【正文】 號(hào)（如電傳機(jī)、發(fā)報(bào)機(jī)輸出的信號(hào)），以數(shù)字信號(hào)（由二進(jìn)制“0”和“1”組成的數(shù)字碼流）攜帶并傳輸信息的通信方式就是數(shù)字通信（Digital Communication）。．1數(shù)字通信基帶傳輸技術(shù)由消息源的消息直接經(jīng)過轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)成的由“0”和“1”組成的脈沖信號(hào)，未被高頻振蕩器調(diào)制，其頻譜常含有直流分量或極低頻率的成分，稱之為基帶信號(hào)（Baseband Signal）。這種不使用調(diào)制和解調(diào)裝置而直接傳送基帶信號(hào)的系統(tǒng)稱之為數(shù)字信號(hào)基帶傳輸系統(tǒng)[4]。不同的碼型具有不同的頻域特性，經(jīng)發(fā)送濾波器變換成適合信道傳輸?shù)牟ㄐ?，接收濾波器主要用于濾除帶外噪聲并對(duì)已接收的波形均衡，以便通過抽樣判決器正確判斷。目前，基帶傳輸主要應(yīng)用于計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)、電話線、石油測(cè)井的井下儀到地面設(shè)備的電纜傳輸線等。從實(shí)際的應(yīng)用上來看，頻帶傳輸技術(shù)比基帶傳輸技術(shù)要更加廣泛。甚至從廣義上的角度來看，如果把調(diào)制和調(diào)解過程看做廣義信道一部分的話，頻帶傳輸也可以歸于基帶傳輸系統(tǒng)。（1）．移動(dòng)通信數(shù)字移動(dòng)通信是在上個(gè)世紀(jì)80年代中期開始出現(xiàn)并投入應(yīng)用，如歐洲的GSM和北美的DAMPS數(shù)字通信網(wǎng)絡(luò)系；隨后發(fā)展到第三代寬帶碼分多址數(shù)字移動(dòng)通信技術(shù)，也就是2000年正式推出的IMT2000（國際移動(dòng)通信系統(tǒng)）；目前已有一批智能業(yè)務(wù)，使用最廣泛的如被叫集中付費(fèi)、轉(zhuǎn)移呼叫、電話卡、語音信箱等業(yè)務(wù)。（2）．衛(wèi)星通信1982年國際海事通信組織利用4顆地球同步軌道衛(wèi)星組成了覆蓋全球的INMARSAT移動(dòng)通信系統(tǒng)；2000年前又開通了中、低軌道的衛(wèi)星系統(tǒng)，包括美國的“銥”和“全球星”系統(tǒng)、國際海事通信組織的ICO系統(tǒng)；2001年美國發(fā)射了XM數(shù)字音頻廣播衛(wèi)星；而在我國，2000年時(shí)“廣播電視直播衛(wèi)星系統(tǒng)”就作為12項(xiàng)重點(diǎn)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展項(xiàng)目被列入國家“十五”計(jì)劃以及《廣播影視科技“十五”計(jì)劃和2010年遠(yuǎn)景規(guī)劃》。（3）．光纖通信1970年開始出現(xiàn)的光纖技術(shù)，其發(fā)展一直是以數(shù)字通信的發(fā)展為基礎(chǔ)，其傳輸速率高，傳輸距離長(zhǎng)，特別適合于高速數(shù)據(jù)傳輸。（4）．微電子技術(shù)自從1948年出現(xiàn)第一個(gè)晶體管以來，微電子技術(shù)得到了迅速的發(fā)展，高度的電子器件和寬帶傳輸通告，可以傳輸更高速率的多路復(fù)用數(shù)字信號(hào)，構(gòu)成了數(shù)字通信的基礎(chǔ)技術(shù)。（5）．微波中繼通信數(shù)字微波采用正交調(diào)幅（QAM）或移相鍵送（PSK）等調(diào)幅方式，傳送語音、數(shù)據(jù)或是影像等數(shù)字信號(hào)。