空时/时频调制(ST—TFSK)系统的性能研究
FSK信号调制与解调技术
1 引言1.1 研究的背景与意义现代社会中人们对于通信设备的使用要求越来越高,随着无线通信技术的不断发展,人们所要处理的各种信息量呈爆炸式地增长。
传统的通信信号处理是基于冯·诺依曼计算机的串行处理方式,利用传统的冯·诺依曼式计算机来进行海量信息处理的话,以现有的技术,是不可能在短时间内完成的。
而具于并行结构的信息处理方式为提高信息的处理速度提供了一个新的解决思路。
随着人们对于通信的要求不断提高,应用领域的不断拓展,通信带宽显得越来越紧张。
人们想了很多方法,来使有限的带宽能尽可能的携带更多的信息。
但这样做会出现一个问题,即:信号调制阶数的增加可以提升传送时所携带的信息量,但在解调时其误码率也相应显著地提高。
信息量不断增加的结果可能是,解调器很难去解调出本身所传递的信息.如果在提高信息携带量的同时,能够找到一种合适的解调方式,将解调的误码率控制在允许的范围内,同时又不需要恢复原始载波信号,从而降低解调系统的复杂程度,那将是很好的。
通信技术在不断地发展,在现今的无线、有线信道中,有很多信号在同时进行着传递,相互之间都会有干扰,而强干扰信号也可能来自于其它媒介。
在军事领域,抗干扰技术的研究就更为必要。
我们需要通信设备在强干扰地环境下进行正常的通信工作.目前常用的通信调制方法有很多种,如FSK、QPSK、QAM等。
在实际的通信工程中,不同的调制制式由于自身的特点而应用于不同场合,而通信中不同的调制、解调制式就构成了不同的系统.如果按照常规的方法,每产生一种信号就需要一个硬件电路,甚至一个模块,那么要使一部发射机产生几种、几十种不同制式的通信信号,其电路就会异常复杂,体积重量都会很大。
而在接收机部分,情况也同样是如此,即对某种特定的调制信号,必须有一个特定的对应模块电路来对该信号进行解调工作。
如果发射端所发射的信号调制方式发生改变,这一解调模块就无能为力了。
实际上,随着通信技术的进步和发展,现代社会对于通信技术的要求越来越高,比如要求通信系统具有最低的成本、最高的效率,以及跨平台工作的特性,如PDA、电脑、手机使用时所要求的通用性、互连性等。
光无线通信中DCSK调制与ACO-OFDM-IM技术的研究
光无线通信中DCSK调制与ACO-OFDM-IM技术的研究光无线通信中DCSK调制与ACO-OFDM-IM技术的研究随着无线通信的飞速发展和无线通信用户数量的不断增加,对更高频谱效率、更低功耗、更高数据传输速率的需求也日益迫切。
在这个背景下,光无线通信作为一种具有广阔发展前景的技术逐渐引起了人们的关注。
DCSK调制和ACO-OFDM-IM技术是光无线通信中两个重要的技术方向,通过深入研究和探索它们的原理和应用,将对光无线通信的发展起到积极推动的作用。
DCSK调制是一种常用于光无线通信的调制技术,它通过改变光信号的强度来传输信息。
DCSK调制利用的是光强度与亮与暗的变化形成的不同组合,并在接收端通过解调来恢复信息。
它的优势在于具有更高的抗噪声性能和更好的频谱效率。
DCSK调制适用于光无线通信中的宽带传输场景,可以在高载波频率下实现高速数据传输。
ACO-OFDM-IM技术则是一种新兴的调制技术,它结合了ACO-OFDM(Asynchronous Coded Orthogonal Frequency Division Multiplexing)和IM(Index Modulation)两种技术。
ACO-OFDM是一种适应于光无线通信系统的多载波调制技术,通过将数据信号编码与异步发送的子载波结合,可以大大降低系统的复杂度并提高频谱效率。
IM技术则利用了载波的索引信息来传递额外的数据,进一步提高了系统的容量。
ACO-OFDM-IM技术在光无线通信中具有广泛的应用场景,可以满足高速、高效的数据传输需求。
在DCSK调制和ACO-OFDM-IM技术的研究中,需要重点考虑的是如何在光无线通信系统中解决多径传播和信道失真等问题。
多径传播会导致信号衰减和时延扩展,影响信号的传输质量。
通过引入均衡算法和自适应技术,可以有效对抗多径传播带来的影响。
而信道失真则是由于光纤的非线性特性和光接收机不完美导致的,通过研究光纤传输特性和光接收机的改进,可以降低信道失真,提高系统的性能。
汽车传感与车载网络技术测试题答案
1.概述一、填空题(每空4分,共80分)1. 把被测参量按规律转换为另一种参量的器件或装置叫做传感器。
2. 传感器通常把物理量、化学量、生物量等被测参量转换为电参量。
3. 传感器通常由敏感器件、转换器件和变换电路组成。
4. 传感器按输出量类型可分为模拟式和数字式。
5. 长度传感器是按输入量类型命名的。
6. 电阻式传感器是按工作原理分类的。
7. 车联网信息交互包括车-车、车-路、车-人、车-互联网。
