【正文】 擴(kuò)頻碼序列組合以后按照不同的碼字去控制頻率合成器。在收端，為了解調(diào)跳頻信號(hào)，需要有與發(fā)端完全相同的本地?cái)U(kuò)頻碼發(fā)生器去控制本地頻率合成器，使其輸出的調(diào)頻信號(hào)能在混頻器中與接收信號(hào)差頻出固定的中頻信號(hào)，然后經(jīng)中頻帶通濾波器及信息解調(diào)器輸出恢復(fù)的信息。 頻域跳變示意圖(3)跳時(shí)方式跳變時(shí)間(Time Hopping)工作方式，簡稱跳時(shí)(TH)方式。首先把時(shí)間軸分成許多時(shí)片。由于采用了窄得很多的時(shí)片去發(fā)送信號(hào)，相對說來，信號(hào)的頻譜也就展寬，了。在發(fā)端，輸入的數(shù)據(jù)線存儲(chǔ)起來，由擴(kuò)頻碼發(fā)生器產(chǎn)生的擴(kuò)頻碼序列去控制通斷開關(guān)，經(jīng)二相或四相調(diào)制后再經(jīng)射頻調(diào)制后發(fā)射。只要收發(fā)兩端在時(shí)間上嚴(yán)格同步進(jìn)行，就能正確地恢復(fù)原始數(shù)據(jù)。跳時(shí)系統(tǒng)的處理增益等于一幀中所分的時(shí)片數(shù)。跳時(shí)通常都與其他方式結(jié)合使用，組成各種混合方式。如果發(fā)射的射頻脈沖信號(hào)在一個(gè)周期內(nèi)其載波的頻率作線性變化，則成為線性調(diào)頻。 線性調(diào)頻原理圖發(fā)端有一鋸齒波去調(diào)制壓控振蕩器，從而產(chǎn)生線性調(diào)頻脈沖。在收端，線性調(diào)頻脈沖由匹配濾波器對其進(jìn)行壓縮，把能量集中在一個(gè)很短的時(shí)間內(nèi)輸出，從而提高了性噪比，獲得了處理增益。如果脈沖前后兩端的頻率經(jīng)不同的延遲后一同輸出，則匹配濾波器輸出信噪比的改善時(shí)脈沖寬度與調(diào)頻頻偏乘積的函數(shù)。(5)混合方式在上述幾種基本的擴(kuò)頻方式的基礎(chǔ)上可以組合起來構(gòu)成各種混合方式。一般說來，采用混合方式看起來在技術(shù)上要復(fù)雜一些，實(shí)現(xiàn)起來也要困難一些。例如DS／FH系統(tǒng)，就是一種中心頻率在某一頻帶內(nèi)跳變的直接序列擴(kuò)頻系統(tǒng)。DS/FH系統(tǒng)的處理增益為DS和FH的處理增益之和。甚至有時(shí)相對來說，其技術(shù)復(fù)雜性比單獨(dú)用DS來展寬頻譜或用FH在更寬的范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)頻率的跳變還要容易些。采用這種方式可以容納更多的用戶。加上跳時(shí)，只不過增加了一個(gè)通—斷開關(guān)，并不增加太多技術(shù)上的復(fù)雜性。但是對于一個(gè)有多種功能要求的系統(tǒng)，DS、FH、TH可分別實(shí)現(xiàn)各自獨(dú)特的功能。(1)組成與原理 前面已經(jīng)說過：所謂直接序列(DS)擴(kuò)頻，就是直接用具有高碼率的擴(kuò)頻碼序列在發(fā)端去擴(kuò)展信號(hào)的頻譜。(a)(b) 直擴(kuò)系統(tǒng)的組成框圖(a)中，假定發(fā)送的是一個(gè)頻帶限于以內(nèi)的窄帶信息。一般的窄帶通信系統(tǒng)直接將此信號(hào)在發(fā)射機(jī)中對射頻進(jìn)行調(diào)制后由天線輻射出去。常用的一種擴(kuò)展頻譜的方法就是用一高碼率的隨機(jī)碼序列對窄帶信號(hào)進(jìn)行二相相移鍵控調(diào)制。選擇。這一擴(kuò)展了頻譜的信號(hào)再送到發(fā)射機(jī)中去對射頻進(jìn)行調(diào)制后由天線輻射出去。因此，在收端((b))，進(jìn)入接收機(jī)的除有用信號(hào)外還存在干擾信號(hào)。不言而喻，對這一中頻寬帶信號(hào)必須進(jìn)行解擴(kuò)處理才能進(jìn)行信息解調(diào)。從頻譜上看則表現(xiàn)為寬帶信號(hào)被解擴(kuò)壓縮還原成窄帶信號(hào)。但是對于進(jìn)入接收機(jī)的變窄帶干擾信號(hào)，在收端調(diào)制器中同樣也受到偽隨機(jī)碼的雙相相移鍵控調(diào)制，它反而使窄帶干擾變成寬度干擾信號(hào)。由此可見，接收機(jī)輸入端的信號(hào)與噪聲經(jīng)過解擴(kuò)處理，使信號(hào)功率集中起來通過濾波器，同時(shí)使干擾功率擴(kuò)散后被濾波器大量濾除，結(jié)果便大大提高了輸出端的信號(hào)噪聲功率比。它體現(xiàn)了直擴(kuò)系統(tǒng)的抗干擾能力。