【文章內(nèi)容簡介】 廣播中。DSB調(diào)制的優(yōu)點(diǎn)是功率利用率高，且?guī)捙cAM相同，但接受要求同步解調(diào)，設(shè)備較復(fù)雜。應(yīng)用較少，一般只用于點(diǎn)對點(diǎn)的專用通信。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。鑒于這些特點(diǎn)，SSB常用于頻分多路復(fù)用系統(tǒng)中。4數(shù)字調(diào)制解調(diào)系統(tǒng)數(shù)字基帶信號(hào)是指消息代碼的電波形,它采用不同的電平或脈沖來表示相應(yīng)的消息代碼。來自數(shù)據(jù)終端的原始數(shù)據(jù)信號(hào)，如計(jì)算機(jī)輸出的二進(jìn)制序列，電傳機(jī)輸出的代碼，或者是來自模擬信號(hào)經(jīng)數(shù)字化處理后的PCM碼組等等都是數(shù)字信號(hào)。這些信號(hào)往往包含豐富的低頻分量，甚至直流分量，稱之為數(shù)字基帶信號(hào)。在某些有線信道中，特別是傳輸距離不太遠(yuǎn)的情況下，數(shù)字基帶信號(hào)可以直接傳輸，稱之為數(shù)字基帶傳輸。通信的根本任務(wù)是遠(yuǎn)距離傳遞信息，準(zhǔn)確地傳輸數(shù)字信息是數(shù)字通信的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。因此掌握數(shù)字信號(hào)的基帶傳輸原理是十分重要的。通過SystemView提供的份額仿真環(huán)境對數(shù)字基帶傳輸中的某些問題加以仿真、分析，能幫助我們進(jìn)一步加深對這些抽樣待年的理解，并增加感性認(rèn)識(shí)。 數(shù)字基帶信號(hào)傳輸?shù)臈l件 基帶傳輸系統(tǒng)的組成基帶傳輸系統(tǒng)的組成框圖如圖所示。它主要由碼波形變換器、發(fā)送濾波器、信道、接收濾波器和抽樣判決器等5個(gè)功能電路組成。噪聲（t）抽樣判決傳輸信道接收濾波器發(fā)送濾波器基帶信號(hào)X(t)輸出圖41 基帶傳輸系統(tǒng)模型基帶傳輸系統(tǒng)的輸入信號(hào)是由終端設(shè)備編碼器產(chǎn)生的脈沖序列，為了使這種脈沖序列適合于信道的傳輸，一般要經(jīng)過碼型變換器，碼型變換器把二進(jìn)制脈沖序列變?yōu)殡p極性碼（AMI碼或HDB3碼），有時(shí)還要進(jìn)行波形變換，使信號(hào)在基帶傳輸系統(tǒng)內(nèi)減小碼間干擾。當(dāng)信號(hào)經(jīng)過信道時(shí)，由于信道特性不理想及噪聲的干擾，使信號(hào)受到干擾而變形。在接收端為了減小噪聲的影響，首先使信號(hào)進(jìn)入接收濾波器，然后再經(jīng)過均衡器，校正由于信道特性（包括接收濾波器在內(nèi)）不理想而產(chǎn)生的波形失真或碼間串?dāng)_。最后在取樣定時(shí)脈沖到來時(shí)，進(jìn)行判決以恢復(fù)基帶數(shù)字碼脈沖。 數(shù)字基帶信號(hào)傳輸碼型的要求　　有利于提高系統(tǒng)的頻帶利用率；基帶信號(hào)應(yīng)不含直流分量，同時(shí)低頻分量要盡量少，因?yàn)橛捎谧儔浩鞯慕尤?，使信道具有低頻截止特性；考慮到碼型頻譜中高頻分量的影響，電纜中線對間由于電磁輻射而引起的串話隨頻率升高而加劇，會(huì)限制信號(hào)的傳輸距離或傳輸容量；基帶信號(hào)應(yīng)具有足夠大的定時(shí)信號(hào)供提取 ；基帶信號(hào)的傳輸碼型應(yīng)具有誤碼檢測能力；碼型變換設(shè)備簡單，容易實(shí)現(xiàn)。 常用的基帶傳輸碼型常見的傳輸碼型有NRZ碼、RZ碼、AMI碼、HDB3碼及CMI碼，其中最適合基帶傳輸?shù)拇a型是HDB3碼。另外，AMI碼也是CCITT建議采用的基帶傳輸碼型，但其缺點(diǎn)是當(dāng)長連0過多時(shí)對定時(shí)信號(hào)提取不利。CMI碼一般作為四次群的接口碼型。 數(shù)字信號(hào)傳輸?shù)幕緶?zhǔn)則奈奎斯特第一準(zhǔn)則如何才能保證信號(hào)在傳輸時(shí)不出現(xiàn)或少出現(xiàn)碼間干擾，這是關(guān)系到信號(hào)可靠傳輸?shù)囊粋€(gè)關(guān)鍵問題。奈奎斯特對此進(jìn)行了研究，提出了不出現(xiàn)碼間干擾的條件：當(dāng)碼元間隔T的數(shù)字信號(hào)在某一理想低通信道中傳輸時(shí)，若信號(hào)的傳輸速率位（fc為理想低通截止頻率），各碼元的間隔，則此時(shí)在碼元響應(yīng)最大值處將不產(chǎn)生碼間干擾，且信道的頻帶利用率達(dá)到極限，為。上述條件是傳輸數(shù)字信號(hào)的一個(gè)重要準(zhǔn)則，通常稱為奈奎斯特第一準(zhǔn)則。