8. 车联网按交互范围包括车内网、车际网、车载移动互联网三种基础网络。
9. 车辆网架构包括应用层、网络层、感知层。
10. 车联网必须按照约定的通信协议进行信息交换。
二、简答题(每题20分,共20分)1. 解释“电容式数字输出量液位传感器”的含义。
作用是测量液位高度,通过电容值变化测量液位,输出信号是数字式电信号。
2.汽车传统与常用传感器一、填空题(每空2分,共40分)1. ABS速度传感器是用于测量车轮转速,它可用于汽车的 ABS防抱死系统。
2. 压电材料特性可用于测量压力和加速度。
3. 传感器特性分为静态特性和动态特性。
4. 线性度是输出-输入校准曲与理论拟合直线的最大偏差与量程之比。
5. 被测量按同一方向连续多次变动时所得特性曲线不一致的程度称为重复性。
6. 灵敏度是输出变化值与输入变化值之比。
7. 传感器输入的上限值与下限值之差称为量程。
8. 温漂指温度温度每升高1摄氏度时输出偏离原值的最大偏差与量程的比值。
9. 零漂指无输入或输入不变时,每隔一定时间输出偏离原值的最大偏差与量程的比值。
10. 误差指被测量的输出值与真值之差,可以使用绝对值和相对值表示。
11. 对某一稳定的被测量,连续重复测量结果的分散程度称为精密度。
12. 传感器输出值与真值的偏离程度称为准确度。
13. 响应时间、分辨力、灵敏度等称为传感器特性的误差因素。
二、判断题(每题2.5分,共20分)1. 相同功能的传感器,检测原理一定都相同。
fsk最大频偏
fsk最大频偏摘要:一、FSK技术简介1.频移键控(FSK)技术基本原理2.FSK在通信领域的应用二、FSK的最大频偏问题1.频偏的概念及影响因素2.FSK信号的最大频偏计算方法三、最大频偏与通信质量的关系1.最大频偏对通信信号质量的影响2.如何在实际应用中降低频偏以提高通信质量四、总结1.FSK技术在通信领域的重要性2.我国在FSK技术研究方面的进展正文:一、FSK技术简介频移键控(Frequency Shift Keying,简称FSK)技术是一种基于频率调制的通信方式。
在FSK技术中,数据信号通过改变信号的频率来表示不同的信息状态。
这种技术具有实现简单、成本低廉等优点,因此在通信领域得到了广泛的应用,如无线电、手机、卫星通信等。
二、FSK的最大频偏问题1.频偏的概念及影响因素频偏是指信号的频率偏差,通常用实际频率与理论频率之差表示。
在FSK 技术中,频偏的大小直接影响到信号的质量。
频偏过大时,可能导致接收端解调出错,从而影响通信质量。
2.FSK信号的最大频偏计算方法在FSK技术中,信号的最大频偏取决于数据传输速率、带宽和信噪比等因素。
具体计算公式如下:最大频偏(Δf)= 2 × 数据传输速率× 带宽/ 信噪比三、最大频偏与通信质量的关系1.最大频偏对通信信号质量的影响当最大频偏较大时,信号的频率分辨率会降低,导致信号质量下降。
这会降低通信系统的误码率,从而影响通信质量。
2.如何在实际应用中降低频偏以提高通信质量(1)提高信噪比:通过增加信号功率、降低噪声功率或选择信噪比更高的通信系统,可以有效降低频偏,提高通信质量。
(2)合理选择带宽:根据通信需求,合理选择带宽可以降低最大频偏,从而提高通信质量。
(3)采用更先进的调制解调技术:例如,采用QPSK、16QAM等高级调制技术,可以在保证通信质量的同时降低频偏。
四、总结FSK技术在通信领域具有重要意义,尤其在低速率数据传输方面具有显著优势。
FSK调制解调原理
FSK调制解调原理FSK调制解调是一种常用于数字通信系统中的调制解调方式。
FSK是频移键控调制(Frequency Shift Keying)的简称,它将数字信号转换为离散的频率信号进行传输。
本文将从调制原理、解调原理以及应用等方面进行详细介绍。
一、调制原理对于二进制数字信号,例如“0”和“1”,可以选择两个固定频率的载波信号,分别代表“0”和“1”。
当发送“0”时,使用频率为f1的载波信号,当发送“1”时,使用频率为f2的载波信号。
这样就可以将数字信号转换成两个离散的频率信号进行传输。
二、解调原理FSK解调原理是对接收到的频率信号进行频率判决,将频率转换为数字信号。
常用的解调方法有非相干解调、相干解调和差分相干解调。
1.非相干解调:非相干解调是最简单的解调方法之一,它直接对接收到的信号进行频率测量。
通过比较测量的频率与预定的频率值进行判决,将频率转换成二进制数字信号。
非相干解调简单易于实现,但对信噪比要求较高,容易受到噪声的影响。
2.相干解调:相干解调是一种通过与本地振荡器进行相干性检测的解调方法。
接收到的信号与本地振荡器产生的相干信号进行混频,通过相干滤波器将混频后的信号进行滤波。
相干解调能够提高抗噪性能,但需要本地振荡器与信号的频率一致。
3.差分相干解调:差分相干解调是相干解调的一种改进方法。
