通信原理課程設(shè)計(jì)說明書

1、唐山學(xué)院課程設(shè)計(jì)唐山學(xué)院課程設(shè)計(jì)11 引言 通信原理是通信工程、信息工程、網(wǎng)絡(luò)工程、信息對抗等電子信息類專業(yè)的一門重要理論課程。它是一般專業(yè)基礎(chǔ)課與專業(yè)課之間的橋梁，承擔(dān)著從一般基礎(chǔ)理論到實(shí)踐應(yīng)用、從獨(dú)立電路功能到系統(tǒng)的重要過渡?，F(xiàn)代通信技術(shù)的發(fā)展日新月異，學(xué)習(xí)通信專業(yè)知識(shí)的學(xué)生和科技人員不但需要掌握扎實(shí)的基礎(chǔ)理論，而且需要學(xué)習(xí)與了解更多的現(xiàn)代通信技術(shù)理論，并將理論與實(shí)踐相結(jié)合。通信按照傳統(tǒng)的理解就是信息的傳輸，信息的傳輸離不開它的傳輸工具，通信系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生，我們此次課題的目的就是要對調(diào)制解調(diào)的通信系統(tǒng)進(jìn)行仿真研究。通信系統(tǒng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)是信號的調(diào)制與解調(diào)，這就用到了調(diào)制技術(shù)，調(diào)制可分為模擬調(diào)制和

2、數(shù)字調(diào)制，模擬調(diào)制。模擬調(diào)制常用的方法有 AM 調(diào)制、DSB 調(diào)制、SSB 調(diào)制；數(shù)字調(diào)制常用的方法有 2ASK、2FSK、2PSK 調(diào)制等。經(jīng)過調(diào)制不僅可以進(jìn)行頻譜搬移，把調(diào)制信號的頻譜搬移到所希望的位置上，從而將調(diào)制信號轉(zhuǎn)換成適合于信道傳輸或便于信道多路復(fù)用的已調(diào)信號，而且它對系統(tǒng)的傳輸有效性和傳輸?shù)目煽啃杂兄艽蟮挠绊?。調(diào)制方式往往決定著一個(gè)通信系統(tǒng)的性能。隨著通信日新月異的發(fā)展，通信系統(tǒng)也日趨復(fù)雜。因此，在通信系統(tǒng)的研發(fā)過程中，通信系統(tǒng)的軟件仿真已必不可少。美國 Elanix 公司推出的基于 PC 機(jī)Windows 平臺(tái)的 SystemView 動(dòng)態(tài)系統(tǒng)仿真軟件，是一個(gè)比較流行的仿真軟

3、件。SystemView 主要用于電路與通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、仿真、能滿足從信號處理、濾波器設(shè)計(jì)到復(fù)雜的通信系統(tǒng)等要求。SystemView 借助大家熟悉的 Windows 窗口環(huán)境，以模塊化和交互式的界面，為用戶提供一個(gè)嵌入式的分析引擎。SystemView 仿真系統(tǒng)的主要特點(diǎn)有：能仿真大量的應(yīng)用系統(tǒng)；能快速方便地進(jìn)行動(dòng)態(tài)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與仿真；在本文中可以方便地加入 SystemView 的結(jié)果；完備的濾波和線性設(shè)計(jì)；先進(jìn)的信號分析和數(shù)據(jù)處理；完善的自我診斷功能等。SystemView 由兩個(gè)窗口組成，分別是系統(tǒng)設(shè)計(jì)窗口和分析窗口。系統(tǒng)設(shè)計(jì)窗口包括標(biāo)題欄、菜單欄、工具條、滾動(dòng)條、提示欄、圖符庫和設(shè)計(jì)工作

4、區(qū)。所有系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、搭建等基本操作，都是在設(shè)計(jì)窗口內(nèi)完成。分析窗口包括標(biāo)題欄、菜單欄、工具條、流動(dòng)條、活動(dòng)圖形窗口和提示信息欄。提示信息欄顯示分析窗口的狀態(tài)信息、坐標(biāo)信息和指示分析的進(jìn)度；活動(dòng)圖形窗口顯示輸出的各種圖形，如波形等。分析窗口是用戶觀察 SystemView 數(shù)據(jù)輸出的基本工具，在窗口界面中，有多種選項(xiàng)可以增強(qiáng)顯示的靈活性和系統(tǒng)的用途等功能。在分析窗口最為重要的是接收計(jì)算器，利用這個(gè)工具我們可以獲得輸出的各種數(shù)據(jù)和頻域參數(shù)，并對其進(jìn)行分析、處理、比較，或進(jìn)一步的組合運(yùn)算，如信號的頻譜圖就可以很方便的唐山學(xué)院課程設(shè)計(jì)唐山學(xué)院課程設(shè)計(jì)2在此窗口觀察到。2 SystemView 仿真軟件

5、的介紹SystemView 是一個(gè)信號級的系統(tǒng)仿真軟件，是由美國 ELANIX 公司推出的基于 PC 的系統(tǒng)設(shè)計(jì)和仿真分析的軟件工具，它為用戶提供了一個(gè)完整的開發(fā)設(shè)計(jì)數(shù)字信號處理（DSP）系統(tǒng)，通信系統(tǒng)，控制系統(tǒng)以及構(gòu)造通用數(shù)字系統(tǒng)模型的可視化軟件環(huán)境。使用 SystemView,我們不用關(guān)心項(xiàng)目的設(shè)計(jì)思想和過程，而不用花費(fèi)大量的時(shí)間去編程建立系統(tǒng)仿真模型。我們只用鼠標(biāo)點(diǎn)擊器圖標(biāo)即可完成系統(tǒng)的建模、設(shè)計(jì)和測試，而不用學(xué)習(xí)復(fù)雜的計(jì)算機(jī)程序編制，也不必?fù)?dān)心程序中是否存在編程錯(cuò)誤。2.1 SystemView 的基本特點(diǎn)1.能仿真大量的應(yīng)用系統(tǒng)能在 DSP、通訊和控制系統(tǒng)應(yīng)用中構(gòu)造復(fù)雜的模擬、數(shù)字、

6、混合和多速率系統(tǒng)。具有大量的可選擇的庫，允許用戶有選擇地增加通訊、邏輯、DSP 和射頻/模擬功能模塊。特別適合于無線電話、無繩電話、調(diào)制解調(diào)器以及衛(wèi)星通信系統(tǒng)等的設(shè)計(jì)；課進(jìn)行各種系統(tǒng)是與/頻域分析和譜分析；對射頻/模擬電路進(jìn)行理論分析和失真分析。2.快速方便的動(dòng)態(tài)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與仿真SystemView 圖標(biāo)庫包括幾百種信號源、接收端、操作符合功能塊，提供從DSP、通信、信號處理、自動(dòng)控制、直到構(gòu)造通用數(shù)學(xué)模型等應(yīng)用。信號源和接收端圖標(biāo)允許在 SystemView 內(nèi)部生成和分析信號，并提供可外部處理的各種文件格式和輸入/輸出數(shù)據(jù)接口。3.在報(bào)告中方便地加入 SystemView 的結(jié)論System

