【正文】 最后，還要感謝學(xué)院對(duì)我們畢業(yè)論文的重視，為我們提供如此好的畢業(yè)論文環(huán)境。從最初的定題，資料的搜集，到論文的寫作、修改及定稿，在關(guān)鍵的時(shí)候是您為我指點(diǎn)迷津，您每一次的講解內(nèi)容都使我受益匪淺。通過對(duì)畢業(yè)論文的撰寫，使我不僅對(duì)理論有了更深一步的認(rèn)識(shí)，還培養(yǎng)了自學(xué)能力和解決問題的能力，更重要的是，培養(yǎng)了克服困難的勇氣和信心。眼圖對(duì)于展示數(shù)字信號(hào)傳輸系統(tǒng)的性能提供了很多有用的信息，可以從中看出碼間串?dāng)_的大小和噪聲的強(qiáng)弱，有助于直觀的了解碼間串?dāng)_和噪聲的影響，評(píng)價(jià)一個(gè)基帶系統(tǒng)的性能優(yōu)劣；可以指示接收濾波器的調(diào)整，以減小碼間串?dāng)_。通過對(duì)頻分復(fù)用和時(shí)分復(fù)用的建模和仿真分析，更進(jìn)一步的了解和掌握了復(fù)用技術(shù)的原理及應(yīng)用。更深層次的了解模擬通信技術(shù)與數(shù)字通信技術(shù)的特點(diǎn)和各自的適用場(chǎng)合，在經(jīng)過自己對(duì)各類信號(hào)的仿真，并對(duì)各類信號(hào)添加噪聲，通過比較他們的抗噪聲性能、頻譜特性和功率譜密度及眼圖的特點(diǎn)，分析各種信號(hào)的優(yōu)缺點(diǎn)。所以在某些對(duì)鄰道干擾要求比較高的通信中就不能使用MSK，需要對(duì)其改進(jìn)。GMSK提高了數(shù)字移動(dòng)通信的頻譜利用率和通信質(zhì)量。衰減速率比較快，因此對(duì)鄰道的干擾比較小。下圖是GMSK與MSK系統(tǒng)仿真框圖：圖347 GMSK與MSK系統(tǒng)仿真框圖表318 Random integer的主要參數(shù)模塊名稱 Random integer位置 Communications\ Random Data Sources參數(shù)名稱參數(shù)值M—ary number2Initial time1Sample per frame40其眼圖如下：圖348 MSK和GMSK眼圖二進(jìn)制信號(hào)傳輸時(shí)所形成的“眼圖”，無碼間串?dāng)_和噪聲干擾時(shí)，示波器顯示的各個(gè)碼元圖形完全重合，示波器顯示的跡線細(xì)而清晰，“眼睛”張開[27]。最小頻移鍵控(MSK)是移頻鍵控(FSK)的一種改進(jìn)型。令 (318)式中，稱為附加相位函數(shù)；為第K個(gè)碼元的相位常數(shù)；在時(shí)間中保持不變，其作用是保證在時(shí)刻信號(hào)相位連續(xù)。2FSK信號(hào)通常是由兩個(gè)獨(dú)立的震蕩源產(chǎn)生的，一般來說在頻率轉(zhuǎn)換處相位不連續(xù)[24]。 最小頻移鍵控和高斯最小頻移鍵控最小頻移鍵控(MSK)是連續(xù)相位的頻移鍵控(FSK)的一種特殊類型。衰減速率較快，因此有鄰道干擾。由于BPSK信號(hào)實(shí)際上是以一個(gè)固定初相的末調(diào)載波為參考的，因此，解調(diào)時(shí)必須有與此同頻同相的同步載波。用二進(jìn)制數(shù)字基帶信號(hào)控制載頻的頻率實(shí)現(xiàn)調(diào)制稱為移頻鍵控FSK。 基帶頻移鍵控與基帶相移鍵控FSK是利用載波的頻率變化來傳遞數(shù)字信息。2ASK是一種相對(duì)簡單的調(diào)制方式。振幅鍵控(ASK)相當(dāng)于模擬信號(hào)中的調(diào)幅，只不過與載頻信號(hào)相乘的是二進(jìn)制數(shù)碼而已。相移鍵控是數(shù)字信號(hào)的相位調(diào)制，是利用已調(diào)載波信號(hào)的相位去攜帶數(shù)字信息，而載波的幅度和頻率都不變化。實(shí)際應(yīng)用中基本上是采用這三種調(diào)制方式以及這些調(diào)制方式的組合和變異來完成調(diào)制任務(wù)。通過Merge(合并)后將這三路信號(hào)并聯(lián)的饋入與Subsystem(時(shí)分復(fù)用發(fā)送)完全相同的Subsystem(時(shí)分復(fù)用接收)模塊，接著由Variable Selector(可變選擇器)實(shí)現(xiàn)交換的功能，最后將信號(hào)匯合并輸入示波器。