它通过将相邻两个相干解调器输出的数字信号进行差分运算,得到差分输入的数字信号。
差分相干解调具有较好的抗噪性能,适用于高噪声环境下的解调。
三、应用1.数字通信系统:FSK调制解调可以用于数字通信系统中,通过频率的变化将数字信号进行传输。
例如,调制解调器、调频广播等。
2.数据传输:FSK调制解调可以用于数据传输中,例如网络通信、无线通信等。
通过不同的频率进行传输,实现数据的传输和接收。
3. RFID技术:FSK调制解调在RFID(Radio Frequency Identification)技术中得到广泛应用。
调制技术中FSK、MSK、GMSK的研究与应用
调制技术中FSK、MSK、GMSK的研究与应用摘要目前在数字通信系统中,全数字接收机得到了广泛应用。
用数字化方法设计通信系统中的调制解调技术是现代通信中的一个重要技术。
根据信道特点的不同选择合适高效的调制解调方式对通信系统的性能非常重要。
频移键控(FSK)方法简单,易于实现,并且解调不须恢复本地载波,可以异步传输,抗噪声和抗衰落性能也较强。
因此,FSK调制技术在通信行业得到了广泛地应用,并且主要适用于用于低、中速数据传输。
最小频移键控(MSK)信号在带外产生的干扰小,信号包络恒定,系统可以使用廉价高效的非线性器件,从相位路径的角度来看,MSK属于线性连续相位路径数字调制它能以最小的调制指数(h=0.5)就能获得正交的调制信号,MSK是一种在无线移动通信中很有吸引力的数字调制方式。
最小高斯频移键控(GMSK)是一种典型的连续相位调制方式,具有包络恒定、频谱紧凑、抗干扰能力强等特点,可有效降低邻道干扰,提高非线性功率放大器的功率,已在移动通信(如GSM系统)、航天测控等场合得到了广泛应用。
本文主要研究了FSK、MSK、GMSK的调制的实现过程,以便更好更广泛的研究应用数字信号的调制解调技术。
关键词:FSK;MSK;GMSK;正交调制Modulation technology FSK、MSK、GMSK research andapplicationAbstractAt present in the digital communication system, the digital receivers to a wide range of applications. With digital communication system design method of demodulation technology is one of the important modern communication technology. According to the characteristics of the channel to choose the appropriate different efficient demodulation way for that the performance of communication system is very important.Frequency Shift Keying (FSK) method is simple, easy to be realized, and demodulation need not restore local carrier, can asynchronous transfer, resistance to noise and resistance to decline and performance is stronger. Therefore, FSK modulation technology in communications industry had been used widely, and mainly used in the used for low, medium speed data transmission.Minimum Shift Keying(MSK) signal in the outside the band of the interference away, signal envelope is constant, the system can use cheap effective nonlinear devices, from the point of view of the phase path, MSK belong to linear continuous phase path digital modulation it can with minimum of the modulation index (h = 0.5) can get orthogonal modulated signal, MSK