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  • 本节系统整理仿真方法,为以后同事仿真提供充足经验。仿真工作总结主要按照两部分内容进行。如何进行一种波形仿真程序开发?首先,先完成该基带波形性能仿真,通过性能比较粗略得到该波形优缺点,以...

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    本节系统的整理仿真方法,为以后同事的仿真提供充足的经验。

    仿真工作的总结主要按照两部分内容进行。如何进行一种波形的仿真程序开发?首先,先完成该基带波形的性能仿真,通过性能比较粗略得到该波形的优缺点,以决定是否采用该波形。其次,在基带性能仿真程序的基础上结合专项仿真的结果进行相关模块的补充。专项仿真的内容是针对性的,比如定时偏差的跟踪、载波频偏的计算和跟踪等。然后,进行波形在实际系统实现过程中的细节仿真,比如CIC滤波器的设计,各种辅助模块的设计,比如AGC、抽取滤波器、交织解交织模块等。在这个环境的仿真过程中,要预先考虑实现过程中受到系统环境的影响,信号幅度变化的范围,有无干扰下算法的性能等等。最后,按照实际环境中的使用情况,对原有考虑不周全的细节进行专项仿真,不断的优化程序。因此,我一般将算法仿真的过程分为算法的初级阶段、发展阶段和完善阶段。在随着自身水平的提高,觉得以前程序做的还有很多不足时,那么就会提出改进规划,再次进入改进算法的初级阶段、发展阶段和完善阶段。由于算法的提高是基于研发人员的理论水平和对算法所应用的环境的认识的不断提高的背景,因此没有人能够将算法设计的一步到位,尤其是应用于工程实现类的算法,那么算法研究人员在平时的总结和知识的不断扩充是必不可少。关于如何总结,我求助的方式是基于文档,如何扩充知识,我是求助于阅读。这两种求助的方式在下面我还会专门讲解。如何进行专项技术的程序开发?有时,为了进行多种技术的比较以确定选择那种技术,那么就需要进行专项技术的仿真研究。比如调制方式的确定,选择QAM还是PSK方式呢?那些就需要通过仿真来确定这两种方式的优缺点,那么和系统代价、性能相关的指标就是仿真程序考察的重点,比如误码率性能和解调的复杂程度,而关于解调过程中,信号使用相干解调还是差分解调会带来的差异就不是仿真程序的考察内容,这样使得程序可以根据需求自由瘦身或者增肥。举例来说,比如你要结合调制内容考察编解码的性能,那么信号调制解调的内容使用基带形式来完成就可以了。而如果要完成系统定点量化造成的性能损失,那么中频形式的调制解调程序是必须的,因为很多情况下,载波量化到多少位可以使得系统性能不至于下降很多是无法在基带完成的。这种情况在GPS信号的解调中就体现的很明显。

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    修订记录

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    电气信息类专业课程之matlab系统仿真 第十一章 难度大的0.25PIDQPSK调制解调器(1)

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    有分析指出,我国达到牙齿健康标准的人不足1%,口腔疾病的整体发病率达到90%以上。也正因此,牙科成为资本眼中巨大的蓝海。数据显示,国内仅仅是种植牙市场存量空间已经达到4000亿元,如果算下其他牙科医用耗材,数字更加惊人。老百姓看病看得起吗?普通的病肯定可以,癌症呢?心血管毛病呢?很难说。

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    电气信息类专业课程之matlab系统仿真 第十一章 难度大的0.25PIDQPSK调制解调器(4)

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  • 前提:由于大部分物理信道并不适合直接传送基带信号,因此需要 ...数字载波调制传输系统主要有调频(F)调幅(A)调相(P ) 1.载波调制 常用方法:星座图(二进制、四进制。。。) 在OFDM中会更多地涉...

