【正文】 2DPSK) , and the power spectrum of each system is analyzed. For the Mary digital frequency transmission system, this paper focuses on the basic principles of Mary amplitude modulation, Mary frequency modulation, Mary phase modulation. Also simulation is acplished, with the results analyzed. Keywords: FrequencyBand transmission Modulation and demodulation Amplitude shift keying Frequency shift keying Phase shift keying I 目 錄 第 1 章 緒論 圖表整潔，布局合理，文字注釋必須使用工程字書寫，不準用徒手畫 3）畢業(yè)論文須用 A4 單面打印，論文 50 頁以上的雙面打印 4）圖表應繪制于無格子的頁面上 5）軟件工程類課題應有程序清單，并 提供電子文檔 1）設計（論文） 2）附件：按照任務書、開題報告、外文譯文、譯文原文（復印件）次序裝訂 3）其它 摘 要 本文主要研究數(shù)字頻帶傳輸系統(tǒng)基本原理，包括二進制和多進制數(shù)字調(diào)制和解調(diào)原理，然后對調(diào)制和解調(diào)原理進行仿真，并對結果進行分析。 ：任務書、開題報告、外文譯文、譯文原文（復印件）。保密的論文（設計）在解密后適用本規(guī)定。有權將論文（設計）用于非贏利目的的少量復制并允許論文（設計）進入學校圖書館被查閱。對本論文（設計）的研究做出重要貢獻的個人和集體 ，均已在文中作了明確說明并表示謝意。 石家莊鐵道大學四方學院畢業(yè)設計 數(shù)字頻帶傳輸系統(tǒng)研究 Research of Digital Frequency Transmission System 指導教師簽字 時 間 年 月 日 畢業(yè)論文（設計）原創(chuàng)性聲明 本人所呈交的畢業(yè)論文（設計） 是我在導師的指導下進行的研究工作及取得的研究成果。據(jù)我所知， 除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本論文（設計）不包含其他個人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果。 作者簽名： 日期： 畢業(yè)論文（設計）授權使用說明 本論文（設計）作者完全了解 **學院有關保留、使用畢業(yè)論文（設計）的規(guī)定，學校有權保留論文（設計）并向相關部門送交論文（設計）的電子版和紙質(zhì)版。學校可以公布論文（設計）的全部或部分內(nèi)容。 作者簽名： 指導教師簽名： 日期： 日期： 注 意 事 項 （論文）的內(nèi)容包括： 1）封面（按教務處制定的標準封面格式制作） 2）原創(chuàng)性聲明 3）中文摘要（ 300 字左右）、關鍵詞 4）外文摘要、關鍵詞 5）目次頁（附件不統(tǒng)一編入） 6）論文主體部分：引言（或緒論）、正文、結論 7）參考文獻 8）致謝 9）附錄（對論文支持必要時） ：理工類設計（論文）正文字數(shù)不少于 1 萬字（不包括 圖紙、程序清單等），文科類論文正文字數(shù)不少于 萬字。 、圖表要求： 1）文字通順，語言流暢，書寫字跡工整，打印字體及大小符合要求，無錯別字，不準請他人代寫 2）工程設計類題目的圖紙，要求部分用尺規(guī)繪制，部分用計算機繪制，所有圖紙應符合國家技術標準規(guī)范。 對二進制的數(shù)字頻帶系統(tǒng)，重點研究二進制振幅鍵控（ 2ASK）、二進制頻移鍵控（ 2FSK）、二進制相移鍵控（ 2PSK）、二進制差分相移鍵控（ 2DPSK）的調(diào)制和解調(diào)原理，并對各個系統(tǒng)的功率譜進行分析；對多進制數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)，研究了多進制振幅調(diào)制、多進制頻率 調(diào)制、多進制相位調(diào)制的原理，并以四進制為例對各個系統(tǒng)進行仿真，最后對系統(tǒng)的有效性進行分析。