wireless mobile communication is a kind of very attractive digital modulation mode.Gaussian Filtered Minimum Shift Keying (GMSK) is a typical continuous phase modulation mode, has the envelope spectrum constant, compact, strong anti-interference characteristics, can reduce effectively adjacent word interference, improve the power of nonlinear power amplifier, has set up a file in the mobile communication (such as GSM system), aerospace measurement and control and so on to a wide range of applications.This paper mainly studies the FSK, MSK, GMSK modulation of the realization of the process, in order to better use more extensive research and a digital demodulation technology.Keywords:FSK; MSK; GMSK; Orthogonal modulation目录摘要 (I)Abstract (II)目录........................................................................................................................................... I II 第1章绪论 (1)1.1 引言 (1)1.2 概念简介 (1)1.2.1 FSK简介 (1)1.2.2 MSK简介 (2)1.2.3 GMSK简介 (2)1.3 课题的主要研究工作及意义 (2)1.4 FSK、MSK、GMSK的发展及应用前景 (3)第2章理论基础 (4)2.1 2FSK 调制原理及方法 (4)2.1.1 2FSK调制的基本原理 (4)2.1.2 2FSK信号的表达式和波形图 (4)2.1.3 2FSK信号的带宽 (5)2.1.4 2FSK信号特征 (6)2.1.5 FSK系统性能 (7)2.2 MSK调制原理及方法 (9)2.2.1 MSK调制的基本原理 (9)2.2.2 MSK信号的表达式和波形图 (9)2.2.3 MSK信号的带宽 (11)2.2.4 MSK信号的特点 (12)2.2.5 MSK系统性能 (13)2.3 GMSK调制原理及方法 (14)2.3.1 GMSK调制的基本原理 (14)2.3.2 GMSK信号的表达式和波形图 (16)2.3.3 GMSK信号的带宽 (19)2.3.4 GMSK信号的特点 (20)2.3.5 GMSK系统性能 (20)第3章软件仿真或实验结果分析 (22)3.1 FSK实验结果分析 (22)3.2 MSK实验结果分析 (23)3.3 GMSK实验结果分析 (25)结论 (29)致谢 (30)参考文献 (31)附录A (32)第1章绪论1.1 引言现代社会是一个信息化的社会,是一个高速发展的社会,信息技术已经日益改变着我们的生活,作为信息传播的基础—信号调制,在信号处理中占着无与伦比的地位。
第五章—数字调制系统
4
2 二进制数字调制原理(ASK、FSK、PSK)
二进制幅移键控(ASK) 二进制频移键控(FSK) 二进制相移键控(PSK) 二进制差分相移键控(DPSK)
5
2 二进制幅移键控(ASK)
ASK信号的产生
模拟法
s(t) NRZ
e o ( t ) = s ( t ) cos w c t coswct
分别以 f1,f2 为中心的两个抽样函数平方频谱(连续谱),且
含有载频 f1 ,f2 的冲激谱(离散谱)
FSK信号传输带宽
BFSK
f1 f2
2
fs
=
n 2
Rb
2Rb
其 相中位f不s = 连T1s =续Rb的(码元FS速K率信) 号所需传输带宽为
BFSK
=
2 Tb
(3 ~ 5) 1 Tb
n
也可写成
ePSK (t) = s(t) coswct
=
ccoosswwctct
(传号"1") (空号"0")
k Ts k Ts
t t
(k (k
1)Ts 1)T1s8
19
2 二进制相移键控(PSK)(续)
