基于simulink的數(shù)字調(diào)制解調(diào)仿真--電子信息工程技術(shù)系-在線瀏覽
2025-01-20 21:47本頁面
【正文】 轉(zhuǎn)換成電信號(hào)通常簡(jiǎn)稱為信號(hào)后才能在通信系統(tǒng)中傳輸所以信號(hào) Signal 是傳輸消息的手段信號(hào)是消息的物質(zhì)載體 相應(yīng)的信號(hào)可分為模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)模擬信號(hào)的自變量可以是連續(xù)的或離散的但幅度是連續(xù)的 分別如圖 121 所示 如電話機(jī)電視攝像機(jī)輸出的信號(hào)就是模擬信號(hào)數(shù)字信號(hào)的自變量可以是連續(xù)的或離散的但幅度是離散的 分別如圖 122 所示 如電船傳機(jī)計(jì)算機(jī)等各種數(shù)字終端設(shè)備輸出的信號(hào)就是數(shù)字信號(hào) 通信的目的是傳遞消息但對(duì)受信者有用的是消息中包含的有效內(nèi)容也即信息 Information 消息是具體的表面的而信息是抽象的本質(zhì)的且消息中包含的信息的多少可以用信息量來度量 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)用越來越廣泛通信從本質(zhì)上來講就是實(shí)現(xiàn)信息傳遞功能的一門科學(xué)技術(shù)它要將大量有用的信息無失真高效率地進(jìn)行傳輸同時(shí)還要在傳輸過程中將無用信息和有害信息抑制掉當(dāng)今的通信不僅要有效地傳遞信息而且還有儲(chǔ)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(gè)重要組成部分 通信系統(tǒng)就是傳遞信息所需要的一切技術(shù)設(shè)備和傳輸媒質(zhì)的總和包括信息源發(fā)送設(shè)備信道接收設(shè)備和信宿 受信者 它的一般模型如圖 123 所示 ↑ 圖 123 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)數(shù)字通信系統(tǒng)是利用數(shù)字信號(hào)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(hào)來傳遞消息的通信系統(tǒng)其模型如圖 125 所示 圖 125 模擬通信系統(tǒng)模型 數(shù)字通信系統(tǒng)較模擬通信系統(tǒng)而言具有抗干擾能力強(qiáng)便于加密易于實(shí)現(xiàn)集成化便于與計(jì)算機(jī)連接等優(yōu)點(diǎn)因而數(shù)字通信更能適應(yīng)對(duì)通信技 術(shù)的越來越高的要求近二十年來數(shù)字通信發(fā)展十分迅速在整個(gè)通信領(lǐng)域中所占比重日益增長(zhǎng)在大多數(shù)通信系統(tǒng)中已代替模擬通信成為當(dāng)代通信系統(tǒng)的主流 通信的發(fā)展史簡(jiǎn)介 遠(yuǎn)古時(shí)代遠(yuǎn)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(shí)間長(zhǎng)的缺點(diǎn)為了在盡量短的時(shí)間內(nèi)傳遞盡量多的消息人們不斷地嘗試所能找到的各種最新技術(shù)手段 1837 年發(fā)明的莫爾斯電磁式電報(bào)機(jī)標(biāo)志著電通信的開始之后利用電進(jìn)行通信的研究取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步 1866 年利用海底電纜實(shí)現(xiàn)了跨大西洋的越洋電報(bào)通信 1876 年貝爾發(fā)明了電話利用電信號(hào)實(shí)現(xiàn)了語音信號(hào)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(bào)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(bào)的到了更為迅速和廣泛的發(fā)展 1937 年瑞威斯發(fā)明的脈沖編碼調(diào)制標(biāo)志數(shù)字通信的開始 20世紀(jì) 60年代以后集成電路電子計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)使得數(shù)字通信迅速發(fā)展在 70年代末在全球發(fā)展起來的模擬移動(dòng)電話在 90年代中期被數(shù)字移動(dòng)電話所代替現(xiàn)有的模擬電視也正在被數(shù)字電視所代替數(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 13 通信技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢(shì) 進(jìn)入 20 世紀(jì)以來 隨著晶體管集成電路的出現(xiàn)與普及無線通信迅速發(fā)展特別是在 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(jì)算機(jī)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(gè)不同方向都取得了巨大的成功 微波中繼通信使長(zhǎng)距離大容量的通信成為了現(xiàn)實(shí) 移動(dòng)通信和衛(wèi)星通信的出現(xiàn)使人們隨時(shí)隨地可通信的愿望可以實(shí)現(xiàn) 光導(dǎo)纖維的出現(xiàn)更是將通信容量提高到了以前無法想象的地步 電子計(jì)算機(jī)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(jì)算機(jī)的融合人們將世界變成了地球村 微電子技術(shù)的發(fā)展使通信終端的體積越來越小成本越來越低范圍越來越廣例如 2020 年我國的移動(dòng)電話用戶首次超過了固定電話用戶根據(jù)國家信息產(chǎn)業(yè)部的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)到 2020 年底移動(dòng)電話用戶近 4 億 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)展隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步人們對(duì)通信的要求越來越高各種技術(shù)會(huì)不斷地應(yīng)用于通信領(lǐng)域各種新的通信業(yè)務(wù)將不斷地被開發(fā)出來到那時(shí)人們的生活將越來越離不開通信 第 2 章 數(shù)字頻帶傳輸系統(tǒng) 在數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)中為了使數(shù)字基帶信號(hào)能夠在信道中傳輸要求信道應(yīng)具有低通形式的傳輸特性然而在實(shí)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(hào)不能直接在這 種帶通傳輸特性的信道中傳輸必須用數(shù)字基帶信號(hào)對(duì)載波進(jìn)行調(diào)制產(chǎn)生各種已調(diào)數(shù)字信號(hào) 圖 21 數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu) 數(shù)字調(diào)制與模擬調(diào)制原理是相同的一般可以采用模擬調(diào)制的方法實(shí)現(xiàn)數(shù)字調(diào)制但是數(shù)字基帶信號(hào)具有與模擬基帶信號(hào)不同的特點(diǎn)其取值是有限的離散狀態(tài)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(hào)的離散狀態(tài)基本的三種數(shù)字調(diào)制方式是振幅鍵控 ASK 移頻鍵控 FSK 和移相鍵控 PSK 或 DPSK 本章重點(diǎn)論述二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)的原理及其抗 噪聲性能簡(jiǎn)要介紹多進(jìn)制 數(shù)字調(diào)制原理 21 二進(jìn)制振幅鍵控 2ASK 振幅鍵控是正弦載波的幅度隨數(shù)字基帶信號(hào)而變化的數(shù)字調(diào)制當(dāng)數(shù)字基帶信號(hào)為二進(jìn)制時(shí)則為二進(jìn)制振幅鍵控 設(shè)發(fā)送的二進(jìn)制符號(hào)序列由 01序列組成發(fā)送 0符號(hào)的概率為 P發(fā)送 1符號(hào)的概率為 1P且相互獨(dú)立該二進(jìn)制符號(hào)序列可表示為 其中 Ts 是二進(jìn)制基帶信號(hào)時(shí)間間隔 g t 是持續(xù)時(shí)間為 Ts 的矩形脈沖 則二進(jìn)制振幅鍵控信號(hào)可表示為 二進(jìn)制振幅鍵控信號(hào)時(shí)間波型如圖 2 所
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