【文章內(nèi)容簡介】 stemView發(fā)展趨勢及現(xiàn)狀SystemView是美國ELANIX公司推出的，基于Windows環(huán)境下運行的用于系統(tǒng)仿真分析的可視化軟件工具，它使用功能模塊(Token)去描述程序，無需與復(fù)雜的程序語言打交道，不用寫一句代碼即可完成各種系統(tǒng)的設(shè)計與仿真，快速地建立和修改系統(tǒng)、訪問與調(diào)整參數(shù)，方便地加入注釋?；赑C機(jī)Windows平臺的SystemView動態(tài)系統(tǒng)仿真軟件，是一個已開始流行的、優(yōu)秀的EDA軟件，它通過方便、直觀、形象的過程構(gòu)建系統(tǒng)，提供豐富的部件資源，強大的分析功能和可視化開放的體系結(jié)構(gòu)，已逐漸被電子工程師、系統(tǒng)開發(fā)/設(shè)計人員所認(rèn)可,并作為各種通信、控制及其它系統(tǒng)的分析、設(shè)計和仿真平臺以及通信系統(tǒng)綜合實驗平臺?，F(xiàn)代通信過程中的電信號可以分為兩大類:模擬信號(如普通電話機(jī)輸出的語音信號)和數(shù)字信號(如電傳機(jī)、發(fā)報機(jī)輸出的信號),以數(shù)字信號(由二進(jìn)制“0”和“1”組成的數(shù)字碼流)攜帶并傳輸信息的通信方式就是數(shù)字通信。數(shù)字通信的基帶與頻帶傳輸技術(shù)數(shù)字通信涉及的技術(shù)比較多,主要包括信源編碼、信道編碼(也稱差錯控制編碼)、保密編碼、數(shù)字調(diào)制、定時與同步問題等等,不同的通信方式需要解決不同的問題。目前主要應(yīng)用在移動通信、衛(wèi)星通信、微電子技術(shù)、微波中繼通信等領(lǐng)域。未來發(fā)展趨勢：傳輸速率更高，容量變大，距離變長，想著小型化，綜合化，智能化發(fā)展。隨著人類流動性的加快個人移動通信技術(shù)發(fā)展腳步越來越快。將會有更多的業(yè)務(wù)等待區(qū)開拓。第三章 設(shè)計原理．頻帶傳輸系統(tǒng)工作原理數(shù)字信號的傳輸方式為基帶傳輸和帶通傳輸。如果要是使信號在帶通信道中傳輸，那么就必須通過數(shù)字基帶信號對載波進(jìn)行調(diào)制，從而讓信號與信道特性相匹配。在這個過程中就要用到數(shù)字調(diào)制[5]。 在通信系統(tǒng)中，利用數(shù)字信號的離散取值特點通過開關(guān)鍵控載波，來實現(xiàn)數(shù)字調(diào)制，這種方法通常稱為鍵控法，主要對載波的振幅，頻率，和相位進(jìn)行鍵控。鍵控主要分為：振幅鍵控，頻移鍵控，相移鍵控三種基本的數(shù)字調(diào)制方式[1]。振幅鍵控（也稱幅移鍵控），記做ASK,或稱其為開關(guān)鍵控（通斷鍵控），記做OOK 。二進(jìn)制數(shù)字振幅鍵控通常記做2ASK。振幅鍵控是利用載波的幅度變化來傳遞數(shù)字信息，其頻率和初始相位保持不變。當(dāng)數(shù)字信號為二進(jìn)制時，則為二進(jìn)制振幅鍵控。二進(jìn)制數(shù)字振幅鍵控是一種古老的調(diào)制方式,與是各種數(shù)字調(diào)制的基礎(chǔ)。 對于振幅鍵控這樣的線性調(diào)制來說，在二進(jìn)制里，2ASK是利用代表數(shù)字信息“0”或“1”的基帶矩形脈沖去鍵控一個連續(xù)的載波，使載波時斷時續(xù)的輸出，有載波輸出時表示發(fā)送“1”，無載波輸出時表示發(fā)送“0”。根據(jù)線性調(diào)制的原理，一個二進(jìn)制的振幅調(diào)制信號可以表示完成一個單極性矩形脈沖序列與一個正弦型載波的乘積。2ASK信號可表示為 ： (311)式中,為載波角頻率，s(t)為單極性NRZ矩形脈沖序列 (312)其中，g(t)是持續(xù)時間為、高度為1的矩形脈沖，常稱為門函數(shù)； 為二進(jìn)制數(shù)字振幅鍵控信號可以表示成一個單極性矩形脈沖序列與一個正弦型載波的相乘其實現(xiàn)的方法有兩種：模擬調(diào)制法和鍵控法。