5 第 2 章 數(shù)字頻帶傳輸系統(tǒng)的研究 6 數(shù)字頻帶傳輸系統(tǒng)的概述 6 二進制數(shù)字頻帶傳輸系統(tǒng) 6 二進制振幅鍵控（ 2ASK） 6 二 進制頻率鍵控（ 2FSK） 7 二進制相移鍵控（ 2PSK） 8 二進制差分相移鍵控（ 2DPSK） 9 多進制數(shù) 字頻帶傳輸系統(tǒng) 10 多進制振幅鍵控（ MASK） 10 多進制相移鍵控 （ MPSK） 13 2ASK 系統(tǒng)框圖設計 13 2ASK 系統(tǒng)仿真及波形分析 14 2FSK 系統(tǒng)框圖設計 14 2FSK 系統(tǒng)仿真及波形分析 15 2PSK 系統(tǒng)設計 20 2DPSK 系統(tǒng)框圖設計 20 2DPSK 調(diào)制解調(diào)系統(tǒng)波形仿真 23 4PSK 系統(tǒng)仿真及結果分析 通信技術的發(fā)展深刻地改變著人們的生產(chǎn)方式和生活習慣，推動人類社會向前邁進。從古時的烽火狼煙、飛鴿傳書、驛站郵遞到近代電報與電話的發(fā)明，再到 現(xiàn)代以計算機和數(shù)字通信融合為代表的信息技術，每一次通信技術的飛躍，都深刻影響著人類的經(jīng)濟和社會生活。通信發(fā)展史也是一部人類科技進步史。 1864 年，英國人麥克斯韋預言了電磁波的存在。貝爾發(fā)明了世界上第一部電話機。1906 年，美國人費森登研究出無線電廣播發(fā)送機。 1937 年，英國人里夫斯首次提出用脈沖編碼調(diào)制來進行數(shù)字語言通信的思想。 1945 年，英國人克拉克提出靜止人造衛(wèi)星通信的設想。 1947 年，美國貝 爾實驗室提出來蜂窩網(wǎng)移動通信的概念。 1959 年，美國人基爾比和諾伊斯發(fā)明了集成電路。 1966年英籍華人高錕提出以玻璃纖維進行遠距離激光通信的設想。 1974 年，首次提出傳輸控制協(xié)議 /互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議（ TCP/IP），成為當代互聯(lián)網(wǎng)的基礎。1982 年，歐洲成立了移動通信特別組，制定了泛歐移動通信漫游標準。 1991 年，泛歐網(wǎng)數(shù)字移動通信系統(tǒng)投入商用。 20 世紀 80 年代初，隨著我國改革開放政策的實施，人們對通信業(yè)務的石家莊鐵道大學四方學院畢業(yè)設計 2 需求日益膨脹，為國內(nèi)通信事業(yè)的快速成長提供了巨大的發(fā)展機會。 1982 年，福州引進了第一套萬門程控電話交換機。 1984，年東方紅二號同步通信衛(wèi)星發(fā)射成 功。 1986 年，國家對通信技術設備進口實行 10 年關稅減免政策。 1988 年，第一個實用單模光纖通信系統(tǒng)（ 34Kbit/s）在揚州、高郵之間開通。 1991 年，自主研發(fā)的 HJD04 型程控交換機研制成功。 1993 年，第一條公用數(shù)據(jù)通信網(wǎng) — 公用分組交 換網(wǎng)（ CHINAPAC）正式開通。 1993 年，第一條國際光纜 —— 中日海底光纜投入使用。 1995 年，聯(lián)通 GSM130 數(shù)字移動電話網(wǎng)在北京、天津、上海、廣州建成開通。 1998 年，正式向國際電聯(lián)提交第三代移動通信標準（簡稱 3G） —— TDSCDMA，該標準成為第一個具有自主知識產(chǎn)權并被國際上廣泛接受和認可的無線通信國際 標準。 2020 年，中國移動通信 GPRS 業(yè)務正式投入商用，中國移動邁入 時代。2020 年初， 3G 牌照正式發(fā)放，標志著我國進入第三代移動通信的普及階段， WCDMA、cdma2020 和 TDSCDMA 三大主流無線移動通信標準競爭并存的時代來臨。以光信號作為信息的載體，以微電子學和光電技術為基礎，結合計算機技術，網(wǎng)絡信息處理技術，預示著高速、寬帶、無縫連接的數(shù)字化信息時代即將到來。計算機仿真是根據(jù)被研究的真實系統(tǒng)的模型，利用計算機進行試驗研究的一種方法。 Matlab 仿真軟件就是分析 通信系統(tǒng)常用的工具之一。 Matlab 的編程功能簡單并且很容易擴展和創(chuàng)造新的命令與函數(shù)。 Matlab 具有很強大的石家莊鐵道大學四方學院畢業(yè)設計 3 Simulink 動態(tài)仿真環(huán)境，可以實現(xiàn)可視化建模和多工作環(huán)境間文件互用和數(shù)據(jù)交換。用戶可以在 Matlab 和 Simulink兩種環(huán)境下對自己的模型進行仿真、分析和修改。因此， Matlab在通信仿真系統(tǒng)中得到了廣泛的應用。