基于simulink的數(shù)字調(diào)制解調(diào)仿真電子信息工程技術(shù)系畢業(yè)論文(編輯修改稿)
2025-07-19 01:50 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 幅鍵控. 設(shè)發(fā)送的二進(jìn)制符號序列由0,1序列組成,發(fā)送0符號的概率為P,發(fā)送1符號的概率為1P, （211）其中: （212）Ts是二進(jìn)制基帶信號時間間隔,g(t)是持續(xù)時間為Ts的矩形脈沖: （213）則二進(jìn)制振幅鍵控信號可表示為 （214）二進(jìn)制振幅鍵控信號時間波型如圖 2 2 所示. 由圖 2 2 可以看出,2ASK信號的時間波形e2ASK(t)隨二進(jìn)制基帶信號s(t)通斷變化,所以又稱為通斷鍵控信號(OOK信號). 二進(jìn)制振幅鍵控信號的產(chǎn)生方法如圖2 3 所示,圖(a)是采用模擬相乘的方法實(shí)現(xiàn), 圖(b)是采用數(shù)字鍵控的方法實(shí)現(xiàn).由圖 2 2 可以看出,對2ASK信號也能夠采用非相干解調(diào)(包絡(luò)檢波法)和相干解調(diào)(同步檢測法),其相應(yīng)原理方框圖如圖2 4 2 5 所示. _圖 2 – 2 二進(jìn)制振幅鍵控信號時間波型圖23 二進(jìn)制振幅鍵控信號調(diào)制器原理框圖圖 2 –4 二進(jìn)制振幅鍵控信號解調(diào)器原理框圖 圖 2 52ASK信號非相干解調(diào)過程的時間波形(2FSK)在二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制中,若正弦載波的頻率隨二進(jìn)制基帶信號在f1和f2兩個頻率點(diǎn)間變化,則產(chǎn)生二進(jìn)制移頻鍵控信號(2FSK信號).二進(jìn)制移頻鍵控信號的時間波形如圖2 6 所示,圖中波形g可分解為波形e和波形f,即二進(jìn)制移頻鍵控信號可以看成是兩個不同載波的二進(jìn)制振幅鍵控信號的疊加. 若二進(jìn)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(jìn)制移頻鍵控信號的時域表達(dá)式為 （215） （21 6） （2 17）圖 2 6 二進(jìn)制移頻鍵控信號的時間波形 由圖 2 6 可看出,bn是an的反碼,即若an=1,則bn=0, 若an=0,則bn=1,于是bn=，,和θn不攜帶信息,二進(jìn)制移頻鍵控信號的時域表達(dá)式可簡化為 （21 8）二進(jìn)制移頻鍵控信號的產(chǎn)生,可以采用模擬調(diào)頻電路來實(shí)現(xiàn),也可以采用數(shù)字鍵控的方法來實(shí)現(xiàn). 圖 2 7 是數(shù)字鍵控法實(shí)現(xiàn)二進(jìn)制移頻鍵控信號的原理圖, 圖中兩個振蕩器的輸出載波受輸入的二進(jìn)制基帶信號控制,在一個碼元Ts期間輸出f1或f2兩個載波之一. 二進(jìn)制移頻鍵控信號的解調(diào)方法很多,有模擬鑒頻法和數(shù)字檢測法,有非相干解調(diào)方法也有相干解調(diào)方法. 采用非相干解調(diào)和相干解調(diào)兩種方法的原理圖如圖2 8 所示. 其解調(diào)原理是將二進(jìn)制移頻鍵控信號分解為上下兩路二進(jìn)制振幅鍵控信號,分別進(jìn)行解調(diào), 2 9 所示. 圖 2 –7 數(shù)字鍵控法實(shí)現(xiàn)二進(jìn)制移頻鍵控信號的原理圖圖 2 –8 二進(jìn)制移頻鍵控信號解調(diào)器原理圖(a) 非相干解調(diào)。 (b) 相干解調(diào)圖 292FSK非相干解調(diào)過程的時間波形 過零檢測法解調(diào)器的原理圖和各點(diǎn)時間波形如圖2 10 ,二進(jìn)制移頻鍵控信號的過零點(diǎn)數(shù)隨載波頻率不同而異,通過檢測過零點(diǎn)數(shù)從而得到頻率的變化. 在圖 2 10 中,輸入信號經(jīng)過限幅后產(chǎn)生矩形波,經(jīng)微分, 整流,波形整形,形成與頻率變化相關(guān)的矩形脈沖波,經(jīng)低通濾波器濾除高次諧波,便恢復(fù)出與原數(shù)字信號對應(yīng)的基帶數(shù)字信號. 圖 2 – 10 過零檢測法原理圖和各點(diǎn)時間波形(2PSK)在二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制中,當(dāng)正弦載波的相位隨二進(jìn)制數(shù)字基帶信號離散變化時,則產(chǎn)生二進(jìn)制移相鍵控(2PSK)信號. 通常用已調(diào)信號載波的 0176。和 180176。分別表示二進(jìn)制數(shù)字基帶信號的 1 和 0. 二進(jìn)制移相鍵控信號的時域表達(dá)式為e2PSK(t)= g(tnTs)]cosωct ( 21 9)其中, an與2ASK和2FSK時的不同,在2PSK調(diào)制中,an應(yīng)選擇雙極性,即 （2110） （2–111）若g(t)是脈寬為Ts, 高度為1的矩形脈沖時,則有e2PSK(t)=cosωct, 發(fā)送概率為P cosωct, 發(fā)送概率為1P由式(2 1 11)可看出,當(dāng)發(fā)送二進(jìn)制符號1時,已調(diào)信號e2PSK(t)取0176。相位,發(fā)送二進(jìn)制符號0時,e2PSK(t)取180176。,則有 φn= 0176。, 發(fā)送 1 符號180176。, 發(fā)送 0 符號這種以載波的不同相位直接表示相應(yīng)二進(jìn)制數(shù)字信號的調(diào)制方式, 2 11 所示. 圖 2 – 11 二進(jìn)制移相鍵控信號的時間波形二進(jìn)制移相鍵控信號的調(diào)制原理圖如圖 2 12 所示. 其中圖(a)是采用模擬調(diào)制的方法產(chǎn)生2PSK信號,圖(b)是采用數(shù)字鍵控的方法產(chǎn)生2PSK信號.2PSK信號的解調(diào)通常都是采用相干解調(diào), 解調(diào)器原理圖如圖 2 13 ,有關(guān)相干載波的恢復(fù)問題將在第 11 章同步原理中介紹. 2PSK信號相干解調(diào)各點(diǎn)時間波形如圖 2 14 所示. 當(dāng)恢復(fù)的相干載波產(chǎn)生180176。倒相時,解調(diào)出的數(shù)字基帶信號將與發(fā)送的數(shù)字基帶信號正好是相反,解調(diào)器輸出數(shù)字基帶信號全部出錯. 圖 2 122PSK信號的調(diào)制原理圖 圖 2 132PSK信號的解調(diào)原理圖圖 2 142PSK信號相干解調(diào)各點(diǎn)時間波形 這種現(xiàn)象通常稱為倒π176。的相位模糊,所以2PSK信號的相干解調(diào)存在隨機(jī)的倒π現(xiàn)象,從而使得2PSK方式在實(shí)際中很少采用. 圖215 過零檢測法原理圖和各點(diǎn)波形(2DPSK)
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