【文章內容簡介】 將會受到破壞，從而可以發(fā)現(xiàn)錯誤，乃至糾正錯誤。信道編碼的基本方式是：前向糾錯（FEC）、檢錯重傳（ARQ）、混合差錯控制（HEC）和信息反饋（IRQ）。（1）線性分組碼在分組碼中，編碼后的碼元序列每n位為一組，其中k是信息碼元，r（r=nk）個是附加的監(jiān)督碼元。如果信息元與監(jiān)督碼元之間呈線性關系，則為線性分組碼。奇偶校驗碼和漢明碼是典型的線性分組碼。循環(huán)碼是線性分組碼，既可糾錯又可檢錯。特點是任一碼組的每一次循環(huán)移位得到的是碼中的另一碼組。BCH碼是一類糾正多個隨機錯誤的循環(huán)碼。（2）卷積碼卷積碼是另一類信道編碼，它也是把k位信息編成n（n大于等于k）位，但k和n都很小，適于串行傳輸。特點是編碼后的n個碼元不僅與當前段的k位信息有關，而且與前N1段的信息有關，編碼過程中相互關聯(lián)的碼元有Nn個。糾錯能力隨N的增加而增加，而差錯率隨N的增加而指數(shù)下降。編碼過程可以看成是輸入信息序列與由移位寄存器和模2加連接所決定的的另一序列的卷積，因此稱為卷積沒碼。N稱為約束長度，m=N1稱為編碼存儲。調制解調是數(shù)字通信系統(tǒng)的重要組成部分。調制解調的目的是使已調信號具有高的頻譜利用率和的抗干擾和抗衰落的能力。下面就對數(shù)字調制解調技術進行介紹。所謂調制，就是用調制信號（基帶）去控制或改變載波的一個或幾個參數(shù)，使調制后的信號（已調信號）含有原來調制信號的全部信息，但載波的某些參數(shù)按調制信號的規(guī)律變化。調制的目的是使傳輸?shù)男盘柵c信道相匹配，從而有效傳輸信號。解調是調制的逆過程，它是從已調信號中恢復出原來調制信號的過程。從廣義上講，調制與解調屬于信道編/譯碼范疇，但調制與解調的目的是實現(xiàn)載波傳輸，而信道編/譯碼的主要目的是實現(xiàn)差錯控制。數(shù)字信號調制的基本類型分振幅鍵控（ASK）、頻移鍵控（FSK）和相移鍵控（PSK）。此外，還有許多由基本調制類型改進或綜合而獲得的新型調制技術。表21給出調制方式以及主要用途。表21 調制方式及用途 調制方式主要用途振幅鍵控ASK數(shù)據(jù)傳輸頻率鍵控FSK數(shù)據(jù)傳輸相位鍵控PSK、DPSK、QPSK等數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)字微波、空間通信高效數(shù)字調制QAM、MSK等（提高頻帶利用率）數(shù)字微波、空間通信，有兩類用得最多的數(shù)字調制方式（1）線性調制技術這里包括PSK、QPSK、DQPSK、OKQPSK和多電平的PSK等。所謂的“線性”，是指這類調制技術要求設備從頻率變換到放大和發(fā)射的過程中保持充分的線性。這種要求在制造移動設備中增加了難度和成本，但這種方式可獲得較高的頻譜利用率。（2）恒定包絡調制技術主要包括MSK、GMSK和TFM等。這類調制技術的優(yōu)點是已調信號具有相對窄的功率譜和對放大設備沒有線性要求，不足之處是其頻譜利用率通常低于線性調制技術。另一種獲得迅速發(fā)展的數(shù)字調制技術是振幅和相位聯(lián)合調制（QAM）。（1）二進制頻移鍵控（2FSK）調制原理：在二進制移頻鍵控中，調制信號1或0，分別對應載波的兩個頻率f1 或 f2 。因此，其調制實現(xiàn)方法就是用輸入的二進制信號去控制兩個獨立的載波發(fā)生器，如圖22所示。圖22 2FSK調制解調也有相干和非相干兩種。更簡單的方法是過零檢測器法：根據(jù)移頻鍵控的過零率的大小來檢測已調信號的頻率變化，其組成及各點波形如圖23所示。圖23 2FSK信號過零檢測法解調波形示意圖其中a是已調信號，b是限幅后已調信號，c是經(jīng)過微分的信號，d是整流后的已調信號，e是經(jīng)過寬脈沖發(fā)生后的已調信號，f是經(jīng)過低通的輸出信號。（2）最小移頻鍵控（MSK）調制原理：MSK是FSK的一種特殊情況，其特殊之處在于MSK在相鄰符號交界處相位保持連續(xù)，是一種連續(xù)相位FSK。若FSK看作非正交2FSK，則MSK調制方法如圖24。圖24 MSK非正交調制式解調原理：MSK可用2FSK方法進行相干解調，并每隔Tb時刻作出判決；也可用鑒頻器的方法進行非相干解調。