根據(jù)控制載波參量的不同，數(shù)字調(diào)制有調(diào)幅、調(diào)頻、調(diào)相三 種基本形式，并可以派生出多種其他形式。為了進行長途傳輸，必須對數(shù)字信號進行載波調(diào)制，將信號頻譜搬移到高頻處才能在信道中傳輸。另外，由于數(shù)字通信具有建網(wǎng)靈活，容易采用熟悉差錯控制技術和數(shù)字加密，便于集成化，并能夠進入綜合業(yè)務數(shù)字網(wǎng)（ ISDN），所以通信系統(tǒng)都有由模擬方式向數(shù)字方式過度的趨勢。通過對調(diào)制系統(tǒng)的仿真，我們可以更加直觀的了解數(shù)字調(diào)制解調(diào)的原理及性能，從而便于改進系統(tǒng)，獲得更佳的傳輸性能。為使數(shù)字基帶信號能夠在信道中傳輸，要求信道具有低通形式的傳輸特性。這種用基帶數(shù)字信號控制高頻載波，把基帶數(shù)字信號變換為頻帶數(shù)字信號的過程稱為數(shù)字調(diào)制。一般說來，數(shù)字調(diào)制技術可分為兩種類型：一是利用模擬調(diào)制方法去實現(xiàn)數(shù)字調(diào)制，即把數(shù)字基帶信號當做模擬信號的特殊情況來處理；二是利用數(shù)字信號的離散取值特點鍵控載波，從而實現(xiàn)數(shù)字調(diào)制。 石家莊鐵道大學四方學院畢業(yè)設計 4 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 數(shù)字通信的主要優(yōu)點是抗干擾能力強，無噪聲積累，可利用數(shù)字技術進行加 /解密和檢糾錯，便于實現(xiàn) 通信設備的集成化、微型化和智能化，有利于信號的存儲、傳輸與交換的綜合，可兼容語音、數(shù)據(jù)、文本、圖像等多業(yè)務，因此自 20 世紀 70 年代以來，取得了飛速發(fā)展。 1937 年提出的脈沖編碼調(diào)制是應用最早和最廣泛的數(shù)字語音通信方式， 1960 年世界上第一臺數(shù)字電話終端機開始用于市內(nèi)電話網(wǎng)改造，從此數(shù)字通信的優(yōu)勢和潛力逐漸被人們所認識和挖掘。調(diào)制技術最初是從模擬信號的調(diào)制與解調(diào)技術開始發(fā)展的，這是因為當時的通信系統(tǒng)為模擬系統(tǒng)。隨著各種通信系統(tǒng)數(shù)量的日益增多，為了充分地利用有限的頻譜資源，廣大通信科研工作者致力于研究具有更高頻譜利用率的數(shù)字調(diào)制技術，而且原CCITT 一直在促進并鼓勵開發(fā)新奇的頻譜使用技術，由于原 CCITT 科學地將頻段分別分配給各種通信系統(tǒng)，以便各種通信系統(tǒng)能夠有效地進行通信，因而，許多用戶團體、科研院所和通信公司都在開發(fā)先進的調(diào)制技術來提高給定頻譜的利用率 。對于數(shù)字調(diào)制技術的主要要求是：已調(diào)信號要具有比較窄的頻譜寬度和較快的帶外衰減（即已調(diào)信號所占頻帶窄，或者稱頻譜利用率高）；對于已調(diào)信號要容易采用相干或非相干方法解調(diào)；而且已調(diào)信號要具有較強的抗噪聲和抗干擾能力，并適宜在衰落信道中傳輸。高的頻譜利用率就是要求已調(diào)信號所占的帶寬要窄，即已調(diào)信號頻譜從天線發(fā)射時功率的主瓣要窄，同時旁 瓣的幅度要低（也就是要求輻射到相鄰頻道的功率要?。?。如果系統(tǒng)的頻譜利用率高，則說明通信系統(tǒng)的傳輸效率高，否則傳輸效率就低。這里指的 “高效 ”就是指具有較高的頻譜利用率。由于恒包絡調(diào)制技術具有相對較窄的頻譜，因而得到了重視和利用，并且獲得了飛速的發(fā)展。由于移動通信、導航控制技術的迅速發(fā)展，使得碼分多址通信系統(tǒng)發(fā)展非常迅猛，也使得正交頻分復用（ OFDM）技術獲得了新生，并得到極快的發(fā)展，該技術可以克服碼間干擾并極大地提高系統(tǒng)的容量?，F(xiàn)在多進制數(shù)字調(diào)制技術得到了越來越廣泛的應用。多進制振幅鍵控 (MASK)，即載波的振幅有 M 種取值： A0， A1,A2， AM1，每個符號間隔 TS 內(nèi)發(fā)送一種振幅載波信號。多進制移相鍵控 (MPSK)，即載波的相位有 M 種取值。 4PSK 可以采用 0、 π/ π、 3π/2 四種相位，也可以采用 π/ 3π/5π/ 7π/4 四種相位。所謂幅相聯(lián)合調(diào)制是指調(diào)制載波的振幅和相位都隨獨立的基帶信號而變化。在