7、View 通過 Notes(注釋)很容易在屏幕上描述系統(tǒng)；生成的 SystemView系統(tǒng)餓輸出的波形圖可以很方便地使用復(fù)制和粘貼命令插入微軟 word 等文字處理器。4.提供基于組織結(jié)構(gòu)圖方式的設(shè)計(jì)通過利用 SystemView 中的圖符和 MetaSystem(子系統(tǒng))對象的無限制分層結(jié)構(gòu)功能，SystemView 能很容易地建立復(fù)雜的系統(tǒng)。5.多速率系統(tǒng)和并行系統(tǒng) SystemView 允許合并多種數(shù)據(jù)采樣率輸入的系統(tǒng)，以簡化 FIR 濾波器的執(zhí)行。這種特性尤其適合于同時(shí)具有低頻和高頻部分的痛 ixnxitongd 而設(shè)計(jì)于仿真，有利唐山學(xué)院課程設(shè)計(jì)唐山學(xué)院課程設(shè)計(jì)3于提供整個(gè)系統(tǒng)的仿真

8、速度，而在局部又不會(huì)降低仿真的精度。同時(shí)還可以降低對計(jì)算機(jī)硬件配置的要求。6.完備的濾波器和線性系統(tǒng)設(shè)計(jì)SystemView 包含一個(gè)功能強(qiáng)大的、很容易使用的圖形模板設(shè)計(jì)模擬和數(shù)字以及離散和連續(xù)時(shí)間系統(tǒng)的環(huán)境，還包含大量的 FIR/IIR 濾波類型和 FFT 類型，并提供易于用 DSP 實(shí)現(xiàn)濾波器或線性系統(tǒng)的參數(shù)。7.先進(jìn)的信號分析和數(shù)據(jù)塊處理SystemView 提供的分析窗口是一個(gè)能夠提供系統(tǒng)波形詳細(xì)檢查的交互式可視環(huán)境。分析窗口還提供一個(gè)能歲仿真生成數(shù)據(jù)進(jìn)行先進(jìn)的塊處理操作的接受計(jì)算器。SystemView 還提供了一個(gè)真實(shí)而靈活的窗口用以檢查系統(tǒng)波形。內(nèi)部數(shù)據(jù)的圖形放大、縮小、滾動(dòng)、譜

9、分析、標(biāo)尺以及濾波等，全部都是通過敲擊鼠標(biāo)器實(shí)現(xiàn)的。8.可擴(kuò)展性SystemView 允許用戶插入自己用 C/C+編寫的用戶代碼庫，插入的用戶庫自動(dòng)集成到 SystemView 中，如同系統(tǒng)內(nèi)建的庫一樣使用。9.完善的自我診斷功能SystemView 能自動(dòng)執(zhí)行系統(tǒng)連接檢查，通知用戶連接出錯(cuò)并通過顯示指出出錯(cuò)的圖符。這個(gè)特點(diǎn)對用戶系統(tǒng)的診斷是十分有效的。總之，SystemView 的設(shè)計(jì)者希望它成為一種強(qiáng)大有力的基于個(gè)人計(jì)算機(jī)的動(dòng)態(tài)的通信系統(tǒng)仿真工具，以實(shí)現(xiàn)在不具備先進(jìn)儀器的條件下同樣也能完成復(fù)雜的通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)與仿真。2.2 SystemView 系統(tǒng)視窗2.2.1 主菜單功能進(jìn)入 Syste

10、mView 后，屏幕上首先出現(xiàn)該工具的系統(tǒng)視窗，如圖 2-1 所示：唐山學(xué)院課程設(shè)計(jì)唐山學(xué)院課程設(shè)計(jì)4圖 2-1 SystemView 的系統(tǒng)視窗2.2.2 快捷功能按鈕在主菜單欄下，SystemView 為用戶提供了 16 個(gè)常用快捷功能按鈕，按鈕功能如圖 2-2 所示： 清除系統(tǒng) 刪圖符塊 切斷連線 布放連線 復(fù)制圖符 便箋注釋 終止運(yùn)行 系統(tǒng)運(yùn)行 系統(tǒng)定時(shí) 分析窗口 進(jìn)亞系統(tǒng) 建亞系統(tǒng) 根軌跡 波特圖 重畫圖形 圖符翻轉(zhuǎn) 2.2.3 圖符庫選擇按鈕系統(tǒng)視窗左側(cè)豎排為圖符庫選擇區(qū)。圖符塊（Token）是構(gòu)造系統(tǒng)的基本單元模塊，相當(dāng)于系統(tǒng)組成框圖中的一個(gè)子框圖，用戶在屏幕上所能看到的僅僅是代

11、表某一數(shù)學(xué)模型的圖形標(biāo)志（圖符塊） ，圖符塊的傳遞特性由該圖符塊所具有的仿真數(shù)學(xué)模型決定。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。這樣一來，用戶進(jìn)行的系統(tǒng)輸入完全是圖形操作，不涉及語言編程問題，使用十分方便。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，如圖 2-3 所示： 信源庫 亞器件庫 加法器 輸入/輸出 操作庫 函數(shù)庫 乘法器 信宿庫 在上述 8 個(gè)按鈕中，除雙擊“加法器”和“乘法器”圖符按鈕可直接使用外，雙擊其它按鈕后會(huì)出現(xiàn)相應(yīng)的對話框，應(yīng)進(jìn)一步設(shè)置圖符塊的操作參數(shù)。單擊圖符庫選擇區(qū)最上邊的主庫開關(guān)按鈕 main ，將

12、出現(xiàn)選擇庫開關(guān)按鈕 Option 下的用戶庫（User） 、通信庫（Comm） 、DSP 庫（DSP） 、邏輯庫（Logic） 、射頻模擬庫圖 2-2 快捷功能按鈕圖 2-3 圖符庫選擇按鈕唐山學(xué)院課程設(shè)計(jì)唐山學(xué)院課程設(shè)計(jì)5（RF/Analog）和數(shù)學(xué)庫（Matlab）選擇按鈕，可分別雙擊選擇調(diào)用。2.3 系統(tǒng)定時(shí)當(dāng)在系統(tǒng)窗下完成設(shè)計(jì)輸入操作后，首先單擊“系統(tǒng)定時(shí)”快捷功能按鈕，此時(shí)將出現(xiàn)系統(tǒng)定時(shí)設(shè)置（System Time Specification）對話框，如圖 2-4 所示。用戶需要設(shè)置幾個(gè)參數(shù)框內(nèi)的參數(shù)，如圖 2-4 所示：2.3.1 起始時(shí)間和終止時(shí)間SystemView 基本上對仿