（3）二進制移相鍵控（BPSK）調制原理：載波的相位（通常為00或1800）隨調制信號“1”或“0”而改變，這種調制稱為二進制移頻鍵控。BPSK信號是雙極性非歸零碼的雙邊帶調制。BPSK調制有直接相乘方法和相位選擇法兩種，見圖25。圖25 BPSK調制方法解調原理：對于BPSK信號的解調必須采用相干解調的方法。由于BPSK解調器中的本地載波的相位有00、1800的模糊，通常采用在調制輸入的數(shù)字基帶信號中進行差分編碼的方法來解決。這種方法稱為二進制差分移相鍵控（2DPSK）。解調時利用延遲電路將其前一碼元延遲一個碼元時間Ts作為參考相位，并與后一碼元相乘，再進行低通濾波，最后經(jīng)取樣判決后恢復出原二進制碼。差分相干解調法見圖26。圖26 BPSK差分相干解調法（4）多進制頻移鍵控MFSK調制原理：在MFSK方式中，MFSK信號常用頻率選擇法產(chǎn)生。調制器框圖如圖27所示，先將數(shù)據(jù)比特流經(jīng)過一個串/并轉換器變成多路并行數(shù)據(jù)，將這多路并行數(shù)據(jù)分別用不同的頻率通過線性門進行選擇，再將各線性門輸出的數(shù)據(jù)進行疊加，輸出的即為MFSK信號。圖27 MFSK調制器框圖解調原理：MFSK的解調方法常用非相干解調，如圖28所示，將接受到的MFSK信號通過濾波器進行濾波，然后將濾波后的信號分別送到Ｍ個帶通濾波器進行濾波，再將輸出信號進行包絡檢波，最后將這Ｍ個信號進行抽樣和判決，最后經(jīng)過一個邏輯電路，將多進制信號轉化為二進制信號即可。圖28 MFSK信號非相干解調（5）高斯濾波的最小移頻鍵控GMSK調制原理：GMSK信號是通過在FM調制器前加入高斯低通濾波器（稱為預調制濾波器）而產(chǎn)生的。原理圖如圖29所示。圖29 GMSK信號產(chǎn)生原理圖解調原理：GMSK信號的解調可以采用MSK一樣的正交相干解調電路。在相干解調中最為重要的是相干載波的提取，在移動通信的環(huán)境中是比較困難的，因而通常采用差分解調和鑒頻器解調等非相干解調。（M函數(shù)）的介紹*randint 功能：歸一化分布隨機整數(shù)、矩陣產(chǎn)生器。 說明：out= randint(N,M)中 N代表矩陣的行數(shù)，M代表矩陣的列數(shù)。此命令可以產(chǎn)生一個 N*M均勻分布的二進制矩陣。*encode 功能：差錯控制編碼（信道編碼） 說明：code=encode(msg,N,K,method,opt)中 msg是信息， N 是碼字長度，K是信息位長度，method注明編碼方式，opt是有些編碼方式需要的參數(shù)。此命令可以完成漢明碼、線性分組碼、cyclic碼、BCH碼、RS碼、卷積碼六種主要的差錯控制編碼。*decode 功能：差錯控制譯碼（信道譯碼） 說明：msg=decode(code,N,K,method)中 code是指接收到的碼字，N是碼字長度，K是信息位長度，method注明譯碼的方式。此命令可以對接收到的碼長為N,信息位為K的碼字進行譯碼，恢復出原始的信息，譯碼方式必須和編碼時采用的嚴格相同。同樣具有六種主要的差錯控制譯碼。*dmod 功能：數(shù)字調制（通帶信號） 說明：modu=dmod(x,Fc,Fd,Fs,method,M)中x是輸入信號，F(xiàn)c是輸入信號x的載波頻率，F(xiàn)d是輸入信號x的抽樣頻率， Fs是仿真是的抽樣頻率，method注明了調制方式，M是進制數(shù)，此命令可以對數(shù)字信號x進行調制。method對應的調制方法有ask,fsk,msk,psk,qask。注意Fs/Fc=2, Fs/Fd必須是整數(shù)。*ddemod 功能：數(shù)字解調（通帶信號） 說明：x=dmod(y,Fc,Fd,Fs,method,M) 中y是經(jīng)過dmod 調制的信號，F(xiàn)c是輸入信號x的載波頻率，F(xiàn)d是輸入信號x的抽樣頻率， Fs是仿真是的抽樣頻率，method注明了解調方式，M是進制數(shù)，此命令可以把用dmod調制的信號y解調出。method也有五種調制方法。*biterr 功能：計算誤比特數(shù)、誤比特率 說明：rate= biterr(x,y,K)中x 和y都是矩陣，K是指定x,y矩陣中每個元素都用k位二進制數(shù)表示。此命令可以計算兩個輸入矩陣x,y的不同元素的個數(shù)和之比。x,y中的元素必須