時(shí)分多路復(fù)用適用于數(shù)字信號(hào)的傳輸。下面主要利用MATLAB /SIMULINK中的DPCM模塊實(shí)現(xiàn)模擬信號(hào)數(shù)字化的仿真原理圖如圖335所示。在PCM中，用一組代碼表示模擬信號(hào)的抽樣值，為了減少量化噪聲，需要增加碼組的長度及較復(fù)雜的編/譯碼設(shè)備[19]。下面是對(duì)抽樣信號(hào)進(jìn)行MATLAB/SIMULINK仿真，原理圖如圖333所示。 抽樣定理與仿真抽樣是把時(shí)間上連續(xù)的模擬信號(hào)變成一系列時(shí)間上離散的抽樣值的過程。因?yàn)樾旁淳幋a是產(chǎn)生信源有效數(shù)據(jù)的源頭，利用信源的統(tǒng)計(jì)特性，解除信源的相關(guān)性，去掉信源的冗余信息，以達(dá)到壓縮信源的信息率，提高通信系統(tǒng)有效性的目的[17]。圖330 數(shù)字信號(hào)的基帶傳輸眼圖從圖中可以看出，當(dāng)信噪比(SNR=25)較小時(shí)，噪聲將疊加在信號(hào)上，“眼睛”張開的越小，軌跡越寬，線條越粗，觀察到的眼圖的軌跡會(huì)變得模糊不清。眼圖對(duì)于展示數(shù)字信號(hào)傳輸系統(tǒng)的性能提供了很多有用的信息，可以從中看出碼間串?dāng)_的大小和噪聲的強(qiáng)弱，有助于直觀的了解碼間串?dāng)_和噪聲的影響，評(píng)價(jià)一個(gè)基帶系統(tǒng)的性能優(yōu)劣；可以指示接收濾波器的調(diào)整，以減小碼間串?dāng)_。另外也可以用此圖形對(duì)接收濾波器的特性加以調(diào)整，以減小碼間串?dāng)_和改善系統(tǒng)的傳輸特性[16]。為了適應(yīng)信道傳輸而將基帶信號(hào)進(jìn)行調(diào)制，即將基帶信號(hào)的頻譜搬移到某一高頻處，變?yōu)轭l帶信號(hào)進(jìn)行傳輸，這種傳輸頻帶信號(hào)的方式稱為頻帶傳輸方式。 數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)在數(shù)字信息傳輸過程中，先把原始信源的消息轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，然后在信道中進(jìn)行傳送。在接收端，采用適當(dāng)?shù)膸V波器將多路信號(hào)分開，從而恢復(fù)出所需要的信號(hào)。復(fù)用就是解決如何利用一條信道同時(shí)傳輸多路信號(hào)的技術(shù)。所謂相位調(diào)制(PM)，是指瞬時(shí)相位偏移隨調(diào)制信號(hào)作線性變化，即 (315)式中：為調(diào)相靈敏度(rsd/v)，含義是單位調(diào)制信號(hào)幅度引起PM信號(hào)的相位偏移量。所謂頻率調(diào)制(FM)，是指瞬時(shí)頻率偏移隨調(diào)制信號(hào)成比例變化，即 (312)式中：為調(diào)頻靈敏度(rad/())。DSB優(yōu)點(diǎn)是功率利用率較高，接收設(shè)備較復(fù)雜。DSB信號(hào)與SSB信號(hào)的頻譜圖如圖318所示：圖318 DSB與SSB信號(hào)頻譜圖由圖可知DSB的頻譜分量含有兩個(gè)邊帶分量，同時(shí)，可以看出DSB信號(hào)的頻譜為。它的帶寬與基帶信號(hào)的帶寬相同，為。圖312 調(diào)制信號(hào)的功率譜密度圖313 調(diào)制后的功率譜密度圖314 解調(diào)濾波前功率譜密度圖315 解調(diào)濾波前功率譜密度圖314中所展示的功率譜密度中帶有與兩倍載波頻率成分的高頻成分，因此要用濾波器將其濾除，得到如圖315所示的信號(hào)，恢復(fù)出原信號(hào)。為了提高調(diào)制的效率，可將不攜帶消息的載波分量抑制掉，而僅傳輸攜帶消息的兩個(gè)邊帶，這就是雙邊帶抑制載波調(diào)制。它的帶寬是基帶信號(hào)帶寬的兩倍為。 DSB信號(hào)仿真在AM信號(hào)中，載波分量并不攜帶信息，信息完全由邊帶傳送。經(jīng)低通濾波器濾除噪聲等干擾后，可以看到恢復(fù)出的解調(diào)信號(hào)基本和調(diào)制信號(hào)相同。