13、真運(yùn)行時(shí)間沒有限制，只是要求起始時(shí)間要小于終止時(shí)間。一般起始時(shí)間設(shè)為 0，單位是秒(s)。終止時(shí)間設(shè)置應(yīng)考慮到便于觀察波形。2.3.2 采樣間隔和采樣數(shù)目采樣間隔和采樣數(shù)目是相關(guān)的參數(shù)，它們之間的關(guān)系為： 采樣數(shù)目（終止時(shí)間起始時(shí)間）（采樣率）1 2.3.3 頻率分辨率當(dāng)利用 SystemView 進(jìn)行 FFT 分析時(shí)，需根據(jù)時(shí)間序列得到頻率分辨率，系統(tǒng)將根據(jù)下列關(guān)系式計(jì)算頻率分辨率：頻率分辨率采樣率采樣數(shù)目圖 2-4 系統(tǒng)定時(shí)設(shè)置對話框唐山學(xué)院課程設(shè)計(jì)唐山學(xué)院課程設(shè)計(jì)6tmtsmtccos乘法器th圖 3-1 線性調(diào)制系統(tǒng)的一般模型3 模擬調(diào)制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與分析模擬調(diào)制系統(tǒng)可分為線性調(diào)制和非線

14、性調(diào)制，本課程設(shè)計(jì)只研究線性調(diào)制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與仿真。線性調(diào)制系統(tǒng)中，常用的方法有 AM 調(diào)制，DSB 調(diào)制，SSB 調(diào)制。線性調(diào)制的一般原理：載波：)cos()(0tAtsc調(diào)制信號：)cos()()(0ttAmtscm式中基帶信號。tm線性調(diào)制器的一般模型如圖 3-1 所示： 在該模型中，適當(dāng)選擇帶通濾波器的沖擊響應(yīng)，便可以得到各種線性調(diào)制th信號。線性解調(diào)器的一般模型如圖 3-2 所示：圖 3-2 線性解調(diào)系統(tǒng)的一般模型其中已調(diào)信號，信道加性高斯白噪聲tsmtn3.1 三種幅度調(diào)制系統(tǒng)的比較假設(shè)所有系統(tǒng)在接收機(jī)輸入端具有相等的輸入信號功率，且加性噪聲都tsi是均值為 0、雙邊功率譜密度為的高

15、斯白噪聲，基帶信號的帶寬均為。2/0ntmmf tmtsm tn解調(diào)器帶通濾波器加法器唐山學(xué)院課程設(shè)計(jì)唐山學(xué)院課程設(shè)計(jì)7假設(shè)為正弦波信號。tm1.抗噪聲性能由以上各調(diào)制波形及解調(diào)波形可以看出，DSB 調(diào)制系統(tǒng)抗噪聲性能最好。最差的是 AM 調(diào)制系統(tǒng)。2.頻帶利用率SSB 的帶寬最窄，和基帶信號的帶寬一致，即其頻帶利用率最高，而 AM 和DSB 調(diào)制系統(tǒng)的帶寬都是基帶信號帶寬的 2 倍。3.特點(diǎn)與應(yīng)用AM 調(diào)制的優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備簡單；缺點(diǎn)是功率利用率低，抗干擾能力差。AM 制式主要用在中波和短波的調(diào)幅廣播中。DSB 調(diào)制的優(yōu)點(diǎn)是功率利用率高，且?guī)捙c AM 相同，但接受要求同步解調(diào)，設(shè)備較復(fù)雜。應(yīng)用較

16、少，一般只用于點(diǎn)對點(diǎn)的專用通信。SSB 調(diào)制的優(yōu)點(diǎn)是功率利用率和頻帶利用率都較高，抗干擾能力優(yōu)于 AM，而帶寬只有 AM 的一半；缺點(diǎn)是發(fā)送和接受設(shè)備都很復(fù)雜。鑒于這些特點(diǎn)，SSB 長用于頻分多路復(fù)用系統(tǒng)中。3.2 AM 調(diào)制3.2.1 AM 調(diào)制解調(diào)原理標(biāo)準(zhǔn)調(diào)幅就是常規(guī)雙邊帶調(diào)制，簡稱調(diào)幅(AM)。假設(shè)調(diào)制信號的平均值tm為 0，將其疊加一個(gè)直流分量后載波相乘(圖 3-3)，即可形成調(diào)幅信號。其時(shí)域0A表達(dá)式為 00coscoscosAMcccSAm ttAtm tt式中：為外加的直流分量；可以是確知信號，也可以是隨機(jī)信號。0Atm設(shè)計(jì)的 AM 調(diào)制模型如圖 3-3 所示： tmtSAM 0

17、Atccos圖 3-3 AM 調(diào)制模型本電路采用了相干解調(diào)的方法進(jìn)行解調(diào)，其組成方框圖如圖 3-4 所示：加法器乘法器乘法器低通濾波器tsmtmts圖 3-4 相干解調(diào)法組成框圖唐山學(xué)院課程設(shè)計(jì)唐山學(xué)院課程設(shè)計(jì)83.2.2 AM 調(diào)制解調(diào)仿真電路根據(jù)以上原理用SystemView仿真出來的電路圖如圖 3-5 所示：圖 3-5 AM 調(diào)制系統(tǒng)的仿真圖具體參數(shù)：調(diào)制信號幅值：4V調(diào)制信號頻率：500載波頻率：4000在此設(shè)計(jì)的通信系統(tǒng)中，信道內(nèi)無高斯白噪聲。3.2.3 AM 調(diào)制解調(diào)仿真波形及結(jié)果分析（1）AM 調(diào)制信號波形仿真圖載波信號波形如圖 3-6 所示：圖 3-6 AM 調(diào)制載波信號仿真波

18、形基帶信號波形如圖 3-7 所示：唐山學(xué)院課程設(shè)計(jì)唐山學(xué)院課程設(shè)計(jì)9圖 3-7 AM 調(diào)制基帶信號仿真波形已調(diào)信號波形如圖 3-8 所示：圖 3-8 AM 調(diào)制已調(diào)信號仿真波形解調(diào)信號波形如圖 3-9 所示：圖 3-9 AM 調(diào)制解調(diào)信號仿真波形 AM 調(diào)制為線性調(diào)制的一種，由圖 3-6 到 3-9 可以看出，在波形上，已調(diào)信號的幅值隨基帶信號變化而呈正比地變化，解調(diào)信號的波形與基帶信號的波形基本一致，只是在時(shí)域上有一定的延時(shí)，但也實(shí)現(xiàn)了無失真?zhèn)鬏?。?）AM 調(diào)制頻譜仿真圖載波信號頻譜如圖 3-10 所示：圖 3-10 AM 調(diào)制載波信號頻譜仿真波形唐山學(xué)院課程設(shè)計(jì)唐山學(xué)院課程設(shè)計(jì)10基帶信

