simulink的數(shù)字調制與解調的仿真設計畢業(yè)論文-在線瀏覽
2025-08-15 11:23本頁面
【正文】 信從本質上來講就是實現(xiàn)信息傳遞功能的一門科學技術，它要將大量有用的信息無失真，高效率地進行傳輸，同時還要在傳輸過程中將無用信息和有害信息抑制掉。通信系統(tǒng)就是傳遞信息所需要的一切技術設備和傳輸媒質的總和，包括信息源、發(fā)送設備、信道、接收設備和信宿(受信者) ，它的一般模型如圖123所示。數(shù)字通信系統(tǒng)是利用數(shù)字信號來傳遞消息的通信系統(tǒng)，其模型如圖124所示， ↑圖124 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125所示。因而，數(shù)字通信更能適應對通信技術的越來越高的要求。 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。1837年發(fā)明的莫爾斯電磁式電報機標志著電通信的開始,之后，利用電進行通信的研究取得了長足的進步。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確，這標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世紀前半葉這種采用模擬技術的電話通信技術比電報的到了更為迅速和廣泛的發(fā)展。20世紀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。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。特別是在20世紀后半葉，隨著人造地球衛(wèi)星的發(fā)射，大規(guī)模集成電路、電子計算機和光導纖維等現(xiàn)代技術成果的問世，通信技術在以下幾個不同方向都取得了巨大的成功。（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)。（4） 電子計算機的出現(xiàn)將通信技術推上了更高的層次，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。例如，2003年我國的移動電話用戶首次超過了固定電話用戶。隨著現(xiàn)代電子技術的發(fā)展，通信技術正向著數(shù)字化、網(wǎng)絡化、智能化和寬帶化的方向發(fā)展。到那時人們的生活將越來越離不開通信。然而，在實際信道中，大多數(shù)信道具有帶通傳輸特性，數(shù)字基帶信號不能直接在這種帶通傳輸特性的信道中傳輸。 圖 21 數(shù)字調制系統(tǒng)的基本結構 數(shù)字調制與模擬調制原理是相同的，一般可以采用模擬調制的方法實現(xiàn)數(shù)字調制。這樣，可以用載波的某些離散狀態(tài)來表示數(shù)字基帶信號的離散狀態(tài)。 本章重點論述二進制數(shù)字調制系統(tǒng)的原理及其抗噪聲性能，簡要介紹多進制數(shù)字調制原理。 (b) 相干解調圖 292FSK非相干解調過程的時間波形 過零檢測法解調器的原理圖和各點時間波形如圖2 10 ,二進制移頻鍵控信號的過零點數(shù)隨載波頻率不同而異,通過檢測過零點數(shù)從而得到頻率的變化. 在圖 2 10 中,輸入信號經(jīng)過限幅后產(chǎn)生矩形波,經(jīng)微分, 整流,波形整形,形成與頻率變化相關的矩形脈沖波,經(jīng)低通濾波器濾除高次諧波,便恢復出與原數(shù)字信號對應的基帶數(shù)字信號. 圖 2 – 10 過零檢測法原理圖和各點時間波形(2PSK)在二進制數(shù)字調制中,當正弦載波的相位隨二進制數(shù)字基帶信號離散變化時,則產(chǎn)生二進制移相鍵控(2PSK)信號. 通常用已調信號載波的 0176。分別表示二進制數(shù)字基帶信號的 1 和 0. 二進制移相鍵控信號的時域表達式為e2PSK(t)= g(tnTs)]cosωct ( 21 9)其中, an與2ASK和2FSK時的不同,在2PSK調制中,an應選擇雙極性,即 （2110） （2–111）若g(t)是脈寬為Ts, 高度為1的矩形脈沖時,則有e2PSK(t)=cosωct, 發(fā)送概率為P cosωct, 發(fā)送概率為1P由式(2 1 11)可看出,當發(fā)送二進制符號1時,已調信號e2PSK(t)取0176。,則有 φn= 0176。, 發(fā)送 0 符號這種以載波的不同相位直接表示相應二進制數(shù)字信號的調制方式, 2 11 所示. 圖 2 – 11 二進制移相鍵控信號的時間波形二進制移相鍵控信號的調制原理圖如圖 2 12 所示. 其中圖(a)是采用模擬調制的方法產(chǎn)生2PSK信號,圖(b)是采用數(shù)字鍵控的方法產(chǎn)生2PSK信號.2PSK信號的解調通常都是采用相干解調, 解調器原理圖如圖 2 13 ,有關相干載波的恢復問題將在第 11 章同步原理中介紹. 2PSK信號相干解調各點時間波形如圖 2 14 所示. 當恢復的相干載波產(chǎn)生180176。的相位模糊,所以2PSK信號的相干解調存在隨機的倒π現(xiàn)象,從而使得2PSK方式在實際中很少采用. 圖215 過零檢測法原理圖和各點波形(2DPSK) 在2PSK信號中,信號相位的變化是以未調正弦載波的相位作為參考,用載波相位的絕對數(shù)值表示數(shù)字信息的, 2 14 所示2PSK信號的解調波形可以看出, 由于相干載波恢復中載波相位的180176。相位模糊, 解調出的相對碼將產(chǎn)生倒置現(xiàn)象,但是經(jīng)過碼反變換器后,輸出的絕對碼不會發(fā)生任何倒置現(xiàn)象,從而解決了載波相位模糊度的問題. . 圖 2 152DPSK信號調制過程波形圖圖 2 162DPSK信號調制器原理圖圖 2 172DPSK信號相干解調器原理圖和解調過程各點時間波形 2DPSK信號也可以采用差分相干解調方式(相位比較法), 解調器原理圖和解調過程各點時間波形如圖 2 18 所示. 其解調原理是直接比較前后碼元的相位差, ,因此是一種非相干解調方法. 2DPSK系統(tǒng)是一種實用的數(shù)字調相系統(tǒng), 但其抗加性白噪聲性能比2PSK的要差. 圖 2 182DPSK信號差分相干解調器原理圖和解調過程各點時間波形215 二進制數(shù)字信號的功率譜密度 1．2ASK 信號的功率譜密度
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