即傳輸數(shù)字信號(hào)所要求的信道帶寬應(yīng)是該信號(hào)傳輸速率的一半。當(dāng)滿足這一條件時(shí)，其它碼元的拖尾振幅在對應(yīng)于某一碼元響應(yīng)的最大值處剛好為零。實(shí)際傳輸中，不可能有絕對理想的基帶傳輸系統(tǒng)，這樣一來，不得不降低頻帶利用率，采用具有奇對稱滾降特性的低通濾波器作為傳輸網(wǎng)絡(luò)。根據(jù)推導(dǎo)得出結(jié)論：只要滾降低通的幅頻特性以點(diǎn)C(fc,1/2)呈奇對稱滾降，則可滿足無碼間干擾的條件（此時(shí)仍需滿足傳輸速率=2fc）。滾降系數(shù)：用滾降低通作為傳輸網(wǎng)絡(luò)時(shí)，實(shí)際占用的頻帶展寬了，則傳輸效率有所下降，當(dāng)時(shí)，傳輸效率即頻帶利用率只有，比理想低通小了一半。 二進(jìn)制振幅鍵控（2ASK系統(tǒng)） 2ASK調(diào)制解調(diào)系統(tǒng)圖42 2ASK調(diào)制器原理框圖在幅移鍵控中，載波幅度是隨著調(diào)制信號(hào)而變化的。一種是最簡單的形式是載波在 二進(jìn)制調(diào)制信號(hào)1或0控制下通或斷，這種二進(jìn)制幅度鍵控方式稱為通斷鍵控（OOK）。二進(jìn)制振幅鍵控方式是數(shù)字調(diào)制中出現(xiàn)最早的，也是最簡單的。這種方法最初用于電報(bào)系統(tǒng)，但由于它在抗噪聲的能力上較差，故在數(shù)字通信中用的不多。但二進(jìn)制振幅鍵控常作為研究其他數(shù)字調(diào)制方式的基礎(chǔ)。 二進(jìn)制振幅鍵控信號(hào)的基本解調(diào)方法有兩種：相干解調(diào)和非相干解調(diào)，即包絡(luò)檢波和同步檢測。非相干解調(diào)系統(tǒng)設(shè)備簡單，但信噪比小市，相干解調(diào)系統(tǒng)的性能優(yōu)于相干解調(diào)系統(tǒng)。2ASK解調(diào)器原理框圖：圖43 2ASK解調(diào)器原理框圖本次課程設(shè)計(jì)采用2ASK模擬調(diào)制法與相干解調(diào)法實(shí)現(xiàn)2ASK系統(tǒng)調(diào)制解調(diào)。 2ASK調(diào)制解調(diào)系統(tǒng)仿真設(shè)計(jì)根據(jù)以上原理用SystemView仿真出來的電路圖如圖44：圖44 2ASK的調(diào)制解調(diào)仿真圖系統(tǒng)的相關(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。模擬帶通濾波器的頻率為1~100Hz，模擬低通濾波器的頻率為50Hz。 2ASK調(diào)制解調(diào)仿真結(jié)果及分析仿真波形如圖45所示：圖45 2ASK系統(tǒng)仿真波形由以上所得波形分析可得：如圖所示調(diào)制信號(hào)的圖形與解調(diào)后信號(hào)的圖形基本一致，只是有點(diǎn)延時(shí)，如果加入高斯白噪聲，經(jīng)過相干解調(diào)與濾波器后實(shí)現(xiàn)無失真?zhèn)鬏敗?二進(jìn)制頻移鍵控（2FSK系統(tǒng)） 2FSK調(diào)制解調(diào)系統(tǒng)在二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制中，若正弦載波的頻率隨二進(jìn)制基帶信號(hào)在f1和f2兩個(gè)頻率點(diǎn)間變化，則產(chǎn)生二進(jìn)制移頻鍵控信號(hào)（2FSK信號(hào)）。二進(jìn)制移頻鍵控信號(hào)可以看成是兩個(gè)不同載波的二進(jìn)制振幅鍵控信號(hào)的疊加。 若二進(jìn)制基帶信號(hào)的1符號(hào)對應(yīng)于載波頻率f1，0符號(hào)對應(yīng)于載波頻率f2，則二進(jìn)制移頻鍵控信號(hào)的時(shí)域表達(dá)式為：其中2FSK信號(hào)的解調(diào)—相干解調(diào)：圖46 2FSK解調(diào)器原理框圖二進(jìn)制FSK的調(diào)制器可以采用調(diào)頻電路實(shí)現(xiàn)，也可以用鍵控法實(shí)現(xiàn)。解調(diào)器有相干解調(diào)和非相干解調(diào)，以下仿真的方法實(shí)現(xiàn)其過程。本次課程設(shè)計(jì)采用調(diào)頻電路與相干解調(diào)電路實(shí)現(xiàn)2FSK調(diào)制解調(diào)系統(tǒng)。 2FSK調(diào)制與解調(diào)系統(tǒng)的仿真與波形根據(jù)以上原理用SystemView仿真出來的電路圖如圖47：圖47 2FSK的調(diào)制解調(diào)仿真圖系統(tǒng)的相關(guān)參數(shù)：基帶信號(hào)頻率為50Hz，電平為4V。載波信號(hào)1的頻率為100