隨著數(shù)字通信的發(fā)展，數(shù)字微波已成為微波中繼通信的主要發(fā)展方向。光纖傳輸速率越來越高。光放大代替光電轉(zhuǎn)換中繼器可使無中繼距離延長(zhǎng)到幾百甚至上千公里。同時(shí)采用數(shù)字交叉連接設(shè)備（DXC）使傳輸網(wǎng)上具有電路群交換功能，大大便利了組網(wǎng)，并提高了網(wǎng)的效率和可靠性。2G、3G時(shí)代也將很快過去，隨之而來將是進(jìn)入移動(dòng)通信成熟期的4G時(shí)代。為了克服每種業(yè)務(wù)（如電報(bào)、電話、數(shù)據(jù)、圖像）單獨(dú)建網(wǎng)的缺陷，目前以2B+D（144kbit/s）和30B+D（1936kbit/s）為單元的寬帶綜合業(yè)務(wù)網(wǎng)已在使用。隨著通信接續(xù)的自動(dòng)化，隨著技術(shù)的發(fā)展通信網(wǎng)可提供更多的功能。目前已有一批智能業(yè)務(wù)，使用最廣泛的如被叫集中付費(fèi)、轉(zhuǎn)移呼叫、電話卡、語音信箱等業(yè)務(wù)，隨著需求和技術(shù)的發(fā)展，還將有更多的智能業(yè)務(wù)被開發(fā)。從濾波器設(shè)計(jì)、信號(hào)處理、完整通信系統(tǒng)打設(shè)計(jì)與仿真，到一般系統(tǒng)數(shù)字模型建立等各個(gè)領(lǐng)域，SystemView在友好而功能齊全打窗口環(huán)境下，為用戶提供了一個(gè)精密的嵌入式分析工具[7]。如下圖所示: SystemView平面圖 系統(tǒng)視窗左側(cè)豎排為圖符庫選擇區(qū)。創(chuàng)建一個(gè)仿真系統(tǒng)的基本操作是，按照需要調(diào)出相應(yīng)的圖符塊，將圖符塊之間用帶有傳輸方向的連線連接起來。進(jìn)入系統(tǒng)后，在圖符庫選擇區(qū)排列著8個(gè)圖符選擇按鈕創(chuàng)建系統(tǒng)的首要工作就是按照系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案從圖符庫中調(diào)用圖符塊，作為仿真系統(tǒng)的基本單元模塊。 當(dāng)需要對(duì)系統(tǒng)中各測(cè)試點(diǎn)或某一圖符塊輸出進(jìn)行觀察時(shí)，通常應(yīng)放置一個(gè)信宿（Sink）圖符塊，一般將其設(shè)置為“Analysis”屬性。 在SystemView系統(tǒng)窗中完成系統(tǒng)創(chuàng)建輸入操作（包括調(diào)出圖符塊、設(shè)置參數(shù)、連線等）后，首先應(yīng)對(duì)輸入系統(tǒng)的仿真運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，因?yàn)橛?jì)算機(jī)只能采用數(shù)值計(jì)算方式，起始點(diǎn)和終止點(diǎn)究竟為何值？究竟需要計(jì)算多少個(gè)離散樣值？這些信息必須告知計(jì)算機(jī)。實(shí)際上，各類系統(tǒng)或電路仿真工具幾乎都有這一關(guān)鍵的操作步驟，SystemView也不例外。有時(shí)，在創(chuàng)建仿真系統(tǒng)前就需要設(shè)置系統(tǒng)定時(shí)參數(shù)[7]。進(jìn)入分析窗后，單擊“工具欄”內(nèi)的繪制新圖按鈕（按鈕1），可直接順序顯示出放置信宿圖符塊的時(shí)域波形，對(duì)于碼間干擾和噪聲同時(shí)存在的數(shù)字傳輸系統(tǒng)，給出系統(tǒng)傳輸性能的定量分析是非常繁雜的事請(qǐng)，而利用“觀察眼圖”這種實(shí)驗(yàn)手段可以非常方便地估計(jì)系統(tǒng)傳輸性能。由于傳輸碼序列的隨機(jī)性和示波器熒光屏的余輝作用，使若干個(gè)碼元波形相互重疊，波形酷似一個(gè)個(gè)“眼睛”，故稱為“眼圖”。