19、號頻譜如圖 3-11 所示：圖 3-11 AM 調(diào)制基帶信號頻譜仿真波形已調(diào)信號頻譜如圖 3-12 所示：圖 3-12 AM 調(diào)制已調(diào)信號頻譜仿真波形解調(diào)信號頻譜如圖 3-13 所示：圖 3-13 AM 調(diào)制解調(diào)信號頻譜仿真波形由圖 3-9 到 3-13 可以看出，在頻譜結(jié)構(gòu)上，它完全是基帶信號頻譜結(jié)構(gòu)在頻域內(nèi)的簡單搬移。解調(diào)出來的信號與基帶信號基本一致，實(shí)現(xiàn)了無失真?zhèn)鬏敗?.3 DSB 調(diào)制3.3.1 DSB 調(diào)制解調(diào)原理在圖 3-3 中如果輸入的基帶信號沒有直流分量，且是理想帶通濾波器，則th得到的輸出信號便是無載波分量的雙邊帶信號，或稱雙邊帶抑制載波(DSB-SC)信唐山學(xué)院課程設(shè)計(jì)唐山

20、學(xué)院課程設(shè)計(jì)11號，簡稱 DSB 信號，其時(shí)域表示式為0costAtscm設(shè)計(jì)的 DSB 調(diào)制及解調(diào)模型如圖 3-14 所示： tmtSDSBtSDSBtm0 tni tccostntccos圖 3-14 DSB 調(diào)制與解調(diào)模型3.3.2 DSB 調(diào)制解調(diào)仿真電路根據(jù)以上原理用 SystemView 仿真出來的電路圖如圖 3-15 所示：圖 3-15 DSB 調(diào)制系統(tǒng)的仿真圖具體參數(shù)為：基帶信號幅值：4V基帶信號頻率：500載波頻率：4000在此設(shè)計(jì)的通信系統(tǒng)中，信道內(nèi)無高斯白噪聲3.2.3 DSB 調(diào)制解調(diào)仿真波形及結(jié)果分析（1）DSB 調(diào)制信號波形仿真圖乘法器信道BPF乘法器低通濾波器唐山

21、學(xué)院課程設(shè)計(jì)唐山學(xué)院課程設(shè)計(jì)12載波信號如圖 3-16 所示：圖 3-16 DSB 調(diào)制載波信號仿真波形基帶信號如圖 3-17 所示：圖 3-17 DSB 調(diào)制基帶信號仿真波形已調(diào)信號如圖 3-18 所示：已調(diào)信號如圖 3-18 所示：圖 3-18 DSB 調(diào)制已調(diào)信號仿真波形解調(diào)信號如圖 3-19 所示：圖 3-19 DSB 調(diào)制解調(diào)信號仿真波形DSB 調(diào)制為線性調(diào)制的一種，由圖 3-16 到 3-19 可以看出，在波形上，已調(diào)唐山學(xué)院課程設(shè)計(jì)唐山學(xué)院課程設(shè)計(jì)13信號的幅值隨基帶信號變化而呈正比地變化，解調(diào)出的信號與基帶信號基本一致，只是在時(shí)域上有一定的延時(shí)，但也實(shí)現(xiàn)了無失真?zhèn)鬏?。?）DS

22、B 調(diào)制頻譜仿真圖載波信號頻譜如圖 3-20 所示: 圖 3-20 DSB 調(diào)制載波信號頻譜仿真波形基帶信號頻譜如圖 3-21 所示：圖 3-21 DSB 調(diào)制基帶信號頻譜仿真波形已調(diào)信號頻譜如圖 3-22 所示：圖 3-22 DSB 調(diào)制已調(diào)信號頻譜仿真波形解調(diào)信號頻譜如圖 3-23 所示：圖 3-23 DSB 調(diào)制解調(diào)信號頻譜仿真波形唐山學(xué)院課程設(shè)計(jì)唐山學(xué)院課程設(shè)計(jì)14由圖 3-203-23 可以看出，在頻譜結(jié)構(gòu)上，它完全是基帶信號頻譜結(jié)構(gòu)在頻域內(nèi)的簡單搬移。且由頻普圖可看出沒有載波分量，從而實(shí)現(xiàn)發(fā)送功率的提高。解調(diào)出的信號與基帶信號基本一致，只是在時(shí)域上有一定的延時(shí)，但也實(shí)現(xiàn)了無失真?zhèn)鬏?/p>

23、。3.4 SSB 調(diào)制雙邊帶已調(diào)信號包含有兩個(gè)邊帶，即上、下邊帶。由于這兩個(gè)邊帶包含的信息相同，因而，從信息傳輸?shù)慕嵌葋砜紤]，傳輸一個(gè)邊帶就夠了。所謂單邊帶調(diào)制，就是只產(chǎn)生一個(gè)邊帶的調(diào)制方式。3.4.1 SSB 調(diào)制解調(diào)原理利用圖 3-8 所示的調(diào)制器一般模型，同樣可以產(chǎn)生單邊帶信號。若加高通濾波器，能產(chǎn)生上邊帶信號；若加低通濾波器，則產(chǎn)生下邊帶信號。下邊帶時(shí)域表達(dá)式為 ：ttmttmtsccmsin5 . 0cos5 . 0上邊帶 SSB 信號時(shí)域表達(dá)式為：ttmttmtsccmsin5 . 0cos5 . 03.4.2 SSB 調(diào)制解調(diào)仿真電路根據(jù)以上原理用 SystemView 仿真出來

24、的電路圖如圖 3-24 所示：圖 3-24 DSB 調(diào)制系統(tǒng)的仿真圖具體參數(shù)為：基帶信號幅值：4V基帶信號頻率：500載波頻率：4000在此設(shè)計(jì)的通信系統(tǒng)中，信道內(nèi)無高斯白噪聲3.4.3 SSB 調(diào)制解調(diào)仿真波形及結(jié)果分析（1）SSB 調(diào)制信號波形仿真圖唐山學(xué)院課程設(shè)計(jì)唐山學(xué)院課程設(shè)計(jì)15載波信號如圖 3-25 所示：圖 3-25 SSB 調(diào)制載波信號仿真波形基帶信號如圖 3-26 所示：圖 3-26 SSB 調(diào)制基帶信號仿真波形已調(diào)上邊帶信號如圖 3-27 所示：圖 3-27 SSB 調(diào)制已調(diào)上邊帶信號仿真波形已調(diào)下邊帶信號如圖 3-28 所示：圖 3-28 SSB 調(diào)制已調(diào)下邊帶信號仿真波