利用MATLAB/SIMULINK模擬AM信號(hào)的仿真原理圖如圖35所示： 圖35 AM信號(hào)仿真原理圖表32 Sine Wave(正弦信號(hào))的主要參數(shù)模塊名稱 Sine Wave位置 Simulink\Sources參數(shù)名稱參數(shù)值Sine basedTime basedTime(t)Use simulation timeAmplitude1Bias0Frequency (rad/sec)5Phase(rad)0Sample time0除調(diào)制信號(hào)載波Sine Wave1與本地載波Sine Wave2同頻同相，對(duì)調(diào)制信號(hào)進(jìn)行相干解調(diào)。解調(diào)的方法分為兩類：相干解調(diào)和非相干解調(diào)(如包絡(luò)檢波)。圖34 AM信號(hào)的波形和頻譜由波形可以看出，當(dāng)滿足條件： (36)時(shí)，AM波的包絡(luò)與調(diào)制信號(hào)的形狀完全一樣，因此，用包絡(luò)檢波的方法很容易恢復(fù)出原始調(diào)制信號(hào)。假設(shè)調(diào)制信號(hào)的平均值為0，將其疊加一個(gè)直流偏量后與載波相乘，即可形成調(diào)幅信號(hào)[8]。 根據(jù)調(diào)制定義，幅度調(diào)制信號(hào)(已調(diào)信號(hào))一般可表示成 (32)式中：為基帶調(diào)制信號(hào)。另外，還可以把模擬調(diào)制方式分成基帶調(diào)制和頻帶調(diào)制，頻帶調(diào)制方式則把基帶信號(hào)調(diào)制到更高頻率的載波上進(jìn)行傳輸。例如在下列參數(shù)的設(shè)置下的框圖與仿真結(jié)果如下：圖31 鋸齒波信號(hào)產(chǎn)生的仿真框圖表31 Repeating Sequence(重復(fù)序列)模塊的主要參數(shù)模塊名稱 Repeating Sequence位置 Simulink\Sources參數(shù)名稱參數(shù)值Time values(時(shí)間值)[0 10]Output values(輸出值)[4 4]圖32 鋸齒波信號(hào)的時(shí)域圖和頻域圖由上圖可以看出，鋸齒波是周期信號(hào)，由重復(fù)序列模塊產(chǎn)生。通常，根據(jù)信號(hào)的特點(diǎn)把信源分成不同的類型，譬如分為數(shù)字信號(hào)源和模擬信號(hào)源(或離散信號(hào)和連續(xù)信號(hào))；根據(jù)信號(hào)是否周期出現(xiàn)，把信源信號(hào)分為周期信號(hào)源和非周期信號(hào)源(或確定性信號(hào)源與隨機(jī)信號(hào)源)[6]。管理程序執(zhí)行管理程序結(jié)果輸出模塊模塊模塊圖22 通信系統(tǒng)模擬仿真環(huán)境的構(gòu)成隨著計(jì)算機(jī)和多媒體技術(shù)的廣泛應(yīng)用，計(jì)算機(jī)仿真已成為培養(yǎng)工程實(shí)踐能力的重要內(nèi)容。 仿真的優(yōu)越性隨著通信系統(tǒng)的復(fù)雜性不斷增加，傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法已經(jīng)不能適應(yīng)發(fā)展的需要，通信系統(tǒng)的仿真技術(shù)越來越受到技術(shù)人員的重視。對(duì)于連續(xù)的模塊，SIMULINK采用積分方式計(jì)算輸出信號(hào)的數(shù)值離散模塊的輸出信號(hào)在下一個(gè)抽樣時(shí)刻到來之前保持恒定，這時(shí)候SIMULINK只需以一定的間隔計(jì)算輸出信號(hào)的數(shù)值。SIMULINK模塊庫提供了一種模塊的繼承環(huán)境，通過它可以快速地開發(fā)各種仿真模型。圖12 通信系統(tǒng)仿真的流程圖在整個(gè)通信系統(tǒng)的仿真過程中，人為因素自始至終起著相當(dāng)重要的作用。通過仿真結(jié)果衡量方案的可行性，從中選擇最合理的系統(tǒng)配置和參數(shù)設(shè)置，然后在應(yīng)用于實(shí)際系統(tǒng)中，這個(gè)過程就是通信仿真[4]?；谏鲜鰞?yōu)點(diǎn)，SIMULINK稱為一種通用的仿真建模工具，