SystemView具有“眼圖”這種重要的分析功能[8]。 使用Systemview進(jìn)行系統(tǒng)仿真的步驟使用Systemview進(jìn)行系統(tǒng)仿真，一般要經(jīng)過以下幾個(gè)步驟：(1)建立系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型 根據(jù)系統(tǒng)的基本工作原理，確定總的系統(tǒng)功能，并將各部分功能模塊化，找出各部分的關(guān)系，畫出系統(tǒng)框圖。(3)設(shè)置、調(diào)整參數(shù)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)模擬參數(shù)設(shè)置包括運(yùn)行系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置(系統(tǒng)模擬時(shí)間，采樣速率等)和功能模塊運(yùn)行參數(shù)(正弦信號(hào)源的頻率、幅度、初相，低通濾波器的截止頻率、通帶增益、阻帶衰減等)。 SystemView發(fā)展趨勢(shì)及現(xiàn)狀SystemView是美國ELANIX公司推出的，基于Windows環(huán)境下運(yùn)行的用于系統(tǒng)仿真分析的可視化軟件工具，它使用功能模塊(Token)去描述程序，無需與復(fù)雜的程序語言打交道，不用寫一句代碼即可完成各種系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與仿真，快速地建立和修改系統(tǒng)、訪問與調(diào)整參數(shù)，方便地加入注釋?，F(xiàn)代通信過程中的電信號(hào)可以分為兩大類:模擬信號(hào)(如普通電話機(jī)輸出的語音信號(hào))和數(shù)字信號(hào)(如電傳機(jī)、發(fā)報(bào)機(jī)輸出的信號(hào)),以數(shù)字信號(hào)(由二進(jìn)制“0”和“1”組成的數(shù)字碼流)攜帶并傳輸信息的通信方式就是數(shù)字通信。目前主要應(yīng)用在移動(dòng)通信、衛(wèi)星通信、微電子技術(shù)、微波中繼通信等領(lǐng)域。隨著人類流動(dòng)性的加快個(gè)人移動(dòng)通信技術(shù)發(fā)展腳步越來越快。第三章 設(shè)計(jì)原理．頻帶傳輸系統(tǒng)工作原理數(shù)字信號(hào)的傳輸方式為基帶傳輸和帶通傳輸。在這個(gè)過程中就要用到數(shù)字調(diào)制[5]。鍵控主要分為：振幅鍵控，頻移鍵控，相移鍵控三種基本的數(shù)字調(diào)制方式[1]。二進(jìn)制數(shù)字振幅鍵控通常記做2ASK。當(dāng)數(shù)字信號(hào)為二進(jìn)制時(shí)，則為二進(jìn)制振幅鍵控。 對(duì)于振幅鍵控這樣的線性調(diào)制來說，在二進(jìn)制里，2ASK是利用代表數(shù)字信息“0”或“1”的基帶矩形脈沖去鍵控一個(gè)連續(xù)的載波，使載波時(shí)斷時(shí)續(xù)的輸出，有載波輸出時(shí)表示發(fā)送“1”，無載波輸出時(shí)表示發(fā)送“0”。2ASK信號(hào)可表示為 ： (311)式中,為載波角頻率，s(t)為單極性NRZ矩形脈沖序列 (312)其中，g(t)是持續(xù)時(shí)間為、高度為1的矩形脈沖，常稱為門函數(shù)； 為二進(jìn)制數(shù)字振幅鍵控信號(hào)可以表示成一個(gè)單極性矩形脈沖序列與一個(gè)正弦型載波的相乘其實(shí)現(xiàn)的方法有兩種：模擬調(diào)制法和鍵控法?；鶐盘?hào)形成器把數(shù)字序列轉(zhuǎn)成為所需要的單極性基帶矩形脈沖序列s(t)與載波相乘后即把s(t)的頻譜搬移到附近，實(shí)現(xiàn)了2ASK。