25、形解調(diào)上邊帶信號如圖 3-29 所示：唐山學(xué)院課程設(shè)計(jì)唐山學(xué)院課程設(shè)計(jì)16圖 3-29 SSB 調(diào)制解調(diào)上邊帶信號仿真波形解調(diào)下邊帶信號如圖 3-30 所示：圖 3-30 SSB 調(diào)制解調(diào)下邊帶信號仿真波形SSB 線性調(diào)制的一種，由圖 3-25 及 3-30 可以看出，在波形上，已調(diào)信號的幅值隨基帶信號變化而呈正比地變化，解調(diào)出的信號與基帶信號基本一致，只是在時(shí)域上有一定的延時(shí)，但也實(shí)現(xiàn)了無失真?zhèn)鬏?。?）SSB 調(diào)制頻譜仿真圖載波信號頻譜如圖 3-31 所示:圖 3-31 DSB 調(diào)制載波信號頻譜仿真波形基帶信號頻譜如圖 3-32 所示：圖 3-32 DSB 調(diào)制基帶信號頻譜仿真波形已調(diào)上邊

26、帶信號頻譜如圖 3-33 所示：唐山學(xué)院課程設(shè)計(jì)唐山學(xué)院課程設(shè)計(jì)17圖 3-33 SSB 調(diào)制已調(diào)上邊帶信號頻譜仿真波形已調(diào)下邊帶信號頻譜如圖 3-34 所示：圖 3-34 SSB 調(diào)制已調(diào)下邊帶信號頻譜仿真波形解調(diào)上邊帶信號頻譜如圖 3-35 所示：圖 3-35 SSB 調(diào)制解調(diào)上邊帶信號頻譜仿真波形解調(diào)下邊帶信號頻譜如圖 3-36 所示：圖 3-36 SSB 調(diào)制解調(diào)下邊帶信號頻譜仿真波形由圖 3-31 到 3-36 可以看出，在頻譜結(jié)構(gòu)上，功率譜密度主要集中在 500,與理論相符.解調(diào)信號與原信號基本相同,實(shí)現(xiàn)無失真?zhèn)鬏?。唐山學(xué)院課程設(shè)計(jì)唐山學(xué)院課程設(shè)計(jì)184 數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與分析數(shù)

27、字信號的傳輸方式分為基帶傳輸和帶通傳輸。然而，實(shí)際中的大多數(shù)信道因具有帶通特性而不能直接傳送基帶信號，這是因?yàn)閿?shù)字基帶信號往往具有豐富的低頻分量。為了使數(shù)字信號在帶通信道中傳輸，必須用數(shù)字基帶信號對載波進(jìn)行調(diào)制，以使信號與信道的特性相匹配。這種用數(shù)字基帶信號控制載波，把數(shù)字基帶信號變換為數(shù)字帶通信號的過程稱為數(shù)字調(diào)制。數(shù)字調(diào)制技術(shù)有兩種方法：(1)利用模擬調(diào)制的方法去實(shí)現(xiàn)數(shù)字式調(diào)制，即把數(shù)字調(diào)制看成是模擬調(diào)制的一個(gè)特例，把數(shù)字基帶信號當(dāng)做模擬信號的特殊情況處理；(2)利用數(shù)字信號的離散取值特點(diǎn)通過開關(guān)鍵控載波，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)字調(diào)制。這種方法通常稱為鍵控法。對載波的幅度進(jìn)行鍵控得到振幅鍵控信號(AS

28、K)；對載波的頻率進(jìn)行鍵控得到頻移鍵控信號(FSK)；對載波的相位進(jìn)行鍵控得到相移鍵控信號(PSK)。4.1 2ASK 調(diào)制4.1.1 二進(jìn)制振幅鍵控調(diào)制基本原理（1）調(diào)制的基本原理在幅度鍵控中載波幅度是隨著調(diào)制信號而變化的。二進(jìn)制振幅鍵控信號的產(chǎn)生方法有兩種。如圖 4-1 所示，圖 a 是一般的模擬幅度調(diào)制方法，輸入信號為二進(jìn)制數(shù)字信號。圖 b 是最簡單的形式，又稱為通斷鍵控(OOK)，其原理為載波在二進(jìn)制調(diào)制信號 1 或 0 的控制下通或斷。圖 4-1 2ASK 調(diào)制系統(tǒng)原理框圖（2）解調(diào)的基本原理二進(jìn)制振幅鍵控信號的基本解調(diào)方法有兩種：相干解調(diào)和非相干解調(diào)，即包絡(luò)檢波和同步檢測。非相干解

29、調(diào)系統(tǒng)設(shè)備簡單，但信噪比小市，相干解調(diào)系統(tǒng)的乘法器coscte2ASK(t)(a)模模擬擬調(diào)調(diào)制制法法（相相乘乘器器法法）cosct開開關(guān)關(guān)電電路路s(t)e2ASK(t)(b)通通-斷斷鍵鍵控控(OOK,On-Off Keying) s(t)二二進(jìn)進(jìn)制制不不歸歸零零信信號號唐山學(xué)院課程設(shè)計(jì)唐山學(xué)院課程設(shè)計(jì)19性能優(yōu)于相干解調(diào)系統(tǒng)。原理框圖如圖 4-2 所示： 圖 4-2 2ASK 解調(diào)系統(tǒng)原理框圖4.1.2 2ASK 調(diào)制解調(diào)仿真電路根據(jù)以上原理用 SystemView 仿真出來的電路圖如圖 4-3 所示：圖 4-3 2ASK 調(diào)制解調(diào)系統(tǒng)的仿真圖具體參數(shù)為：基帶信號幅值：4V基帶信號頻率：

30、50載波頻率：500在此設(shè)計(jì)的通信系統(tǒng)中，信道內(nèi)無高斯白噪聲e e2 2A AS SK K( (t t) )B BP PF F全全波波整整流流器器L LP PF F抽抽樣樣判判決決器器輸輸出出a ab bc cd d定定時(shí)時(shí)脈脈沖沖( (a a) )非非相相干干解解調(diào)調(diào)（包包絡(luò)絡(luò)檢檢波波法法）e e2 2A AS SK K( (t t) )B BP PF F相相乘乘器器L LP PF F抽抽樣樣判判決決器器定定時(shí)時(shí)脈脈沖沖輸輸出出C Co os sc ct t( (b b) )相相干干解解調(diào)調(diào)( (同同步步檢檢測測法法）唐山學(xué)院課程設(shè)計(jì)唐山學(xué)院課程設(shè)計(jì)204.1.3 2ASK 調(diào)制解調(diào)仿真波形