PSK信号的功率谱特性
2PSK信号的功率谱密度采用与求2ASK信号功率谱密度相同 的方法。
PSK信号的功率谱密度为
1 PE ( f ) = 4 [Ps ( f fc ) Ps ( f fc )]
式中,Ps ( f ) 为基带信号s(t)的功率谱密度
当0、1等概出现时,双极性基带信号功率谱密度为
2
Ps
(
f
)
计算机控制技术01-实验二 离散控制系统的性能分析(时域频域)_实验指导书
实验二离散控制系统的性能分析(时域/频域)一、实验目的:1.掌握离散闭环系统的动态性能时域参数的分析与计算方法;2.掌握离散系统稳定性的频域典型参数分析与计算方法。
二、实验工具:1.MATLAB 软件(6.5 以上版本);2.每人计算机一台。
三、实验内容:1.在Matlab 语言平台上,通过给定的闭环离散系统,深刻理解时域参数的物理意义与计算方法,内容包括如下:●阻尼比参数分析:Z平面与S 平面的极点相互转换编程实现;分析S/Z 两个平面域特殊特性(水平线、垂直线、斜线、圆周等)的极点轨迹相互映射方法;●系统阶跃响应参数:上升时间和超调量等。
2.采用频域分析方法,通过编程计算,进一步理解离散系统的稳定性参数,包括如下:●通过幅频图,进行增益裕度分析;●通过相频图,进行相位裕度分析。
四、实验步骤:% script2%Suppose that pole eq. is s=real(s)+j*imag(s) in s plane;% thus s=abs(s)*exp(j*angle(s)).%Assume that pole eq. is z=real(z)+j*imag(z) in z plane;%Thus z=abs(z)*exp(j*angle(z)).%Consequence is gotten as follows:% abs(z)*exp(j*angle(z))=exp((real(s)+j*imag(s))*ts)% =exp(real(s)*ts)*exp(j*imag(s)*ts)% abs(z)=exp(real(s)*ts),thus, real(s)=log(abs(z))/ts;% angle(z)=imag(s)*ts, thus, imag(s)=angle(z)/ts;% Assume that damp ratio is cos(theta), theta=arctan(-imag(s)/real(s));% thus in z plane, damp ratio = cos(arctan(-angle(z)/log(abs(z))))% sys_ta:% R(z)------/ -kz----/ ---->--zoh-->----gplant---> ----- Y(z)% l l% l-----------------------< < ------------------------- l%Example 1 Damping ratio computationts=0.1;gp=tf(1,[1 1 0])gz=c2d(gp,ts,'zoh')kz=tf(5*[1,-0.9],[1 -0.7],ts);sys_ta=feedback(gz*kz,1,-1)p=pole(sys_ta)π/T0.9π/T radii=abs(p);angl=angle(p)damp(sys_ta)real_s=log(radii)/tsimg_s=angl/tszeta=cos(atan(-img_s./real_s))wn=sqrt(real_s.^2+img_s.^2)%Example 2 Mapping of horizontal s-plane line to z-planexx=[0:0.05:1]'N=length(xx)s0=-xx*35;s=s0*[1 1 1 1 1]+j*ones(N,1)*[0,0.25,0.5,0.75,1]*pi/tsplot(real(s(:,1)),imag(s(:,1)),'-o',real(s(:,2)),imag(s(:,2)),'-s',...real(s(:,3)),imag(s(:,3)),'-^',real(s(:,4)),imag(s(:,4)),'-*',...real(s(:,5)),imag(s(:,5)),'-v'),sgridz=exp(s*ts)plot(real(z(:,1)),imag(z(:,1)),'-o',real(z(:,2)),imag(z(:,2)),'-s',...real(z(:,3)),imag(z(:,3)),'-^',real(z(:,4)),imag(z(:,4)),'-*',...real(z(:,5)),imag(z(:,5)),'-v'),zgrid3530 0.762520 0.860.64 