【正文】 ???? ???????? ?? ?? （ 28） 二進制移頻鍵控信號的產(chǎn)生，可以采用模擬調(diào)頻電路來實現(xiàn)，也可 以采用數(shù)字鍵控的方法來實現(xiàn)。若二進制基帶信號的 1 符號對應(yīng)于載波頻率 1f ， 0 符號對應(yīng)于載波頻率 2f ，則二進制移頻鍵控信號的時域表達式為 ? ? ? ? ? ? )c os ()(c os212 nn bnnn snF SK K tnTtgatnTtgate ???? ??????? ????????? ?? ??? （ 25） 式中 ??? ?? PPa n 11 ,0，發(fā)送概率為 發(fā)送概率為 （ 26） ??? ?? P P，發(fā)送概率為，發(fā)送概率為1 10b n （ 27） 圖 8:二進制移頻鍵控信 號的時間波形 四川大學(xué)錦城學(xué)院本科畢業(yè)論文 通信系統(tǒng)中數(shù)字調(diào)制技術(shù)的研究與仿真 10 由圖 8 可看出， nb 是 na 的反碼，即若 na =1，則 nb =0，若 na =0，則 nb =1，于是 nb =na ，n? 和 n? 分別代表第 n 個信號碼元的初始相位。 四川大學(xué)錦城學(xué)院本科畢業(yè)論文 通信系統(tǒng)中數(shù)字調(diào)制技術(shù)的研究與仿真 7 圖 4:二進制振幅鍵控信號時間波型圖 圖 5:二進制振幅鍵控信號調(diào)制器原理框圖 四川大學(xué)錦城學(xué)院本科畢業(yè)論文 通信系統(tǒng)中數(shù)字調(diào)制技術(shù)的研究與仿真 8 圖 6:二進制振幅鍵控信號解調(diào)器原理框圖圖 7:2ASK 信號非相干解調(diào)過程的時間波形 四川大學(xué)錦城學(xué)院本科畢業(yè)論文 通信系統(tǒng)中數(shù)字調(diào)制技術(shù)的研究與仿真 9 二進制移頻鍵控 (2FSK) 在二進制數(shù)字調(diào)制中，若正弦載波的頻率隨二進制基帶信號在 1f 和 2f 兩個頻率點間變化，則產(chǎn)生二進制移頻鍵控信號 (2FSK 信號 )。所以，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 6 所示。二進制振幅鍵控信號的產(chǎn)生方法如圖 5 所示，圖 (a)是采用模擬相乘的方法實現(xiàn)，圖 (b)是采用數(shù)字鍵控的方法實現(xiàn)。該二進制符號序列可表示為 ? ??n sn nTtgats )()( （ 21） 其中 : ??? ?? PPa n 11 ,0，發(fā)送概率為 發(fā)送概率為 （ 22） Ts 是二進制基帶信號時間間隔， g(t)是持續(xù)時間為 Ts 的矩形脈沖： ? ? ??? ??? t0 t01tg s，其他， T （ 23） 則二進制振幅鍵控信號可表示為 ? ? ? ?? ?? a csntA S K tnTtgae ?c os2 （ 24） 二進制振幅鍵控信號時間波型如圖 4 所示。當(dāng)數(shù)字基帶信號為二進制時，則為二進制振幅鍵控。到那個時候人們的生活將越來越離不開通信。 隨著現(xiàn)代電子技術(shù)的發(fā)展， 通信技術(shù)正向著數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化和寬帶化的方向發(fā)展。例如， 2021 年我國的移動電話用戶首次超過了固 定電話用戶。 （ 4）電子計算機的出現(xiàn)將通信技術(shù)推上了更高的層次，借助現(xiàn)代電信網(wǎng)和計算機的融合，人們將世界變成了地球村。 （ 2）移動通信和衛(wèi)星通信的出現(xiàn)，使人們隨時隨地可通信的愿望可以實現(xiàn)。特別是在 20 世紀(jì)后半葉，隨著人造地球衛(wèi)星的發(fā)射，大規(guī)模集成電 路、電子計算機和光導(dǎo)纖維等現(xiàn)代技術(shù)成果的問世，通信技術(shù)在以下幾個不同方向都取得了巨大的成功。數(shù)字通信的高速率和大容量等各方面的優(yōu)越性也使人們看到了它的發(fā)展前途。 20 世紀(jì) 60 年代以后集成電路、電子計算機的出現(xiàn)，使得數(shù)字通信迅速發(fā)展。1876 年貝爾發(fā)明了電話，利用電信號實現(xiàn)了語音信號的有線傳遞，使信息的傳遞變的既迅速又準(zhǔn)確，這標(biāo)志著模擬通信的開始，由于它比電報更便于交流使用，所以直到 20 世紀(jì)前半葉這種采用模擬技術(shù)的電話通 信技術(shù)比電報的到了更為迅速和廣泛的發(fā)展。 1837 年發(fā)明的莫爾斯電磁式電報機標(biāo)志著電通信的開始，之后利用電進行通信的研究取得了長足的進步。 通信的發(fā)展史 簡介 遠古時代，遠距離的傳遞消息是以書信的形式來完成的，這種通信方式明顯具有傳遞時間長的缺點。