31、及結(jié)果分析（1）2ASK 調(diào)制信號波形仿真圖載波信號如圖 4-4 所示：圖 4-4 2ASK 調(diào)制載波信號仿真波形基帶信號如圖 4-5 所示：圖 4-5 2ASK 調(diào)制基帶信號仿真波形已調(diào)信號如圖 4-6 所示：圖 4-6 2ASK 調(diào)制已調(diào)信號仿真波形解調(diào)信號如圖 4-7 所示：唐山學(xué)院課程設(shè)計(jì)唐山學(xué)院課程設(shè)計(jì)21圖 4-7 2ASK 調(diào)制解調(diào)信號仿真波形 由圖 4-4 到 4-7 可知，基帶信號的圖形與解調(diào)后的信號圖形基本一致，但有一定的延時(shí)。（2）2ASK 調(diào)制頻譜仿真圖載波信號頻譜如圖 4-8 所示:圖 4-8 2ASK 調(diào)制載波信號頻譜仿真波形基帶信號頻譜如圖 4-9 所示：圖 4-

32、9 2ASK 調(diào)制基帶信號頻譜仿真波形已調(diào)信號頻譜如圖 4-10 所示：圖 4-10 2ASK 調(diào)制已調(diào)信號頻譜仿真波形解調(diào)信號頻譜如圖 4-11 所示：圖 4-11 2ASK 調(diào)制解調(diào)信號頻譜仿真波形唐山學(xué)院課程設(shè)計(jì)唐山學(xué)院課程設(shè)計(jì)22由圖 4-8 到 4-11 可知，頻譜圖相差不大?；鶐盘柕牟ㄐ闻c解調(diào)后的信號波形基本一致，在每段的起始因?yàn)樾盘柌环€(wěn)定，所以出現(xiàn)了微小的波動(dòng)。這與濾波器濾波誤差相關(guān)。4.2 2FSK 調(diào)制4.2.1 二進(jìn)制移頻鍵控 2FSK 基本原理采用鍵控法產(chǎn)生的二進(jìn)制頻移鍵控信號，即利用矩形脈沖序列控制的開關(guān)電力對兩個(gè)不同的獨(dú)立頻率源進(jìn)行選通。頻移鍵控 FSK 是用數(shù)字基

33、帶信號去調(diào)制載波的頻率。因?yàn)閿?shù)字信號的電平是離散的，所以載波頻率的變化也是離散的。在實(shí)驗(yàn)中，二進(jìn)制基帶信號是用正負(fù)電平表示的，載波頻率隨著調(diào)制信號為 1 或-1而變化，其中 1 對應(yīng)于載波頻率 f1，-1 對應(yīng)于載波頻率 f2. 二進(jìn)制移頻鍵控信號的時(shí)域表達(dá)式為：其中二進(jìn)制移頻鍵控信號的產(chǎn)生可以采用模擬調(diào)頻電路來實(shí)現(xiàn)，也可以采用數(shù)字鍵控的方法來實(shí)現(xiàn)。數(shù)字鍵控法實(shí)現(xiàn)二進(jìn)制頻移鍵控信號的原理圖如圖 4-12 所示：4-12 鍵控法產(chǎn)生 2FSK 信號二進(jìn)制 FSK 信號解調(diào)方法常用非相干解調(diào)和相干解調(diào)法，這里的抽樣判決器是判斷哪一個(gè)輸入的樣值大，此時(shí)可以不專門設(shè)置門限電平。4.2.2 2FSK 調(diào)

34、制解調(diào)仿真電路 212coscosssFSKnnnntg tntg tnteawawTT0,1,nppb發(fā)送概率為1-發(fā)送概率為0,1,1nppa發(fā)送概率為發(fā)送概率為唐山學(xué)院課程設(shè)計(jì)唐山學(xué)院課程設(shè)計(jì)23利用鍵控法和相干解調(diào)原理可以畫出系統(tǒng)仿真電路圖，如圖 4-13 所示圖 4-13 2FSK 調(diào)制解調(diào)仿真電路圖具體參數(shù)為：基帶信號幅值：4V基帶信號頻率：50載波 f1 頻率：100載波 f2 頻率：300HZ在此設(shè)計(jì)的通信系統(tǒng)中，信道內(nèi)有高斯白噪聲4.2.3 2FSK 調(diào)制解調(diào)仿真波形及結(jié)果分析（1）2FSK 調(diào)制信號波形仿真圖載波 f1 信號如圖 4-14 所示：圖 4-14 2FSK 調(diào)制

35、載波信號仿真波形載波 f2 信號如圖 4-15 所示：唐山學(xué)院課程設(shè)計(jì)唐山學(xué)院課程設(shè)計(jì)24圖 4-15 2FSK 調(diào)制載波信號仿真波形基帶信號如圖 4-16 所示：圖 4-16 2FSK 調(diào)制基帶信號仿真波形已調(diào)信號如圖 4-17 所示：圖 4-17 2FSK 調(diào)制已調(diào)信號仿真波形解調(diào)信號如圖 4-18 所示：圖 4-18 2FSK 調(diào)制解調(diào)信號仿真波形 由圖 4-14 到 4-18 可知，基帶信號的圖形與解調(diào)后的信號圖形基本一致，但有一定的延時(shí)。（2）2FSK 調(diào)制頻譜仿真圖載波 f1 信號頻譜如圖 4-19 所示:唐山學(xué)院課程設(shè)計(jì)唐山學(xué)院課程設(shè)計(jì)25圖 4-19 2FSK 調(diào)制載波 f1

36、信號頻譜仿真波形載波 f2 信號頻譜如圖 4-20 所示：圖 4-20 2FSK 調(diào)制載波 f2 信號頻譜仿真波形基帶信號頻譜如圖 4-21 所示：圖 4-21 2FSK 調(diào)制基帶信號頻譜仿真波形已調(diào)信號頻譜如圖 4-22 所示：圖 4-22 2ASK 調(diào)制已調(diào)信號頻譜仿真波形解調(diào)信號頻譜如圖 4-23 所示：圖 4-23 2ASK 調(diào)制解調(diào)信號頻譜仿真波形唐山學(xué)院課程設(shè)計(jì)唐山學(xué)院課程設(shè)計(jì)26由圖 4-19 到 4-23 可知，基帶信號與解調(diào)后信號波形基本一致，但解調(diào)信號每段的起始點(diǎn)有波動(dòng)，主要是濾波器濾波誤差造成的，這無礙仿真結(jié)果的準(zhǔn)確性。4.3 2PSK 調(diào)制4.3.1 二進(jìn)制相頻鍵控 2

