【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 函數(shù)庫(kù) 乘法器 信宿庫(kù) 在上述 8 個(gè)按鈕中，除雙擊“加法器”和“乘法器”圖符按鈕可直接使用外，雙擊其它按鈕后會(huì)出現(xiàn)相應(yīng)的對(duì)話(huà)框，應(yīng)進(jìn)一步設(shè)置圖符塊的操作參數(shù)。單擊圖符庫(kù)選擇區(qū)最上邊的主庫(kù)開(kāi)關(guān)按鈕 main ，將出現(xiàn)選擇庫(kù)開(kāi)關(guān)按鈕 Option 下的用戶(hù)庫(kù)（ User）、通信庫(kù)（ Comm）、 DSP 庫(kù)（ DSP）、邏輯庫(kù)（ Logic）、射頻模擬庫(kù)（ RF/Analog）和數(shù)學(xué)庫(kù)（ Matlab）選擇按鈕，可分別雙擊選擇調(diào)用。 數(shù)字通信課程設(shè)計(jì) 第 3 頁(yè) 共 28 頁(yè) 第二 章 數(shù)字通信系統(tǒng)仿 真分析 簡(jiǎn)單基帶傳輸系統(tǒng)分析 【系統(tǒng)組成及原理】簡(jiǎn)單的基帶傳輸系統(tǒng)原理框圖如圖 ，該系統(tǒng)并不是無(wú)碼間干擾設(shè)計(jì)的，為使基帶信號(hào)能量更為集中，形成濾波器采用高斯濾波器。 低通與帶通抽樣定理驗(yàn)證 【分析內(nèi)容】按照低通抽樣定理與帶通抽樣定理，分別對(duì)構(gòu)造的低通型信號(hào)和帶通型信號(hào)、兩種抽樣后的信號(hào)及濾波重建信號(hào)進(jìn)行時(shí)域和頻域觀察，形象地給出低通抽樣定理與帶通抽樣定理。 【分析目的】通過(guò)分析驗(yàn)證低通抽樣定理與帶通抽樣定理。 【系統(tǒng)組成】抽樣定理實(shí)質(zhì)上研究的是隨時(shí)間連續(xù)變化 的模擬信號(hào)經(jīng)抽樣變成離散序列后，能否由此離散序列值重建原始模擬信號(hào)的問(wèn)題。對(duì)于低通型和帶通型模擬信號(hào)，分別對(duì)應(yīng)不同的抽樣定理，抽樣定理是模擬信號(hào)數(shù)字化的理論基礎(chǔ)。 對(duì)上限頻率為 fH的低通型信號(hào)，低通抽樣定理要求抽樣頻率應(yīng)滿(mǎn)足： 對(duì)下限頻率為 fL 、上限頻率為 fH 的帶通型信號(hào)，帶通抽樣定理要求抽樣頻率滿(mǎn)足： 其中， 為信號(hào)帶寬， n為正整數(shù)， 。 應(yīng)該注意的是，當(dāng) 時(shí)，無(wú)論帶通型信號(hào)的 fL和 fH為何值，只需將抽樣頻率設(shè)定在 2B，理論上就不會(huì)發(fā)生抽樣后的頻譜重疊，而不像低通抽樣定理要PN 碼 發(fā)生器 低 通 高 斯 噪聲源 加性高斯低通型信道 圖 簡(jiǎn)單基帶傳輸系統(tǒng)組成框圖 ＋ 形 成 濾波器 接 收 判 決 Hs ff 2?]1[2 nkBfs ???LH ffB ?? 10 ??knBfH? （公式 1） （公式 2） 數(shù)字通信課程設(shè)計(jì) 第 4 頁(yè) 共 28 頁(yè) 求的必須為上限頻率的 2倍以上。仿真分析系統(tǒng)將按照?qǐng)D 所示結(jié)構(gòu)創(chuàng)建。 其中，對(duì)于恒定頻譜的沖激函數(shù)，通過(guò)低通濾波產(chǎn)生低通型信號(hào)，再進(jìn)行低通抽樣；通過(guò)帶通濾波產(chǎn)生帶通型信號(hào)，再進(jìn)行帶通濾波產(chǎn)生帶通抽樣，最后分別濾波重建原始信號(hào)。仿真分析時(shí)，設(shè)低通濾波器的上限頻率為 10Hz，帶通濾波器下限頻率為 100Hz、上限頻率為 120Hz，低通抽樣頻率選為 30Hz；帶通型信號(hào)上限頻率 fH = 6 20=120Hz（ B=20Hz， n=6），帶通抽樣頻率至少應(yīng)取 40Hz，現(xiàn)取 60 Hz 的帶通抽樣頻率。 2ASK 調(diào)制與解調(diào)原理 在幅度鍵控載波幅度是隨著調(diào)制信號(hào)而變化的。二進(jìn)制振幅鍵控信號(hào)的產(chǎn)生方法（調(diào)制方法）有兩種。如圖 所示 ，圖（ a）是一般的模擬幅度調(diào)制方法，不過(guò)基帶信號(hào)是二進(jìn)制數(shù)字信號(hào)；圖（ b）是最簡(jiǎn)單的形式，載波在二進(jìn)制調(diào)制信號(hào)是 1 或 0 的鍵控下通或斷，這種二進(jìn)制幅度鍵控方式叫通斷鍵控（ OOK）。 二進(jìn)制振幅基本解調(diào)有兩種方法：相干解調(diào)和非相干解調(diào)。相干解調(diào)也叫同步檢測(cè)法，非相干 解調(diào)通常用包絡(luò)檢波法。