020 年 5 期 :8485 [11] 張平等 .MATLAB 基礎(chǔ)與應(yīng)用 [J].北京航空航天大學出版社 .2020:345365 [12] 馬凌 .數(shù)字通信系統(tǒng)傳輸技術(shù)研究 [J].中國科技論文在線 .2020 年 12 期 :6612 石家莊鐵道大學四方學院畢業(yè)設(shè)計 28 致 謝 在本次課題的研究與論文的完成是在指導(dǎo)老師王蘭勛老師的幫助下順利完成的，歷時兩個月的學習與探討及研究過程中發(fā)現(xiàn)了許多問 題，在參閱了大量文獻之后，使我對該課題有了更深入的理解，王老師的耐心輔導(dǎo)和講解使我受益匪淺，更感受到她嚴謹?shù)膶W術(shù)作風和對工作的精益求精，對我的嚴格要求使我受益良多。 由于 QPSK 信號是兩個正交的 2PSK 信號的合成，所以，可仿照 2PSK 信號的相平解調(diào)法，用兩個正交的相干載波分別檢測 A 和 B 兩個分量，然后將其還原成串行二進制數(shù)字信號，以完成 QPSK 信號的解調(diào)。 MFSK 信號頻譜帶寬為最高選用載頻與最低選用載頻之差加上兩倍的傳輸速率，若相鄰載頻之差等于石家莊鐵道大學四方學院畢業(yè)設(shè)計 24 兩倍的傳輸速率， 即相鄰頻率的功率譜主瓣剛好互不重疊 ， 這時的 MFSK 信號的帶寬 為 2M 倍的傳輸速率， 頻帶利用率分別為 MASK 頻帶利用率的 1/M。 圖 318 2DPSK 調(diào)制解調(diào) 圖 318 中第一個波形是經(jīng)過帶通濾波器后波形濾除部分噪聲，然后與相干載波相乘，經(jīng)低通濾波器濾除高頻分量抽樣判決后是原基帶信號。 圖 314 2PSK 功率譜密度 從圖 314 可以看出：功率譜密度與 2ASK 的十分相似，帶寬也似基帶信號帶寬的兩倍。相干解調(diào)器由帶通濾波器、相乘器、低通濾波器再經(jīng)抽樣判決組 成。 帶通濾波器帶通濾波器抽樣判決器輸出低通濾波器低通濾波器1?2?)(2 te FS K 定時脈沖相乘器相乘器t1c o s ?t2co s ?石家莊鐵道大學四方學院畢業(yè)設(shè)計 16 圖 37 2FSK 產(chǎn)生和信號加噪 圖 37 中第一部分是基帶信號與載波信號 1 相乘得到的波形，第二部分是基帶信號的反碼與載波信號 2 相乘得到的波形，第三部分是 2FSK 信號的波形，可以看出2FSK 中載波的頻率受調(diào)制信號的控制，當基帶信號與兩種不同頻率的載波相乘時，形成了兩種不同頻率的 2ASK 信號，而 2FSK 則是兩種不同頻率 2ASK 信號的疊加，若設(shè)“ 1”對應(yīng)載波頻率 1f ，“ 0”對應(yīng)于載頻 2f ，可以看出在 2FSK 中載波的頻率隨二進制基帶信號 1f 和 2f 兩個頻率點之間變化。當 2ASK 信號經(jīng) 過信道時會產(chǎn)生加性噪聲，通過帶通濾波器后濾除部分噪聲，在相乘器中與相干載波相乘進行整流，在經(jīng)過低通濾波器濾除高頻分量，抽樣判決后還原成原基帶信號。 多進制相移鍵控（ MPSK） 它是利用載波的多種不同相位狀態(tài)來表征數(shù)字信息的調(diào)制方式。這 M 個狀態(tài)分別對應(yīng) M 個不同的載波頻率 ),...,( 21 Mfff 。 多進制數(shù)字頻帶傳輸系統(tǒng) 多進制振幅鍵控（ MASK） 多進制 振幅 調(diào)制 (MASK)又稱為多電平調(diào)制，它是二進制數(shù)字幅度調(diào)制方式的推廣。 2DPSK信號的解調(diào)方法之一是相干解調(diào)（極性比較法）加碼反變換法。在2PSK 中，通常用初始相位 0 和 ? 分別表示二進制“ 1”和“ 0”。 若二進制基帶信號的 “ 1” 符號對應(yīng)于載波頻率 f1,“ 0” 符號對應(yīng)于載波頻率 f2,則二進制移頻鍵控信號 的表達式為： )c os ()()c os ()()( 212 nn snnn snF SK tnTtgatnTtgate ???? ??????? ????????? ?? ?? (25) 式 (25)中 )(tg 為單個矩形脈沖， sT 為脈沖持續(xù)時間 ， n? 和 n? 分別是第 n 個信號碼元（ 1 或 0）的初始相位，通常可令其為零。 二進制數(shù)字頻帶傳 輸系統(tǒng) 二進制振幅鍵控（ 2ASK） 振幅鍵控是利用載波的幅度變化來傳遞數(shù)字信息的，而其頻率和初始相位保持不石家莊鐵道大學四方學院畢業(yè)設(shè)計 7 變。