因而，數(shù)字通信更能適應(yīng)對通信技術(shù)的越來越高的要求。 ? ? ? ? ? ? ? ?信 數(shù) 信信 數(shù) 信信 源 道 字 受道 源字 信息 編 編 調(diào) 解 譯 譯 信源 碼 碼 調(diào) 碼 碼 者制 道器 器 器 器 器器 噪 聲 源 圖 2:數(shù)字通信系統(tǒng)模型 模擬通信系統(tǒng)是利用模擬信號來傳遞消息的通信系統(tǒng)，其模型如圖 3 所示。 ? ? ? ?信 息 源 發(fā) 送 設(shè) 備 信 道 接 收 設(shè) 備 受 信 者 噪 聲 源 圖 1:通信系統(tǒng)一般模型 通信系統(tǒng)可分為數(shù)字通信系統(tǒng)和模擬通信系統(tǒng)。當(dāng)今的通信不僅要有效地傳遞信息，而且還有儲存、處理、采集及顯示等功能，通信已成為信息科學(xué)技術(shù)的一個重要組成部分。 通信技術(shù)，特別是數(shù)字通信技術(shù)近年來發(fā)展非常迅速，它的應(yīng)用越來越廣泛。這是信息的嚴格定義，信息的這些特征是最本質(zhì)的、缺一不可的。盡管現(xiàn)在已廣泛地利用光信號實現(xiàn)信息的傳輸（特別是在長途干線上），但從整體而言還是以電傳輸和交換為主，所以人們?nèi)苑Q目前的通信為電信。 通信技術(shù)的歷史 通信的概念 通信可定義為信息的傳輸和交換，或者定義為信息的傳送（ transfer）。對于其中的離散模塊， Simulink 可以按照離散模塊的方式進行仿真，這個仿真步長稱為主步長。 如果仿真模型中包含了連續(xù)模塊， Simulink 將采用連續(xù)方式對模塊進行仿真。這個間隔一般是各個離散模塊采樣間隔的最大公約數(shù)。當(dāng)所有的離散模塊都有相同的采樣間隔時，Simulink 只需要按照這個間隔實施仿真；否則， Simulink 采用多速率方式進行仿真?；旌夏K是根據(jù)輸入信號的類型來確定信號類型的，它既能產(chǎn)生連續(xù)輸出信號，也能夠產(chǎn)生離散輸出信號。對于連續(xù)模塊， Simulink 采用積分方式計算輸出信號的數(shù)值，因此，連續(xù)模塊主要涉及數(shù)值的計算及 積分。 根據(jù)輸出信號與輸入信號的關(guān)系， Simulink 提供 3 種類型的模塊：連續(xù)模塊、離散模塊和混合模塊?；谝幌掠悬c， Simulink 作為一種通信的仿真建模工具，廣泛應(yīng)用于通信仿真、數(shù)字信號處理、模糊邏輯、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、機械控制和虛擬實現(xiàn)等領(lǐng)域中。同時，通過 Simulink 的存儲模塊，仿真數(shù)據(jù)可以方便地以各種形式保存到工作空間或文件夾中，以供用戶在仿真結(jié)束后對數(shù)據(jù)進行分析和處理。 Simulink Simulink是 MATLAB 提供的用于對動態(tài)系統(tǒng)進行建模、仿真和分析的工 具包。而 MATLAB 的出現(xiàn)使得通信系統(tǒng)的仿真能夠用計算機模擬實現(xiàn)，免去構(gòu)建實驗系統(tǒng)的不便，而且操作十分簡便，只需要輸入不同的參數(shù)就能得到不同情況下系統(tǒng)的性能，而且在結(jié)構(gòu)的觀測和數(shù)據(jù)的存儲方面也比傳統(tǒng)的方式有很多優(yōu)勢。 MATLAB 廣泛應(yīng)用于控制、通信、信號處理及科學(xué)計算等領(lǐng)域，并且已經(jīng)被認可為能夠有效提高工作效率、改善設(shè)計手段的工具。特別是所附帶的 30 多種面向不同領(lǐng)域的工具箱支持，使得它在許多科學(xué)領(lǐng)域中成為計算機輔助設(shè)計和分析、算法研究和應(yīng)用開發(fā)的基 本工具和首選平臺。開發(fā)的最早的目的是幫助學(xué)校的老師和學(xué)生更好的授課和學(xué)習(xí)。④連續(xù)相位調(diào)制 (CPM)、受控調(diào)頻 (TFM)和高斯預(yù)濾波最小移頻鍵控 (GMFSK)：這是一些具有較好頻譜效率和誤碼性能的數(shù)字調(diào)制技術(shù)，其主要特點是包絡(luò)恒定，旁瓣很低，非線性信道引起的頻譜展寬很小，可用于移動通信和衛(wèi)星通信。它們具有包絡(luò)較恒定、非線性信道 引起的頻譜展寬較小等優(yōu)點，比較適用于衛(wèi)星信道。它的頻譜效率較高、抗干擾性較強，是數(shù)字衛(wèi)星、數(shù)字微波和有線數(shù)傳中的一種主要調(diào)制方式。 實用數(shù)字調(diào)制 通信系統(tǒng)中采用的數(shù)字調(diào)制技術(shù)有以下四種。對于移相鍵控， ? =1；對于移幅鍵控和移頻鍵控， ? =0。 數(shù)字信號在傳輸過程中由于干擾、噪聲和波形畸變的影響，可能產(chǎn)生誤碼。 