37、PSK 基本原理（1）調(diào)制系統(tǒng)2PSK 信號的產(chǎn)生（數(shù)字鍵控法）如圖 4-24 所示：圖 4-24 2PSK 信號形成二進(jìn)制相移鍵控中，載波的振幅和頻率都是不變的，只有載波的相位隨基帶脈沖的變化而取相應(yīng)的離散值。通常用相位 0和 180來分別表示 1 或 0.這種 PSK波形在抗噪聲性能方面比 ASK 和 FSK 都好，而且頻帶利用率也高，所以在中高速數(shù)傳中得到廣泛的應(yīng)用。這種以載波的不同相位去直接表示相應(yīng)的數(shù)字信息的相位鍵控通常被稱為絕對移相方式。調(diào)制部分：將信號源產(chǎn)生的雙極性不歸零信號直接同正弦載波相乘便可以得到 2PSK 調(diào)制信號。（2）調(diào)制解調(diào)系統(tǒng)2PSK 信號解調(diào)如圖 4-25 所示

38、：圖 4-25 2PSK 信號解調(diào)原理圖4.3.2 2PSK 調(diào)制解調(diào)仿真電路利用鍵控法和相干解調(diào)原理可以畫出系統(tǒng)仿真電路圖，如圖 4-26 所示：cosct0 0開開關(guān)關(guān)電電路路e2PSK(t) 180相移s s( (t t) )(b)B BP PF Fe e2 2P PS SK K( (t t) )a a相相乘乘器器c cL LP PF Fd db be e抽抽樣樣判判決決器器輸輸出出c co os s c ct t定定時(shí)時(shí)脈脈沖沖唐山學(xué)院課程設(shè)計(jì)唐山學(xué)院課程設(shè)計(jì)27圖 4-26 2PSK 調(diào)制解調(diào)仿真電路圖具體參數(shù)為：基帶信號幅值：4V基帶信號頻率：50載波頻率：100在此設(shè)計(jì)的通信系統(tǒng)

39、中，信道內(nèi)無高斯白噪聲4.3.3 2FSK 調(diào)制解調(diào)仿真波形及結(jié)果分析（1）2FSK 調(diào)制信號波形仿真圖載波 f1 信號如圖 4-27 所示：圖 4-27 2PSK 調(diào)制載波 f1 信號仿真波形載波 f2 信號如圖 4-28 所示：圖 4-28 2PSK 調(diào)制載波信號仿真波形基帶信號如圖 4-29 所示：唐山學(xué)院課程設(shè)計(jì)唐山學(xué)院課程設(shè)計(jì)28圖 4-29 2PSK 調(diào)制基帶信號仿真波形已調(diào)信號如圖 4-30 所示：圖 4-30 2PSK 調(diào)制已調(diào)信號仿真波形解調(diào)信號如圖 4-31 所示：圖 4-31 2PSK 調(diào)制解調(diào)信號仿真波形由圖 4-27 到 4-31 可知，基帶信號的圖形與解調(diào)后的信號圖

40、形基本一致，但有一定的延時(shí)。（2）2PSK 調(diào)制頻譜仿真圖載波 f1 信號頻譜如圖 4-32 所示:圖 4-32 2PSK 調(diào)制載波 f1 信號頻譜仿真波形載波 f2 信號頻譜如圖 4-33 所示：唐山學(xué)院課程設(shè)計(jì)唐山學(xué)院課程設(shè)計(jì)29圖 4-33 2PSK 調(diào)制載波 f2 信號頻譜仿真波形基帶信號頻譜如圖 4-34 所示：圖 4-34 2PSK 調(diào)制基帶信號頻譜仿真波形已調(diào)信號頻譜如圖 4-35 所示：圖 4-35 2PSK 調(diào)制已調(diào)信號頻譜仿真波形解調(diào)信號頻譜如圖 4-36 所示：圖 4-36 2PSK 調(diào)制解調(diào)信號頻譜仿真波形由圖 4-32 到 4-36 可知，基帶信號與解調(diào)信號波形整體一

41、致，但是每段的起點(diǎn)處存在一定的波動(dòng)誤差，造成的主要原因是調(diào)制系統(tǒng)的誤差。仿真結(jié)果準(zhǔn)確。同樣已調(diào)信號不是很清楚，因?yàn)檩d波頻率太高的緣故。相干解調(diào)錯(cuò)一位，碼變換錯(cuò)兩位；相干解調(diào)錯(cuò)連續(xù)兩位，碼變換也錯(cuò)兩位；相干解調(diào)錯(cuò)連續(xù) n 位，碼變換也錯(cuò)兩位。唐山學(xué)院課程設(shè)計(jì)唐山學(xué)院課程設(shè)計(jì)305 模擬信號數(shù)字傳輸?shù)脑O(shè)計(jì)與分析抽樣定理是模擬信號數(shù)字化的理論基礎(chǔ)，它告訴我們：如果對某一帶寬的有限時(shí)間連續(xù)信號（模擬信號）進(jìn)行抽樣，且抽樣率達(dá)到一定數(shù)值時(shí)，根據(jù)這些抽樣值可以在接收端準(zhǔn)確地恢復(fù)原信號，也就是說，要傳輸模擬信號不一定傳輸模擬信號本身，只需要傳輸按抽樣定理得到的抽樣值就可以了。根據(jù)要進(jìn)行抽樣的信號形式的不同，

42、抽樣定理可分為低通信號的抽樣定理和帶通信號的抽樣定理。本次課程設(shè)計(jì)主要介紹低通信號的抽樣定理。增量調(diào)制是可以看成 PCM 的一個(gè)特例 ，但是在 PCM 中，信號的代碼表示模擬信號的抽樣值，而且為了減小量化噪聲，一般需要較長的代碼和較復(fù)雜的編譯設(shè)備。而增量調(diào)制是將模擬信號變換成僅由一位二進(jìn)制碼組成的數(shù)字調(diào)制序列，并且在接受端也只需要一個(gè)線性網(wǎng)絡(luò)，便可復(fù)制出原模擬信號。另一方面，可以從 DPCM 系統(tǒng)的角度看待增量調(diào)制，即當(dāng) DPCM 系統(tǒng)的量化電平取為 2 和預(yù)測器時(shí)一個(gè)延遲為 T 的延遲時(shí)，該 DPCM 系統(tǒng)被稱為增量調(diào)制系統(tǒng)。5.1 抽樣與恢復(fù)5.1.1 抽樣定理均勻抽樣定理指出：對一個(gè)帶限

