最新基于simulink的通信系統(tǒng)仿真畢業(yè)設(shè)計(編輯修改稿)
2024-07-20 03:04 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 始 電 信 號 轉(zhuǎn) 換 成 相 應(yīng) 的 消 息 ， 如 電 話 機 將 對 方 傳 來的 電 信 號 還 原 成 了 聲 音 。 如 圖 32 所 示 ：圖 32 模擬通信系統(tǒng)一般模型 數(shù)字通信系統(tǒng)模型在 數(shù) 字 通 信 系 統(tǒng) 中 ， 信 源 ， 信 道 ， 調(diào) 制 器 ， 解 調(diào) 器 ， 收 信 者 和 模 擬 的 一 樣 ，加 密 器 ， 編 碼 器 看 名 字 就 能 猜 出 功 能 了 吧 ， 需 要 說 明 的 是 ， 圖 中 調(diào) 制 器 / 解調(diào) 器 、 加 密 器 / 解 密 器 、 編 碼 器 / 譯 碼 器 等 環(huán) 節(jié) ， 在 具 體 通 信 系 統(tǒng) 中 是 否 全部 采 用 ， 這 要 取 決 于 具 體 設(shè) 計 條 件 和 要 求 。 但 在 一 個 系 統(tǒng) 中 ， 如 果 發(fā) 端 有 調(diào) 制 / 加 密 / 編 碼 ， 則 收 端 必 須 有 解 調(diào) / 解 密 / 譯 碼 。 通 常 把 有 調(diào) 制 器 / 解調(diào) 器 的 數(shù) 字 通 信 系 統(tǒng) 稱 為 數(shù) 字 頻 帶 傳 輸 通 信 系 統(tǒng) 。 數(shù) 字 基 帶 傳 輸 通 信 系 統(tǒng) 與頻 帶 傳 輸 系 統(tǒng) 相 對 應(yīng) ， 我 們 把 沒 有 調(diào) 制 器 / 解 調(diào) 器 的 數(shù) 字 通 信 系 統(tǒng) 稱 為 數(shù) 字基 帶 傳 輸 通 信 系 統(tǒng) ， 如 圖 所 示 。 圖 中 基 帶 信 號 形 成 器 可 能 包 括 編 碼 器 、 加 密 器以 及 波 形 變 換 等 ， 接 收 濾 波 器 亦 可 能 包 括 譯 碼 器 、 解 密 器 等 。 模 擬 信 號 數(shù) 字 化傳 輸 通 信 系 統(tǒng) 上 面 論 述 的 數(shù) 字 通 信 系 統(tǒng) 中 ， 信 源 輸 出 的 信 號 均 為 數(shù) 字 基 帶 信 號 ，實 際 上 ， 在 日 常 生 活 中 大 部 分 信 號 （ 如 語 音 信 號 ） 為 連 續(xù) 變 化 的 模 擬 信 號 。 那么 要 實 現(xiàn) 模 擬 信 號 在 數(shù) 字 系 統(tǒng) 中 的 傳 輸 ， 則 必 須 在 發(fā) 端 將 模 擬 信 號 數(shù) 字 化 ， 即5進 行 A/D 轉(zhuǎn) 換 ； 在 接 收 端 需 進 行 相 反 的 轉(zhuǎn) 換 ， 即 D/A 轉(zhuǎn) 換 。 實 現(xiàn) 模 擬 信 號數(shù) 字 化 傳 輸 的 系 統(tǒng) 如 圖 33 所 示 。圖 33 數(shù)字通信系統(tǒng)一般模型 圖 34 數(shù)字通信系統(tǒng)仿真模型 模擬通信和數(shù)字通信的區(qū)別和優(yōu)缺點根據(jù)信號方式的不同，通信可分為模擬通信和數(shù)字通信。什么是模擬通信呢？比如在電話通信中，用戶線上傳送的電信號是隨著用戶聲音大小的變化而變化的。這個變化的電信號無論在時間上或是在幅度上都是連續(xù)的，這種信號稱為模擬信號。在用戶線上傳輸模擬信號的通信方式稱為“模擬通信” 。 數(shù)字信號與模擬信號不同，6它是一種離散的、脈沖有無的組合形式，是負載數(shù)字信息的信號。電報信號就屬于數(shù)字信號?，F(xiàn)在最常見的數(shù)字信號是幅度取值只有兩種(用 0 和 1 代表)的波形，稱為“二進制信號” 。 “數(shù)字通信”是指用數(shù)字信號作為載體來傳輸信息，或者用數(shù)字信號對載波進行數(shù)字調(diào)制后再傳輸?shù)耐ㄐ欧绞健?數(shù)字通信與模擬通信相比具有明顯的優(yōu)點：首先是抗干擾能力強。數(shù)字通信中的信息是包含在脈沖的有無之中的，只要噪聲絕對值不超過某一門限值，接收端便可判別脈沖的有無，以保證通信的可靠性。其次是遠距離傳輸仍能保證質(zhì)量。因為數(shù)字通信是采用再生中繼方式，能夠消除噪音，再生的數(shù)字信號和原來的數(shù)字信號一樣，可繼續(xù)傳輸下去，這樣通信質(zhì)量便不受距離的影響，可高質(zhì)量地進行遠距離通信。此外，它還便于采用大規(guī)模集成電路，便于實現(xiàn)加密處理，便于實現(xiàn)通信網(wǎng)的計算機管理等優(yōu)點。 實現(xiàn)數(shù)字通信，必須使發(fā)送端發(fā)出的模擬信號變?yōu)閿?shù)字信號，這個過程稱為“模數(shù)變換” 。模擬信號數(shù)字化最基本的方法有三個過程，第一步是“抽樣” ，就是對連續(xù)的模擬信號進行離散化處理，通常是以相等的時間間隔來抽取模擬信號的樣值。第二步是“量化” ，將模擬信號樣值變換到最接近的數(shù)字值。因抽樣后的樣值在時間上雖是離散的，但在幅度上仍是連續(xù)的，量化過程就是把幅度上連續(xù)的抽樣也變?yōu)殡x散的。第三步是“編碼” ，就是把量化后的樣值信號用一組二進制數(shù)字代碼來表示，最終完成模擬信號的數(shù)字化。數(shù)字信號送入數(shù)字網(wǎng)進行傳輸。接收端則是一個還原過程，把收到的數(shù)字信號變?yōu)槟M信號，即“數(shù)據(jù)摸變換” ，從而再現(xiàn)聲音或圖像。 如果發(fā)送端發(fā)出的信號本來就是數(shù)字信號，則用不著進行模數(shù)變換過程，數(shù)字信號可直接進入數(shù)字網(wǎng)進行傳輸。區(qū)別在于調(diào)制方式不同。模擬通信，技術(shù)很成熟，就是將模擬信號與載波進行調(diào)制，使其帶有一定載波特性，又不失模擬信號的獨特性，接受端通過低通濾波器，還原初始模擬信號。而數(shù)字信號，首先進行采樣，對于采樣幅值進行編碼（0，1 編碼） ，然后進行調(diào)制，相移鍵控等。接受端還原即可。區(qū)別在于，由于數(shù)字通信其傳輸數(shù)字抽樣信號，在接受端可以得到還原，所以信號傳輸率高。而模擬信號，是對于信號的直接調(diào)制，與載波相乘，當(dāng)傳輸途中有干擾時，對于系統(tǒng)的沖擊，是不可修復(fù)的，所以造成失楨。數(shù)字通信的主要優(yōu)點:（1）抗干擾能力強由于在數(shù)字通信中，傳輸?shù)男盘柗仁请x散的，以二進制為例，信號的取值只有兩個，這樣接收端只需判別兩種狀態(tài)。信號在傳輸過程中受7到噪聲的干擾，必然會使波形失真，接收端對其進行抽樣判決，以辨別是兩種狀態(tài)中的哪一個。只要噪聲的大小不足以影響判決的正確性，就能正確接收（再生） 。而在模擬通信中，傳輸?shù)男盘柗仁沁B續(xù)變化的，一旦疊加上噪聲，即使噪聲很小，也很難消除它。數(shù)字通信抗噪聲性能好，還表現(xiàn)在微波中繼通信時，它可以消除噪聲積累。這是因為數(shù)字信號在每次再生后，只要不發(fā)生錯碼，它仍然像信源中發(fā)出的信號一樣，沒有噪聲疊加在上面。因此中繼站再多，數(shù)字通信仍具有良好的通信質(zhì)量。而模擬通信中繼時，只能增加信號能量（對信號放大） ，而不能消除噪聲。（2）差錯可控數(shù)字信號在傳輸過程中出現(xiàn)的錯誤（差錯） ，可通過糾錯編碼技術(shù)來控制，以提高傳輸?shù)目煽啃浴＃?）易加密數(shù)字信號
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