[信息與通信]systemiew通信系統(tǒng)仿真am、dsbssb調(diào)制解調(diào)數(shù)字調(diào)制方式仿真2ask、2fsk、2psk調(diào)制解調(diào)抽樣定理、增量調(diào)制(編輯修改稿)
2024-09-13 00:31 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 AM的線(xiàn)性解調(diào)原理相同。 SSB的調(diào)制解調(diào)仿真設(shè)計(jì)及分析根據(jù)SSB的調(diào)制解調(diào)原理，通過(guò)SystemView 設(shè)計(jì)出來(lái)的仿真圖如圖314所示：圖314 SSB的調(diào)制解調(diào)的仿真圖系統(tǒng)相關(guān)參數(shù)：基帶信號(hào)頻率為500Hz，電平為4V，載波頻率為4000Hz， 電平為1V，模擬低通濾波器的頻率為500Hz。系統(tǒng)運(yùn)行后時(shí)域波形圖如圖315及頻譜圖如圖316所示： 圖315 SSB調(diào)制解調(diào)的時(shí)域波形圖圖316 SSB調(diào)制解調(diào)的頻譜圖以上輸出結(jié)果可看出，SSB調(diào)制也是線(xiàn)性調(diào)制的一種，基帶信號(hào)頻譜結(jié)構(gòu)完全是在頻域內(nèi)的簡(jiǎn)單的線(xiàn)性搬移，但已調(diào)信號(hào)的包絡(luò)幅值不再隨基帶信號(hào)變化而呈正比地變化，在頻譜結(jié)構(gòu)上不含有載頻分量的離散譜，基帶分量也僅僅只有有一個(gè)邊帶，大大節(jié)省了發(fā)射功率。用相干解調(diào)法解調(diào)出來(lái)的信號(hào)與輸入信號(hào)基本一致，稍有延時(shí)，基本實(shí)現(xiàn)了無(wú)失真?zhèn)鬏敗＜僭O(shè)所有系統(tǒng)在接收機(jī)輸入端具有相等的輸入信號(hào)功率，且加性噪聲都是均值為0、雙邊功率譜密度為的高斯白噪聲，基帶信號(hào)的帶寬均為。假設(shè)為正弦波信號(hào)。由以上各調(diào)制波形及解調(diào)波形可以看出，DSB調(diào)制系統(tǒng)抗噪聲性能最好。最差的是AM調(diào)制系統(tǒng)。SSB的帶寬最窄，和基帶信號(hào)的帶寬一致，即其頻帶利用率最高，而AM和DSB調(diào)制系統(tǒng)的帶寬都是基帶信號(hào)帶寬的倍。AM調(diào)制的優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備簡(jiǎn)單；缺點(diǎn)是功率利用率低，抗干擾能力差。AM制式主要用在中波和短波的調(diào)幅廣播中。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(duì)點(diǎn)的專(zhuān)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A(yíng)M，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長(zhǎng)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)和模擬調(diào)制一樣，數(shù)字調(diào)制也有調(diào)幅、調(diào)頻和調(diào)相三種基本形式。模擬調(diào)制是對(duì)載波信號(hào)的參量進(jìn)行連續(xù)調(diào)制，在接收端對(duì)載波信號(hào)的調(diào)制參量連續(xù)的進(jìn)行估值，而數(shù)字調(diào)制都是用載波信號(hào)的某些離散狀態(tài)來(lái)表征所傳遞的信息，在接收端只要載波信號(hào)的離散調(diào)制參量進(jìn)行檢測(cè)。在數(shù)字傳輸系統(tǒng)中，其傳輸對(duì)象通常是二進(jìn)制數(shù)字信息。原始二進(jìn)制數(shù)字基帶信號(hào)波形多數(shù)是矩形波，在頻域內(nèi)實(shí)際上是無(wú)窮延伸的。如果直接采用矩形脈沖的基帶信號(hào)作為傳輸碼型，由于實(shí)際信道的頻帶是有限的，則傳輸系統(tǒng)接收端所得的信號(hào)頻譜必定與發(fā)送端不同，這就會(huì)使接收端數(shù)字基帶信號(hào)的波形失真。為了解決波形的失真問(wèn)題，可以用如圖41基帶傳輸系統(tǒng)的典型模型。