原理框圖如圖： 載波的幅度隨數(shù)字基帶信號而變化?；鶐盘栃纬善靼褦?shù)字序列轉(zhuǎn)成為所需要的單極性基帶矩形脈沖序列s(t)與載波相乘后即把s(t)的頻譜搬移到附近，實現(xiàn)了2ASK。帶通濾波器濾出所需要的已調(diào)信號，防止帶外輻射影響鄰臺。相干或非相干解調(diào)原理：2ASK信號也有兩種基本的解調(diào)方法：非相干解調(diào)和相干解調(diào)。在這里我們使用是相干解調(diào)，解調(diào)過程與調(diào)制過程相反，如圖： 如圖示可知：帶通濾波器恰好使2ASK信號完整地通過，經(jīng)包絡(luò)檢測后，輸出其包絡(luò)。低通濾波器的作用是濾除高頻雜波，使基帶包絡(luò)信號通過。抽樣判決器包括抽樣、判決及碼元形成，有時又稱譯碼器。不計噪聲影響時，帶通濾波器輸出為2ASK信號，經(jīng)過抽樣、判決后將碼元再生，即可恢復(fù)出數(shù)字序列。 2FSK基本原理頻移鍵控是利用載波的頻率來傳遞數(shù)字信號，在2FSK中，載波的頻率隨著二進(jìn)制基帶信號在f1和f2兩個頻率點間變化。2FSK信號的產(chǎn)生方法主要有兩種。一種可以采用模擬電咱來實現(xiàn)；另一種可以采用鍵控法來實現(xiàn)，即在二進(jìn)制基帶矩形脈沖序列的控制下通過開關(guān)對兩個不同的獨立源進(jìn)行先通，使其在每一個碼元期間輸出f1和f2兩個載波之一。這兩種方法產(chǎn)生2FSK信號的差異在于：由調(diào)頻法產(chǎn)生的2FSK信呈在相鄰碼元之間的相位是連續(xù)變化的，而鍵控法產(chǎn)生的2FSK信號，是郵電子開關(guān)在兩個獨立的頻率源之間轉(zhuǎn)換形成，故相鄰碼元之間的相位不一不定期連續(xù)。頻移鍵控是利用載波的頻移變化來傳遞數(shù)字信息的。在2FSK中，載波的頻率隨基帶信號在f1和f2兩個頻率點間變化[6]。故其表達(dá)式為： (314)典型波形如下圖所示。由圖可見。2FSK信號可以看作兩個不同載頻的ASK信號的疊加。因此2FSK信號的時域表達(dá)式又可以寫成：(315)原理圖如下： 2fsk時域表達(dá)式原理圖2FSK信號的解調(diào)—相干解調(diào)： 2fsk相干解調(diào)表達(dá)式這種方法所產(chǎn)生的信號，也就是利用矩形脈沖序列控制的開關(guān)對不同的頻率源進(jìn)行選通。頻移鍵控FSK是用數(shù)字基帶信號去調(diào)制載波的頻率。因為數(shù)字信號的電平是離散的，所以載波頻率的變化也是離散的[3][4]。 2PSK的基本原理2PSK是二進(jìn)制相移鍵控方式，是鍵控的載波相位按基帶脈沖序列的規(guī)律而改變的一種數(shù)字調(diào)制方式。就是根據(jù)數(shù)字基帶信號的兩個電平(或符號)使載波相位在兩個不同的數(shù)值之間切換的一種相位調(diào)制方法。兩個載波相位通常相差180度，二進(jìn)制相移鍵控中，載波的振幅和頻率都是不變的，通常通過基帶脈沖的變化決定載波的相位，從而取相應(yīng)的離散值。這種通過載波的不同相位來直接表示相應(yīng)的數(shù)字信息的相位鍵控通常被稱為絕對移相方式，此時也稱為反向鍵控(PSK) [6],（1）2PSK信號的產(chǎn)生2PSK的產(chǎn)生：模擬法和數(shù)字鍵控法，就模擬調(diào)制法而言，與產(chǎn)生2ASK信號的方法比較，只是對s(t)要求不同，因此2PSK信號可以看作是雙極性基帶信號作用下的DSB調(diào)幅信號。而就鍵控法來說，用數(shù)字基帶信號s(t)控制開關(guān)電路，選擇不同相位的載波輸出，這時s(t)為單極性NRZ或雙極性NRZ脈沖序列信號均可。 2PSK信號與2ASK信號的時域表達(dá)式在形式上是完全相同的，所不同的只是兩者基帶信號s(t)的構(gòu)成，一個由雙極性NRZ碼組成，另一個由單極性NRZ碼組成。