    前提:由于大部分物理信道并不适合直接传送基带信号,因此需要

    调制
    解调
    基带信号
    调制信号
    信道
    基带信号

    数字调制解调系统:在发送端利用载波信号的有限种不同的参数取值对应的形态,来表征所传送的信息,在接收端只需对已调载波信号的有限种形态进行辨识,就可恢复传输的符号。
    数字载波调制传输系统主要有调频(F)调幅(A)调相(P )

    载波调制

    常用方法:星座图(二进制、四进制。。。)
    在这里插入图片描述
    在OFDM中会更多地涉及到星座图及其具体用法。

    功率谱分析:求

    解调方法

    (1)相干解调
    (2)相关解调 / 匹配滤波器解调 / 最佳接收:
    将经过带通滤波的信号分为多路,每一路乘以正交基,然后通过匹配滤波器,最后汇聚到一起判决。这是最佳接收的办法。
    2ASK,2PSK,2DPSK不需要额外分其他支路

    比特能量Eb

    比特能量等于用于解调的波型一个(公共)周期内的能量之和

    误码率

    在这里插入图片描述

    1.ASK/OOK

    1.1 ASK信号波型

    在这里插入图片描述

    1.2 OOK信号的解调框图

    相干解调

    在这里插入图片描述

    相关解调/匹配滤波器的最佳接收

    在这里插入图片描述
    接下来所有系统的“匹配滤波器最佳接收/相关解调框图”,都相当于在其相干解调框图的基础上,将低通滤波器改为上图的匹配滤波器

    包络检波(非相干解调)

    在这里插入图片描述

    1.3 带宽

    2ASK信号的带宽基带脉冲波形带宽的两倍,即
    B2ASK=2B=2/T=2fS

    2. FSK

    2.1 2FSK的信号波形:

    在这里插入图片描述

    2.2 2FSK在系统中如何产生:

    在这里插入图片描述

    2.3 2FSK信号的解调框图:

    相干解调

    在这里插入图片描述

    相关解调/匹配滤波器的最佳接收

    对于带通匹配滤波器解调,相当于将上图的低通滤波器更换成匹配滤波器,其余部分不变

    包络检波解调(非相干解调)

    在这里插入图片描述

    2.4 带宽

    传输2FSK信号的带宽约为
    B2FSK=|f1-f0|+2RS=|f1-f0|+2/T

    2.5 最小频率间隔

    通常希望在一个码元周期内,信号acosωc1t和信号acosωc2t具有正交性。当两信号初始相位不同时,满足正交性的最小频率间隔
    在这里插入图片描述

    2.6 频带利用率

    若基带的波形信号为门函数,两载波信号的频谱主瓣间隔为1/T,相应地,频带利用率η2FSK
    在这里插入图片描述

    3.PSK

    3.1 2PSK信号波型:

    在这里插入图片描述

    3.2 2PSK在系统中如何产生:

    在这里插入图片描述
    改进型:DPSK(D:Delta,差值)

    3.3 带宽

    传输2PSK信号的带宽约为
    B2PSK=2RS=2/T

    2PSK信号的功率谱仅含连续谱

    3.4 频带利用率

    频带利用率η2PSK
    在这里插入图片描述

    4.DPSK

    4.1 2DPSK的信号波型:

    在这里插入图片描述
    其中:
    (a)输入的信息序列{bn}
    (b)差分编码后的基带符号序列{an’}
    (c)经过信号变换后的序列{an}
    (d)输出的2DPSK信号s(t)

    4.2 2DPSK在系统中如何产生:

    在这里插入图片描述
    每一处的波型参考4.1 2DPSK信号的波型

    4.3 2DPSK信号的解调

    差分相干解调:
    在这里插入图片描述
    每一处的波型:
    在这里插入图片描述

    5.各种系统性能比较

    有效性最差:2FSK
    可靠性最好:2PSK

    6.多进制调制系统

    在二进制系统中,码元速率RS=比特速率Rb,码元周期=比特周期。

    在多进制系统中,码元周期与比特周期、码元速率与比特速率的关系与进制数M有关。

    多进制数字载波调制最大的特点是:一个码元符号可以携带更多的比特信息。一个M进制的码元,可以携带k=log2M比特的信息
    多进制调制系统的码元速率RS与比特速率Rb的关系是:
    Rb=RSlog2M