Matlab命令很數(shù)字中的符號(hào)、公式非常接近，可讀性強(qiáng)，容易掌握，還可利用它所提供的編程語言進(jìn)行編程完成特定的工作。從Windows中雙擊Matlab圖標(biāo)，會(huì)出現(xiàn)Matlab窗口(Command Window),在一段提示信息后，通過上下箭頭可以調(diào)出以前打入的命令，用滾動(dòng)條可以查看以前的命令以及輸出信息?？梢栽囋噃elp、help help和help eig(求特征值的函數(shù))命令。Matlab語句的磁盤文件成為M文件，因?yàn)檫@些文件名的末尾是M形式，則提供bessel函數(shù)語句。M文件有兩種類型：第一類型的M文件成為命令文件，它是一系列命令、語句的簡單組合。用戶為解決一個(gè)特定問題而編寫的大量的外部函數(shù)可放在matlab工具箱中，這樣的一組外部函數(shù)形成一個(gè)專用的軟件包。(2)命令文件當(dāng)一個(gè)命令文件被調(diào)用時(shí)，matlab運(yùn)行文件中出現(xiàn)的命令而不是交互地等待鍵盤輸入。(3)函數(shù)文件如果M文件的第一行包含function，這個(gè)文件就是函數(shù)文件。函數(shù)被調(diào)用完畢后，所定義變量和運(yùn)算將全部釋放，函數(shù)文件對擴(kuò)展matlab函數(shù)非常有用。一般而言，輸入一個(gè)名字到matlab，例如鍵入whoopie命令，matlab用以下步驟解釋：看whoopie是否為變量；檢驗(yàn)whoopie是否為在線函數(shù)；檢驗(yàn)whoopie文件的當(dāng)前目錄；將whoopie看成matlab的path的一個(gè)文件，在matlab path目錄中搜索。 matlab 輸出格式 本章小結(jié)本章首先對通信系統(tǒng)的相關(guān)調(diào)制解調(diào)原理進(jìn)行介紹，并且分析各自的優(yōu)缺點(diǎn)。由前端設(shè)備CMTS和用戶端設(shè)備CM組成一個(gè)完成的數(shù)據(jù)傳輸和交換通道，下行通道帶寬為6M，采用64QAM的調(diào)制方式[14]。每個(gè)CM都擁有唯一的地址碼，CM通過下行信號(hào)中的地址碼與自己的地址碼進(jìn)行判別是否是自己的信息，也就是說，每個(gè)CM都偵聽下行傳輸?shù)乃袛?shù)據(jù)包，只有地址碼與之匹配的CM才能接收，即所謂多址控制。因?yàn)閿?shù)據(jù)信號(hào)的性質(zhì)與噪聲的性質(zhì)相似，所以當(dāng)噪聲過大時(shí)容易引起較大的誤碼率，使數(shù)據(jù)包丟失。上行通道的帶寬分為：400KHz、800 KHz、 MHz幾個(gè)檔次。如果通道的信噪比值過低則可以將上行通道的帶寬設(shè)置得窄一些，但它是以犧牲數(shù)據(jù)傳輸速率為代價(jià)的。 QAM調(diào)制解調(diào)器從上述可知道，由于上行通道匯聚噪聲的影響，TDMA系統(tǒng)的上下行數(shù)據(jù)的傳送速率是不一樣的(上下行業(yè)務(wù)流量的比率從1:30到1:3)即不對稱。將TDMA系統(tǒng)中上行通道調(diào)制方式改為16QAM調(diào)制方式，數(shù)據(jù)速率達(dá)14 Mbps。根據(jù)仙農(nóng)的信道容量公式,在速率不變的情況下，頻帶寬度與信噪比 的關(guān)系是相反的，即在頻帶寬度增加的情況下，可在較低的信噪比以不變的傳輸速率傳遞信息。在發(fā)信端輸入的數(shù)據(jù)先經(jīng)數(shù)據(jù)調(diào)制，形成帶寬為B1的基帶數(shù)字信號(hào)，然后由擴(kuò)頻編碼發(fā)生器產(chǎn)生的偽隨機(jī)噪聲序列碼(PN碼)去調(diào)制數(shù)字信號(hào)，形成帶寬為B2的擴(kuò)頻信號(hào)，由于B2B1，所以擴(kuò)頻信號(hào)的功率密度極低，擴(kuò)頻信號(hào)再經(jīng)調(diào)制到射頻上發(fā)送出去。擴(kuò)頻系統(tǒng)可以極大限度地共享相同的頻道資源，由于每個(gè)系統(tǒng)都具有與眾不同的PN碼來減少來自其他設(shè)備的干擾，只有具有與發(fā)信端相同PN碼的收信端才能重組或壓縮擴(kuò)頻信號(hào)來獲得其中加載的有效信息。 調(diào)制解調(diào)器的設(shè)計(jì) QPSK調(diào)制解調(diào)器的設(shè)計(jì)QPSK抗起伏干擾的能力較強(qiáng)，而占用的頻帶并不寬。因而在起伏干擾嚴(yán)重，且頻帶又比較緊張的信道中，移相鍵控比較受歡迎，因此文中TDMA系統(tǒng)上行通道采用QPSK調(diào)制。 