相干或非相干解調(diào)原理：2ASK信號(hào)也有兩種基本的解調(diào)方法：非相干解調(diào)和相干解調(diào)。低通濾波器的作用是濾除高頻雜波，使基帶包絡(luò)信號(hào)通過。不計(jì)噪聲影響時(shí)，帶通濾波器輸出為2ASK信號(hào)，經(jīng)過抽樣、判決后將碼元再生，即可恢復(fù)出數(shù)字序列。2FSK信號(hào)的產(chǎn)生方法主要有兩種。這兩種方法產(chǎn)生2FSK信號(hào)的差異在于：由調(diào)頻法產(chǎn)生的2FSK信呈在相鄰碼元之間的相位是連續(xù)變化的，而鍵控法產(chǎn)生的2FSK信號(hào)，是郵電子開關(guān)在兩個(gè)獨(dú)立的頻率源之間轉(zhuǎn)換形成，故相鄰碼元之間的相位不一不定期連續(xù)。在2FSK中，載波的頻率隨基帶信號(hào)在f1和f2兩個(gè)頻率點(diǎn)間變化[6]。由圖可見。因此2FSK信號(hào)的時(shí)域表達(dá)式又可以寫成：(315)原理圖如下： 2fsk時(shí)域表達(dá)式原理圖2FSK信號(hào)的解調(diào)—相干解調(diào)： 2fsk相干解調(diào)表達(dá)式這種方法所產(chǎn)生的信號(hào)，也就是利用矩形脈沖序列控制的開關(guān)對(duì)不同的頻率源進(jìn)行選通。因?yàn)閿?shù)字信號(hào)的電平是離散的，所以載波頻率的變化也是離散的[3][4]。就是根據(jù)數(shù)字基帶信號(hào)的兩個(gè)電平(或符號(hào))使載波相位在兩個(gè)不同的數(shù)值之間切換的一種相位調(diào)制方法。這種通過載波的不同相位來直接表示相應(yīng)的數(shù)字信息的相位鍵控通常被稱為絕對(duì)移相方式，此時(shí)也稱為反向鍵控(PSK) [6],（1）2PSK信號(hào)的產(chǎn)生2PSK的產(chǎn)生：模擬法和數(shù)字鍵控法，就模擬調(diào)制法而言，與產(chǎn)生2ASK信號(hào)的方法比較，只是對(duì)s(t)要求不同，因此2PSK信號(hào)可以看作是雙極性基帶信號(hào)作用下的DSB調(diào)幅信號(hào)。 2PSK信號(hào)與2ASK信號(hào)的時(shí)域表達(dá)式在形式上是完全相同的，所不同的只是兩者基帶信號(hào)s(t)的構(gòu)成，一個(gè)由雙極性NRZ碼組成，另一個(gè)由單極性NRZ碼組成。（2）2PSK信號(hào)的功率譜分析2PSK信號(hào)的功率譜：（1）當(dāng)雙極性基帶信號(hào)以相等的概率（p=1/2）出現(xiàn)時(shí)，2PSK信號(hào)的功率譜僅由連續(xù)譜組成。其中，連續(xù)譜取決于基帶信號(hào)經(jīng)線性調(diào)制后的雙邊帶譜，而離散譜則由載波分量確定（2）2PSK的連續(xù)譜部分與2ASK信號(hào)的連續(xù)譜基本相同因此，2PSK信號(hào)的帶寬、頻帶利用率也與2ASK信號(hào)的相同　(316)其中，數(shù)字基帶信號(hào)帶寬。相位調(diào)制和頻率調(diào)制一樣，本質(zhì)上是一種非線性調(diào)制，但在數(shù)字調(diào)相中，由于表征信息的相位變化只有有限的離散取值，因此，可以把相位變化歸結(jié)為幅度變化。原理圖如下： 2psk原理圖 2PSK的解調(diào)：2PSK，只用相干解調(diào)的方法來回復(fù)原始信號(hào)，可以用各種鑒相器來完成。它是直接比較前后碼的相位差，碼變換作用同時(shí)完成，不需碼變換器，無須相干載波，他適用但需一延遲電路來精確延遲一個(gè)碼元間隔。原理框圖： 主要由碼波形變換器、發(fā)送濾波器、信道、接收濾波器和取樣判決器等5個(gè)功能電路組成。其原理輸出圖如下： PN碼發(fā)生器低 通高 斯噪聲源加