0.5 0.34 0.1630 25 201515 0.9410 100.985 5 50 -35 -30 -25 -20 -15 -10 -5 010.80.7π/T 0.6π/T 0.5π/T 0.4π/T 0.10.3π/T 0.2 0.6 0.4 0.20.8π/T 0.9π/T 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 0.2π/T 0.1π/T0 π/T-0.2-0.4-0.6 -0.8 -1 -1 -0.8 -0.6 -0.4 -0.2 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1%Example 3 Mapping of vertical s-plane line to z-plane0.6π/T 0.5π/T0.4π/T 0.3π/T 0.7π/T0.2π/T 0.8π/T0.1π/Ts0=j*xx*pi/ts;s=ones(N,1)*[0,-5,-10,-20,-30]+s0*[1 1 1 1 1]plot(real(s(:,1)),imag(s(:,1)),'-o',real(s(:,2)),imag(s(:,2)),'-s',...real(s(:,3)),imag(s(:,3)),'-^',real(s(:,4)),imag(s(:,4)),'-*',...real(s(:,5)),imag(s(:,5)),'-v'),sgridz=exp(s*ts)plot(real(z(:,1)),imag(z(:,1)),'-o',real(z(:,2)),imag(z(:,2)),'-s',...real(z(:,3)),imag(z(:,3)),'-^',real(z(:,4)),imag(z(:,4)),'-*',...real(z(:,5)),imag(z(:,5)),'-v'),zgrid35300.72250.580.44 0.3 0.14302520 0.82201515 0.9210 100.98 550 -30 -25 -20 -15 -10 -5 010.8 0.6 0.4 0.2-0.2-0.4-0.6 -0.8 -1 -1 -0.8 -0.6 -0.4 -0.2 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1%Example 4 Mapping of constant damping ratio s-plane lines into z-planes=s0*[1 1 1 1]-imag(s0)*[0,1/tan(67.5*pi/180),...1/tan(45*pi/180),1/tan(22.5*pi/180)]s=[s,real(s(:,4))];plot(real(s(:,1)),imag(s(:,1)),'-o',real(s(:,2)),imag(s(:,2)),'-s',...real(s(:,3)),imag(s(:,3)),'-^',real(s(:,4)),imag(s(:,4)),'-*',...real(s(:,5)),imag(s(:,5)),'-v'),sgridz=exp(s*ts)plot(real(z(:,1)),imag(z(:,1)),'-o',real(z(:,2)),imag(z(:,2)),'-s',...real(z(:,3)),imag(z(:,3)),'-^',real(z(:,4)),imag(z(:,4)),'-*',...real(z(:,5)),imag(z(:,5)),'-v'),zgrid0.6π/T 0.5π/T 0.4π/T 0.7π/T0.8π/T 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 0.10.3π/T 0.2π/T 0.9π/T0.1π/Tπ/T π/T0.9π/T 0.1π/T 0.8π/T0.2π/T 0.7π/T0.3π/T 0.6π/T 0.5π/T0.4π/T35 0.88 0.8 0.62 0.3530 0.9352520 0.968150.988100.99750 70 60 50 40 30 20 10 -80 -70 -60 -50 -40 -30 -20 -10 010.8 0.6 0.4 0.2-0.2-0.4-0.6 -0.8 -1 -1 -0.8 -0.6 -0.4 -0.2 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1%Example 5 Mapping of circle s-plane line to