圖41 基帶傳輸系統(tǒng)的典型模型 2ASK的調(diào)制解調(diào) 2ASK調(diào)制與解調(diào)基本原理及其分析振幅鍵控是利用載波的幅度變化來(lái)傳遞數(shù)字信息的，而其頻率和初始相位寶石不限，在2ASK中，載波的幅度只有兩種變化狀態(tài)，分別對(duì)應(yīng)二進(jìn)制的信息“0”和“1” 。其表達(dá)式為： F(t)= Acos wc t 當(dāng)發(fā)送1時(shí) 0 當(dāng)發(fā)送0時(shí)二進(jìn)制振幅基本解調(diào)有兩種方法：相干解調(diào)和非相干解調(diào)。相干解調(diào)也叫同步檢測(cè)法，分相干解調(diào)通常用包絡(luò)檢波法。其各有優(yōu)點(diǎn)，在信噪比小時(shí)，包絡(luò)檢波發(fā)具有優(yōu)勢(shì)，因?yàn)槠錂z波設(shè)備簡(jiǎn)單，性?xún)r(jià)比高，而在信噪比相對(duì)較大時(shí)，相干解調(diào)具有優(yōu)勢(shì)，因?yàn)檫@種解調(diào)方法導(dǎo)致最終的誤碼率低。相干解調(diào)的原理圖如下：圖42 2ASK相干解調(diào)原理框圖非相干解調(diào)的原理圖如下：圖43 2ASK非相干解調(diào)原理框圖觀(guān)察圖42中的2ASK相干解調(diào)原理，二進(jìn)制基帶信號(hào)與載波相乘后變成2ASK調(diào)制信號(hào)，其中“1”出現(xiàn)的地方有正弦載波波形，其余都為0，在加入噪聲后基本一樣，只是在調(diào)制信號(hào)的幅度不一樣，若噪聲較大，則不能用非相干解調(diào)，相干解調(diào)是包含噪聲的調(diào)制波，為了使后面的抽樣判決更準(zhǔn)確，應(yīng)該在接收之前通過(guò)一個(gè)帶通濾波器，若信噪比小，也可以不加。解調(diào)是利用載波信號(hào)區(qū)與已調(diào)信號(hào)相乘后，得出一個(gè)頻率更高的諧波分量和一個(gè)直流分量，我們只需要得到其中的直流分量即可，因此加個(gè)低通濾波器可以實(shí)現(xiàn)低通濾波，濾除高頻成分，保留我們所需的直流成分，即原輸入基帶信號(hào)，但是通常也還是不行，其波形不是矩形，我們要進(jìn)行電壓判決。判決的輸出即為原始信號(hào)。定時(shí)脈沖為抽樣判決的判決電平。圖43中的2ASK非相干解調(diào)（即2ASK的包絡(luò)檢波）也是將調(diào)制信號(hào)進(jìn)行全波整流器進(jìn)行整流，然后低通濾波，就可以得到不平滑的輸出波形，再抽樣判決，最終得出我們需要的原始基帶信號(hào)。需要注意的是，判決電平要設(shè)置準(zhǔn)確，不然會(huì)導(dǎo)致判決有誤碼現(xiàn)象。 2ASK系統(tǒng)仿真設(shè)計(jì)及分析根據(jù)2ASK的調(diào)制解調(diào)原理，通過(guò)SystemView 設(shè)計(jì)出來(lái)的仿真圖如圖44所示： 圖44 2ASK的調(diào)制解調(diào)的仿真圖系統(tǒng)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，低通濾波器的頻率為50Hz。系統(tǒng)運(yùn)行后的時(shí)域波形如圖45及頻域波形如圖46所示：圖45 2ASK調(diào)制解調(diào)時(shí)域波形圖圖46 2ASK調(diào)制解調(diào)頻譜圖圖45可以看出2ASK調(diào)制的調(diào)制的結(jié)果，當(dāng)發(fā)送的基帶的碼元為“1”時(shí)有載波進(jìn)行調(diào)制，為“0”則沒(méi)有，相應(yīng)輸出地調(diào)制信號(hào)為“0”，因?yàn)?ASK是單極性碼。還可以看出2ASK相干解調(diào)與非相干解調(diào)出來(lái)的波形與輸入的原基帶信號(hào)基本保持一致，有一點(diǎn)延遲，但在允許范圍內(nèi)，仿真正確。2ASK的非相干解調(diào)的判決器在最后的輸出判決時(shí)起著非常重要的作用，最佳判決電壓是必須要考慮的，在仿真時(shí)我們?nèi)》逯档囊话刖褪桥袥Q電壓。判壓把不是矩形的波去掉，得到我們?cè)驾斎氲幕鶐盘?hào)。 2FSK的調(diào)制
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