解調(diào) 最常用的解調(diào)方式是相干解調(diào)，它按以下幾個步驟進行：①參考載波與鍵控信號相乘，得到基帶信號；②通過低通濾波器（或積分器）對此基帶信號過濾，以便最大限度地集中信號能量并濾除噪聲；③對過濾后的基帶信號進行采樣和判決，并還原出形狀規(guī)則的數(shù)字信號脈沖，這個過程也稱為信號再生，適當(dāng)選擇低通濾波器的傳輸特性，使收信端的綜合頻域響應(yīng)和發(fā)送信號的頻譜滿足共軛匹配關(guān)系，就可以在加性高斯白噪聲信道上獲得最小誤碼性能， 這種解調(diào)稱為最佳相干檢測。 單位時間內(nèi)的鍵控次數(shù)稱為鍵控速率（又稱符號速率或傳輸碼元速率），其單位為波特 (baud)。 根據(jù)正弦波受控參數(shù)的不同，載波鍵控可以分為三大類：移幅鍵控 (ASK)、移頻鍵控(FSK)、移相鍵控 (PSK)。 鍵控 用電鍵對載波進行控制，這是借用了電報傳輸中的一個術(shù)語。在發(fā)射端需將數(shù)字基帶信號對高頻載波進行調(diào)制得到高頻已調(diào)信號，高頻已調(diào)信號經(jīng)信道傳輸后，在接收端經(jīng)解調(diào)后恢復(fù)為數(shù)字基帶信號。 作者簽名： 日期： 年 月 日 導(dǎo)師簽名： 日期： 年 月 日 指導(dǎo)教師評閱書 指導(dǎo)教師評價： 一、撰寫（設(shè)計）過程 學(xué) 生在論文（設(shè)計）過程中的治學(xué)態(tài)度、工作精神 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 學(xué)生掌握專業(yè)知識、技能的扎實程度 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 學(xué)生綜合運用所學(xué)知識和專業(yè)技能分析和解決問題的能力 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 研究方法的科學(xué)性；技術(shù)線路的可行性；設(shè)計方案的合理性 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 完成畢業(yè)論文（設(shè)計）期間的出勤情況 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 二、論文（設(shè)計）質(zhì)量 論文（設(shè)計）的整體結(jié)構(gòu)是否符合撰寫規(guī)范？ □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 是否完成指定的論文（設(shè)計）任務(wù)（包括裝訂及附件）？ □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 三、論文（設(shè)計）水平 論文（設(shè)計）的理論意義或?qū)鉀Q實際問題的指導(dǎo)意義 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 論文的觀念是否有新意？設(shè)計是否有創(chuàng)意？ □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 論文（設(shè)計說明書）所體現(xiàn)的整體水平 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 建議成績： □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 （在所選等級前的□內(nèi)畫“√”） 指導(dǎo)教師： （簽名） 單位： （蓋章） 年 月 日 評閱教師評閱書 評閱教師評價： 一、論文（設(shè)計）質(zhì)量 論文（設(shè)計）的整體結(jié)構(gòu)是否符合撰寫規(guī)范？ □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 是否完成指定的論文（設(shè)計）任務(wù)（包括裝訂及附件）？ □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 二、論文（設(shè)計）水平 論文（設(shè)計）的理論意義或?qū)鉀Q實際問題的指導(dǎo)意義 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 論文的觀念是否有新意？設(shè)計是否有創(chuàng) 意？ □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 論文（設(shè)計說明書）所體現(xiàn)的整體水平 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 建議成績： □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格