因此，求2PSK信號的功率譜密度時，也可采用與求2ASK信號功率譜密度相同的方法。（2）2PSK信號的功率譜分析2PSK信號的功率譜：（1）當(dāng)雙極性基帶信號以相等的概率（p=1/2）出現(xiàn)時，2PSK信號的功率譜僅由連續(xù)譜組成。而一般情況下，2PSK信號的功率譜由連續(xù)譜和離散譜兩部分組成。其中，連續(xù)譜取決于基帶信號經(jīng)線性調(diào)制后的雙邊帶譜，而離散譜則由載波分量確定（2）2PSK的連續(xù)譜部分與2ASK信號的連續(xù)譜基本相同因此，2PSK信號的帶寬、頻帶利用率也與2ASK信號的相同　(316)其中，數(shù)字基帶信號帶寬。這就表明，在數(shù)字調(diào)制中，2PSK的頻譜特性與2ASK相似。相位調(diào)制和頻率調(diào)制一樣，本質(zhì)上是一種非線性調(diào)制，但在數(shù)字調(diào)相中，由于表征信息的相位變化只有有限的離散取值，因此，可以把相位變化歸結(jié)為幅度變化。這樣一來，數(shù)字調(diào)相同線性調(diào)制的數(shù)字調(diào)幅就聯(lián)系起來了，為此可以把數(shù)字調(diào)相信號當(dāng)作線性調(diào)制信號來處理了。原理圖如下： 2psk原理圖 2PSK的解調(diào)：2PSK，只用相干解調(diào)的方法來回復(fù)原始信號，可以用各種鑒相器來完成。如下圖視。它是直接比較前后碼的相位差，碼變換作用同時完成，不需碼變換器，無須相干載波，他適用但需一延遲電路來精確延遲一個碼元間隔。這當(dāng)然也增加設(shè)備復(fù)雜度。原理框圖： 主要由碼波形變換器、發(fā)送濾波器、信道、接收濾波器和取樣判決器等5個功能電路組成。 基帶傳輸系統(tǒng)的組成框圖如圖： 此系統(tǒng)并不是無碼間干擾設(shè)計的，一般采用高斯濾波器來作為形成濾波器，這樣能使基帶信號能量更為集中。其原理輸出圖如下： PN碼發(fā)生器低 通高 斯噪聲源加性高斯低通型信道＋形 成濾波器接 收判 決 基帶傳輸系統(tǒng)的輸入信號是由終端設(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），有時還要進(jìn)行波形變換，使信號在基帶傳輸系統(tǒng)內(nèi)減小碼間干擾。當(dāng)信號經(jīng)過信道時，由于信道特性不理想及噪聲的干擾，使信號受到干擾而變形。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)_。最后在取樣定時脈沖到來時，進(jìn)行判決以恢復(fù)基帶數(shù)字碼脈沖。數(shù)字基帶信號，即基頻、取值離散的信號，含有大量的低頻分量和直流分量。如計算機(jī)，電轉(zhuǎn)機(jī)等數(shù)據(jù)終端信號，或者是模擬信號經(jīng)數(shù)字化處理的PCM信號。數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)：不是用載波調(diào)制的解調(diào)裝置，而直接傳輸數(shù)字基帶信號的系統(tǒng)。有利于提高系統(tǒng)的頻帶利用率。基帶信號應(yīng)不含直流分量，同時低頻分量要盡量少，因為由于變壓器的接入，使信道具有低頻截止特性?？紤]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，會限制信號的傳輸距離或傳輸容量。基帶信號應(yīng)具有足夠大的定時信號供提取。基帶信號的傳輸碼型應(yīng)具有誤碼檢測能力。碼型變換設(shè)備簡單，容易實現(xiàn)。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，但其缺點是當(dāng)長連0過多時對定時信號提取不利。CMI碼一般作為四次群的接口碼型。