    在前面第五章基带传输系统的讨论中可以知道,满足无码间串扰的基带传输系统的频带利用率ηB
    在这里插入图片描述
    其中,WB是基带信号/基带系统的带宽

    多进制调制系统中,相比起基带传输系统,变化的主要是信号的带宽和进制数M。由于多进制调制系统采用的均是双边带信号载波调制信号的带宽WC=2WB,因此多进制调制系统的频带利用率ηC
    在这里插入图片描述
    由此可见,随着进制数M的增大,频带利用率ηC将会相应地增大,但增大M,噪声容限Vn(也就是两星座点值间的距离的1/2,会相应地减小)说明其抗噪声(抗误码)性能下降

    在相同的噪声下,多进制数字调制系统的抗噪声性能低于二进制数字调制系统。在多进制数字调制系统中,研究较多并得到广泛应用的是多进制数字相位调制MPSK和多进制振幅相位联合键控方式。

    MPSK

    主要比较MQAM系统和MPSK系统的抗噪声干扰能力
    M≤8,用MPSK
    M≥16,用MQAM

    展开全文
  • 2FSK信号产生方法主要有两种:采用模拟调频电路实现;采用键控法来实现,即在二进制基带脉冲序列控制下通过开关电路对两个不同独立频率源进行选通,使其在每个码元期间输出f1和f2两个载波之一。频移键控是利用...
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    名词释义

    • 调幅度(调幅指数):反映信号在载波幅度上的调制程度在这里插入图片描述
      (其中SAM 为AM 调制信号表达式,AC 为载波幅度);
      在这里插入图片描述
    • LNA:低噪声放大器。(因为所有后面的处理都是基于LNA 放大后的信号进行的,所以有一个低噪声的模拟放大器是至关重要的);
    • AGC:自动增益控制。(自动增益控制是指使放大电路的增益自动地随信号强度而调整的自动控制方法);
    • 单音信号:单一频率的纯正弦信号
    • 衰减器:其主要用途是衰减功率和保护后级;
    • 扫频:指一个信号在一个频段内,频率由高到低或由低到高连续变化的过程;
    • 鉴相器:指能够鉴别出输入信号的相位差的器件,是使输出电压与输入信号和反馈信号之间的相位差有确定关系的电路。它是PLL,即锁相环的重要组成部分;
    • 锁相:相位锁定的简称,是一种使被控振荡器的相位受标准信号或外来信号控制的技术,含义是两个信号之间的相位同步;
    • 锁相环:指锁定相位的环路,是一种典型的反馈控制电路,输入的参考信号控制环路内部震荡信号的频率和相位,实现输出信号频率对输入信号频率的自动跟踪;
    • 频率合成器:以一个精确度、稳定度极好的石英晶体振荡器作为基准频率,并利用加、减、乘、除等基本运算技术,以获得与石英晶体振荡器同等精确度和稳定度的大量离散频率信号的设备。简单来说就是可从单个基准频率信号生成多种不同频率信号的电路;
    • 间接频率合成:指频率输出不是直接来自晶体振荡器,而是来自于电压控制振荡器的频率输出。这种方法用锁相环迫使电压控制振荡器的频率锁定在高稳定的标准频率上,由此获得多个稳定频率,故此法又叫锁相频率合成;
    • 锁相式频率合成:一个设计良好的压控振荡器具有高的短期频率稳定性,而标准频率源具有高的长期频率稳定度,锁相式频率合成器把这二者结合在一起,使其合成信号的长期稳定度和短期稳定度都很高;
    • VCO(压控振荡器):指输出频率与输入控制电压有对应关系的振荡电路,其振荡器的工作状态或震荡回路的元件参数受输入控制电压的控制;

    元器件简介

    • TQP3M9008:可级联,高线性低噪声放大器增益模块;
    展开全文
  • 对于数字调制技术的主要要求是:已调制的信号所占的频带要窄,即已调信号要更高的频谱效率,而对于已调信号,要方便采用相干或非相干的方法解调,且调制的信号要具有较强的抗噪声和抗干扰的能力,并适宜衰落信道...
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空空如也

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信息调制的方法主要有