其各有優(yōu)點(diǎn)，在信噪比小時(shí)，包絡(luò)檢波法具有優(yōu)勢(shì)，因?yàn)槠錂z波設(shè)備簡(jiǎn)單，性?xún)r(jià)比高，而在信噪比相對(duì)較大時(shí)，非相沖激函數(shù) 發(fā)生器 低通 濾波 低通 抽樣 帶通 濾波 低通 抽樣 低通 重建 帶通 重建 圖 仿真分析系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 圖 2ASK 的調(diào)制框圖 (a)調(diào)幅法 (b)鍵控法 數(shù)字通信課程設(shè)計(jì) 第 5 頁(yè) 共 28 頁(yè) 干解調(diào)會(huì)有門(mén)限效應(yīng)，但是相干解調(diào)具有優(yōu)勢(shì)，因?yàn)檫@種解調(diào)方法導(dǎo)致最終的誤碼率低。所以對(duì)于的 2ASK 的接收系統(tǒng)框圖如圖 所示 ，其中圖（ a）是相干解調(diào)（同步檢測(cè)法）的框圖；圖（ b）是非相干解調(diào)（包絡(luò)檢波法）的框圖。與模擬系統(tǒng)的解調(diào)框圖相比，多了一個(gè)抽樣判決器，這對(duì)于提高數(shù)字信號(hào)的接收性能是十分必要的。 2FSK 調(diào)制與解調(diào)原理 頻移鍵控是利用載波的頻率變化來(lái) 傳遞數(shù)字信息。 采用鍵控法產(chǎn)生的二進(jìn)制頻移鍵控信號(hào)，即利用矩形脈沖序列控制的開(kāi)關(guān)電力對(duì)兩個(gè)不同的獨(dú)立頻率源進(jìn)行選通。頻移鍵控 FSK 是用數(shù)字基帶信號(hào)去調(diào)制載波的頻率。因?yàn)閿?shù)字信號(hào)的電平是離散的，所以載波頻率的變化也是離散的。在實(shí)驗(yàn)中，二進(jìn)制基帶信號(hào)是用正負(fù)電平表示的，載波頻率隨著調(diào)制信號(hào)為 1 或 1 而變化，其中 1 對(duì)應(yīng)于載波頻率 f1， 1對(duì)應(yīng)于載波頻率 f2。 二進(jìn)制頻移鍵控信號(hào)產(chǎn)生的方框圖如圖 所示 。 (a)非相干解調(diào) (b)相干解調(diào) 圖 2ASK 的解調(diào) 圖 2FSK 的調(diào)制框圖 數(shù)字通信課程設(shè)計(jì) 第 6 頁(yè) 共 28 頁(yè) 2FSK 常用的解調(diào)方法有兩種，即相干解調(diào)法和非相干解調(diào)法。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)。非相干解調(diào)是利用包絡(luò)檢波法檢測(cè)得到的。 這次課設(shè)只用到了相干解調(diào)，所以二進(jìn)制頻移鍵控的相干解調(diào)的方框圖如圖 所示 。 2PSK 調(diào)制 與解調(diào)原理 相移鍵控是利用載波的相位變化來(lái)傳遞數(shù)字信息，而振幅和頻率保持不變。二進(jìn)制相移鍵控中，載波的振幅和頻率都是不變的，只有載波的相位隨基帶脈沖的變化而取相應(yīng)的離散值。通 常用相位 0176。和 180176。來(lái)分別表示 1 或 0。這種 PSK波形在抗噪聲性能方面比 ASK 和 FSK 都好，而且頻帶利用率也高，所以在中高速數(shù)傳中得到廣泛的應(yīng)用。將信號(hào)源產(chǎn)生的雙極性不歸零信號(hào)直接同正弦載波相乘便可以得到 2PSK 調(diào)制信號(hào)。 解調(diào)部分只能用相干解調(diào)，不可以用包絡(luò)檢波法等非相干解調(diào)的方法，因?yàn)槠漕l譜和抑制載波雙邊帶的頻譜一樣，因此采用相干解調(diào)。 圖 2ASK 的解調(diào)框圖 數(shù)字通信課程設(shè)計(jì) 第 7 頁(yè) 共 28 頁(yè) 第三章 二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制與解調(diào)的仿真與分析 2ASK 調(diào)制與解調(diào)的仿真與分析 2ASK 調(diào)制與解調(diào)在 SystemView 軟件上的仿真原理圖如圖 所示。 具體參數(shù)： 調(diào)制信號(hào)幅值： 4V，頻率： 50?? 載波信號(hào)頻率： 50HZ 需要說(shuō)明的是：在此設(shè)計(jì)的 2ASK 調(diào)制與解調(diào)的通信系統(tǒng)中，信道內(nèi)沒(méi)有加高斯白噪聲。 2ASK 的調(diào)制采用的是模擬幅度調(diào)制方法，解調(diào)部分采用了相干解調(diào)方法和非相干解調(diào)方法。 圖 2ASK 的調(diào)制與解調(diào) 仿真電路圖 數(shù)字通信課程設(shè)計(jì) 第 8 頁(yè) 共 28 頁(yè) 2ASK 調(diào)制與解調(diào)的仿真后波形如圖 所示。 由圖 所示 可以看出，調(diào)制信號(hào)的波形與恢復(fù)出 來(lái)的波形基本一致。 2FSK 調(diào)制與解調(diào)系統(tǒng)的各個(gè)信號(hào)的頻譜圖如圖 所示。 圖 2ASK 調(diào)制與解調(diào)仿真后波形 數(shù)字通信課程設(shè)計(jì) 第 9 頁(yè) 共 28 頁(yè)