也可以把載波的兩個參量組合起來進行調(diào)制，如把幅度和相位組合起來得到多進制幅相鍵控（ MAPK）或它的特殊形式多進制正交幅度調(diào)制（ MQAM）等。 石家莊鐵道大學四方學院畢業(yè)設(shè)計 6 第 2 章 數(shù)字頻帶傳輸系統(tǒng)的研究 數(shù)字頻帶傳輸系統(tǒng)的概述 數(shù)字調(diào)制就是把數(shù)字基帶信號變換為數(shù)字帶通 信號（已調(diào)信號）的過程。常用的有 4PSK(又稱QPSK)和 8PSK。另一種獲得迅速發(fā)展的調(diào)制技術(shù)是振幅和相位聯(lián)合調(diào)制（ QAM）技術(shù)，該技術(shù)具有較高石家莊鐵道大學四方學院畢業(yè)設(shè)計 5 的信息傳輸速率。提高頻譜利用率是提高通信系統(tǒng)容量的重要措施，也是人們規(guī)劃和設(shè)計通信系統(tǒng)的關(guān)注焦點。最早的電通信形式，即 1837 年 S．莫爾斯演示的電報試驗就是一個數(shù)字通信系統(tǒng)。而數(shù)字頻帶傳輸系統(tǒng)的研究是在數(shù)字基帶的傳輸系統(tǒng)的基礎(chǔ)上進行改進。 研究的意義 數(shù)字調(diào)制是指用基帶信號對載波的某些參量進行控制，使載波的這些參量隨基帶信號的變化而變化。 Matlab 是一種交互式的，以矩陣為基礎(chǔ)的軟件開發(fā)環(huán)境，它用于科學和工程的計算與可視化。 2020 年， TDSCDMA 被宣布成為我國的國家通信行業(yè)標準。此后陸續(xù)開通了公用數(shù)字數(shù)據(jù)網(wǎng)（ CHINADDN）和中國公用計算機互聯(lián)網(wǎng)（ CHINANET）。 1984 年，中外合資上海貝爾電話設(shè)備有限公司成立。 1983 年，采用模擬蜂窩技術(shù)的先進移動電話系統(tǒng)（ AMPS）在美國芝加哥開通。1957 年，前蘇聯(lián)成功發(fā)射了人類第一顆人造衛(wèi)星。 1901 年，意大利人馬可尼成功實現(xiàn)了跨大西洋兩岸的無線通信。從通信的發(fā)展可以看到社會進步的過程。 24 第 5 章 結(jié)論與展望 22 4ASK 系統(tǒng)仿真及結(jié)果分析 18 2DPSK 系統(tǒng)設(shè)計 保密的論文（設(shè)計）在解密后適用本規(guī)定。據(jù)我所知， 除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本論文（設(shè)計）不包含其他個人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果。 、圖表要求： 1）文字通順，語言流暢，書寫字跡工整，打印字體及大小符合要求，無錯別字，不準請他人代寫 2）工程設(shè)計類題目的圖紙，要求部分用尺規(guī)繪制，部分用計算機繪制，所有圖紙應(yīng)符合國家技術(shù)標準規(guī)范。5 第 2 章 數(shù)字頻帶傳輸系統(tǒng)的研究 6 二進制振幅鍵控（ 2ASK） 6 二 進制頻率鍵控（ 2FSK） 7 二進制相移鍵控（ 2PSK） 8 二進制差分相移鍵控（ 2DPSK） 9 多進制數(shù) 字頻帶傳輸系統(tǒng) 13 2ASK 系統(tǒng)框圖設(shè)計 15 2PSK 系統(tǒng)設(shè)計 20 2DPSK 調(diào)制解調(diào)系統(tǒng)波形仿真 通信發(fā)展史也是一部人類科技進步史。 1937 年，英國人里夫斯首次提出用脈沖編碼調(diào)制來進行數(shù)字語言通信的思想。 1966年英籍華人高錕提出以玻璃纖維進行遠距離激光通信的設(shè)想。 20 世紀 80 年代初，隨著我國改革開放政策的實施，人們對通信業(yè)務(wù)的石家莊鐵道大學四方學院畢業(yè)設(shè)計 2 需求日益膨脹，為國內(nèi)通信事業(yè)的快速成長提供了巨大的發(fā)展機會。 1988 年，第一個實用單模光纖通信系統(tǒng)（ 34Kbit/s）在揚州、高郵之間開通。 1995 年，聯(lián)通 GSM130 數(shù)字移動電話網(wǎng)在北京、天津、上海、廣州建成開通。以光信號作為信息的載體，以微電子學和