QPSK調(diào)制解調(diào)流程圖 QAM調(diào)制解調(diào)器的設(shè)計(jì)[16]。當(dāng)M=64時(shí)，、為雙極性六電平信號(hào)。兩個(gè)乘法器輸出為和[18,19]，它們都是六進(jìn)制雙極性振幅調(diào)制信號(hào)，其載波是正交的。分別與兩個(gè)相互正交的正弦波相乘，經(jīng)濾波后，濾除分量，再進(jìn)行并/串轉(zhuǎn)換，即可得到原來的信號(hào)。調(diào)制解調(diào)系統(tǒng)可大致分為三大模塊：調(diào)制模塊、信道模塊、解調(diào)模塊。為使仿真系統(tǒng)更加與實(shí)際相似，系統(tǒng)中加入加性高斯白噪聲模塊。這種影響表現(xiàn)在兩個(gè)方面：一是產(chǎn)生噪聲，二是減弱信號(hào)的強(qiáng)度和改變信號(hào)的形狀。因此，在設(shè)計(jì)通信系統(tǒng)的過程中，信道對傳輸信號(hào)的影響是一個(gè)不可或缺的環(huán)節(jié)。擴(kuò)頻能大大增加信號(hào)的抗造能力，而QAM則能夠?qū)崿F(xiàn)較高的頻帶利用率。 誤碼率計(jì)算在上述三大主程序后面增加計(jì)算程序，計(jì)算仿真結(jié)果以及誤碼率。另外，根據(jù)前面提到的用直接序列擴(kuò)頻加入QAM調(diào)制解調(diào)的方案，設(shè)計(jì)出直接序列擴(kuò)頻調(diào)制解調(diào)，并畫出程序流程圖?？梢奞PSK仿真誤碼率波動(dòng)較大，但平均誤碼率比QAM小很多。最后一行一次輸出錯(cuò)誤碼元個(gè)數(shù)，總傳輸碼元，平均誤碼率。 擴(kuò)頻仿真誤碼率 結(jié)果分析以上分別列出了相同信噪比下，QPSK和擴(kuò)頻QAM的仿真的誤碼率情況。可見，采用直接序列擴(kuò)頻調(diào)制能在保證誤碼率的前提下很好的解決電纜調(diào)制解調(diào)器上下行通道不對稱的問題。比較仿真結(jié)果分析不同調(diào)制解調(diào)方式的優(yōu)缺點(diǎn)。但是因?yàn)閷ΨQ傳輸?shù)脑?，QPSK被直接序列擴(kuò)頻QAM取代。東北大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第5章 總結(jié)第5章 總結(jié) 工作總結(jié)整個(gè)設(shè)計(jì)的調(diào)制解調(diào)系統(tǒng)全部基于matlab軟件基礎(chǔ)上，采用matab編程。本設(shè)計(jì)的工作主要包括一下幾個(gè)方面：(1)簡要介紹了通信系統(tǒng)的幾個(gè)基礎(chǔ)調(diào)制方法的基本原理，并進(jìn)行比較分析，比較相互的差異優(yōu)缺,并大概介紹了直接序列擴(kuò)頻。(3)設(shè)計(jì)中利用編程以及matlab系統(tǒng)固有程序?qū)Ω髡{(diào)制方法進(jìn)行仿真比較。文中對三種常用調(diào)制解調(diào)方法進(jìn)行仿真，并對仿真結(jié)果進(jìn)行比較分析，得出各自的優(yōu)缺以及適用環(huán)境。 設(shè)計(jì)的不足之處和需要改進(jìn)的方向本設(shè)計(jì)也存在著許多不足之處。 另外，由于輸入信號(hào)的單一性，不能全面的了解不同的調(diào)制方式對于不同輸入信號(hào)的調(diào)制結(jié)果。 今后的工作展望盡管本設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的信息調(diào)制與解調(diào)系統(tǒng)達(dá)到基本的要求，但是還可以進(jìn)行許多完善。而且，本設(shè)計(jì)完成的只是一個(gè)調(diào)制解調(diào)系統(tǒng)，包括一系列的驗(yàn)證顯示方案，并沒有對調(diào)制解調(diào)器的其他部分進(jìn)行設(shè)計(jì)研究。東北大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn)[1] 黃志偉. 調(diào)制解調(diào)器電路設(shè)計(jì)[M]. 西安:西安電子科技大學(xué)出版社,2009.[2] 徐現(xiàn)嶺. 現(xiàn)代通信系統(tǒng)調(diào)制解調(diào)的基本技術(shù)和實(shí)現(xiàn)方法[D]. 西安電子科技大學(xué), 2008:2240.[3] 劉志峰、李青. 有線電視網(wǎng)與cable modem技術(shù)的淺析[J]. 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