43、在內(nèi)的時(shí)間連續(xù)信號，如果以H0f，tm的時(shí)間間隔對其進(jìn)行等間隔抽樣，則將被所得到的抽樣值完全確定。Hf2/1tm唐山學(xué)院課程設(shè)計(jì)唐山學(xué)院課程設(shè)計(jì)31即抽樣速率大于等于信號帶寬的兩倍就可保證不會(huì)產(chǎn)生信號的混迭。是抽Hf2/1樣的最大間隔，也稱為奈奎斯特間隔。5.1.2 信號的抽樣與恢復(fù)基本原理低通信號采樣與恢復(fù)的原理圖如圖 5-1 所示：5.1.3 信號的抽樣與恢復(fù)仿真電路根據(jù)圖 5-1 所示的原理圖，對應(yīng)的 SystemView 如圖 5-2 所示：圖 5-2 信號的抽樣與恢復(fù)電路仿真圖具體參數(shù)為：基帶信號幅值：4V基帶信號頻率：500抽樣脈沖信號頻率：2000HZ在此設(shè)計(jì)的通信系統(tǒng)中，信道內(nèi)

44、無高斯白噪聲5.1.4 信號的抽樣與恢復(fù)仿真波形與結(jié)果分析（1）信號波形仿真圖原始信號如圖 5-3 所示：圖 5-1 信號的采樣與恢復(fù)原理圖信號源信號處理器抽樣定理低通濾波器恢復(fù)信號相乘器唐山學(xué)院課程設(shè)計(jì)唐山學(xué)院課程設(shè)計(jì)32圖 5-3 抽樣與恢復(fù)的原始信號仿真波形抽樣脈沖信號如圖 5-4 所示： 圖 5-4 抽樣與恢復(fù)的抽樣脈沖信號仿真波形已抽樣信號如圖 5-5 所示：圖 5-5 抽樣與恢復(fù)的已抽樣信號仿真波形恢復(fù)信號如圖 5-6 所示：圖 5-6 抽樣與恢復(fù)的恢復(fù)信號仿真波形（2）抽樣與恢復(fù)頻譜仿真圖原始信號頻譜如圖 5-7 所示：唐山學(xué)院課程設(shè)計(jì)唐山學(xué)院課程設(shè)計(jì)33圖 5-7 抽樣與恢復(fù)的

45、原始信號頻譜仿真波形抽樣脈沖信號如圖 5-8 所示：圖 5-8 抽樣與恢復(fù)的抽樣脈沖信號頻譜仿真波形已抽樣信號如圖 5-9 所示：圖 5-9 抽樣與恢復(fù)的已抽樣信號頻譜仿真波形恢復(fù)信號如圖 5-10 所示：圖 5-10 抽樣與恢復(fù)的恢復(fù)信號頻譜仿真波形由圖 5-3 到 5-10 可知，當(dāng)采樣頻率小于奈奎斯特頻率時(shí)，在接收端恢復(fù)的信號失真比較大，這是因?yàn)楫a(chǎn)生了信號混迭；當(dāng)采樣頻率大于或等于奈奎斯特頻率時(shí)，恢復(fù)信號與原信號基本一致。5.2 增量調(diào)制唐山學(xué)院課程設(shè)計(jì)唐山學(xué)院課程設(shè)計(jì)345.2.1 增量調(diào)制基本原理（1）M 的譯碼問題接收端只要收到一個(gè)“1”碼就是輸出上升一個(gè)值，每收到一個(gè)“0“碼就下

46、降一個(gè)值，連續(xù)收到“1”碼（或“0”碼）就是輸出一直上升或下降，這樣就可以近似的復(fù)制出階梯波形。這種功能的譯碼器可以由一個(gè)積分器來完成，積分器遇到一個(gè)“1”就上升一個(gè)E，并讓E 等于，遇到“0”碼所示的-E 脈沖就下降一個(gè)E.（2）M 的編碼原理一個(gè)簡單的M 編碼器由相減器，抽樣判決器，發(fā)端譯碼器及抽樣脈沖產(chǎn)生器組成。抽樣判決器將在抽樣脈沖到來時(shí)刻對輸入信號的變化做出判決，并輸出脈沖。這種編碼器的工作過程如下：將模擬信號與發(fā)端譯碼器輸出階梯波形進(jìn)tmtm行比較，即先進(jìn)行相減，然后在抽樣脈沖作用下將相減結(jié)果進(jìn)行抽樣判決。如果在給定時(shí)刻有it則判決器輸出為“1”碼。0iitttmtttm如果則發(fā)“

47、0”碼。0.iitttmtttm從上述討論可以看出，M 信號是按臺(tái)階來量化的，因而同樣存在量化噪聲問題。M 系統(tǒng)中的量化噪聲有兩種形式：一種稱為過載量化噪聲，另一種為一般量化噪聲。設(shè)抽樣時(shí)間間隔，則一個(gè)臺(tái)階上最大斜率 K 為tsKtfA它被稱為譯碼器最大跟蹤斜率，當(dāng)譯碼器實(shí)際斜率超過這個(gè)最大跟蹤斜率時(shí)，則將造成過載噪聲。5.2.2 增量調(diào)制仿真電路增量調(diào)制的仿真電路如圖 5-11 所示圖 5-11 增量調(diào)制仿真電路圖唐山學(xué)院課程設(shè)計(jì)唐山學(xué)院課程設(shè)計(jì)35具體參數(shù)為：基帶信號幅值：4V基帶信號頻率：500在此設(shè)計(jì)的通信系統(tǒng)中，信道內(nèi)無高斯白噪聲5.1.4 增量調(diào)制仿真波形與結(jié)果分析（1）增量調(diào)制信號波形仿真圖原始信號如圖 5-12 所示：圖 5-12 增量調(diào)制原始信號仿真波形已調(diào)信號如圖 5-13 所示：圖 5-13 增量調(diào)制已調(diào)信號仿真波形恢復(fù)信號如圖 5-14 所示：圖 5-14 增量調(diào)制恢復(fù)信號仿真波形（2）增量調(diào)制信號頻譜仿真圖原始信號頻譜如圖 5-15 所示：唐山學(xué)院課程設(shè)計(jì)唐山學(xué)院課程設(shè)計(jì)36圖 5-15 增量調(diào)制原始信號頻譜仿真波形已調(diào)信號頻譜如圖 5-16 所示：圖 5-16 增量調(diào)制已調(diào)信號頻譜仿真波形恢復(fù)信號頻譜如圖 5-17 所示：圖 5-17 增量調(diào)制恢復(fù)信號頻譜仿真波形由圖 5-12 到 5-17 可知，增量調(diào)制要求的抽樣頻率達(dá)到幾十 kb/s 以上，且在接