z-planephi=xx*pi/2s0=(pi/ts)*(-cos(phi)+j*sin(phi))s=s0*[1,0.75,0.5,0.25,0]plot(real(s(:,1)),imag(s(:,1)),'-o',real(s(:,2)),imag(s(:,2)),'-s',...real(s(:,3)),imag(s(:,3)),'-^',real(s(:,4)),imag(s(:,4)),'-*',...real(s(:,5)),imag(s(:,5)),'-v'),sgridz=exp(s*ts)plot(real(z(:,1)),imag(z(:,1)),'-o',real(z(:,2)),imag(z(:,2)),'-s',...real(z(:,3)),imag(z(:,3)),'-^',real(z(:,4)),imag(z(:,4)),'-*',...real(z(:,5)),imag(z(:,5)),'-v')0.6π/T 0.5π/T 0.4π/T 0.7π/T0.8π/T 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 0.10.3π/T 0.2π/T 0.9π/T0.1π/Tπ/T π/T0.9π/T 0.1π/T 0.8π/T0.2π/T 0.7π/T0.3π/T 0.6π/T 0.5π/T0.4π/T3530 2520151050 -35 -30 -25 -20 -15 -10 -5 010.8 0.6 0.4 0.2-0.2-0.4-0.6 -0.8 -1 -1-0.8 -0.6 -0.4 -0.2 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1%Example 6 Step response measurek=[0:1:60];Step Response1.41.210.80.60.40.2step(sys_ta,k*ts)0 0 1 2 34 5 6 Time (sec) %Example 7 Root-locus analysis rlocus(gz*kz)0.64 0.5 0.34 0.1630 0.76250.86 20150.9410 0.985 50.6π/T 0.5π/T 0.4π/T 0.7π/T0.8π/T 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 0.10.3π/T 0.2π/T 0.9π/T0.1π/Tπ/T π/T0.9π/T 0.1π/T 0.8π/T0.2π/T 0.7π/T0.3π/T 0.6π/T 0.5π/T0.4π/T System: ta Rise Time (sec): 0.8 System: ta Final Value: 1System: ta Settling Time (sec): 2.7 System: ta Peak amplitude: 1.07 Overshoot (%): 6.87 At time (sec): 1.8 A m p l i t u d e%Example 8 Root-locus analysis in page 56numg=[1 0.5];deng=conv([1 -0.5 0],[1 -1 0.5]);sys_z=tf(numg,deng,-1)rlocus(sys_z)%Example 9 Root-locus analysis in page 57numg=[1];deng=[1 4 0];ts=0.25sys_s2=tf(numg,deng)sys_z2=c2d(sys_s2,ts,'imp')rlocus(sys_z2)%Example 10 Analysis of frequency response and roots locus in page 59a=1.583e-7;k=[1e7,6.32e6,1.65e6];w1=-1;w2=1;ts=0.1;v=logspace(w1,w2,100);deng=[1.638 1 0];numg1=k(1,1)*a*[-1 1]numg2=k(1,2)*a*[-1 1]numg3=k(1,3)*a*[-1 1]sys_s1=tf(numg1,deng)sys_s2=tf(numg2,deng)sys_s3=tf(numg3,deng)bode(sys_s1,sys_s2,sys_s3,v),grid onBode Diagram4020-20-40-90-135-180-225 -2701010 10 Frequency (rad/sec)% k parameter is gain value of open system%Up-bound value of k parameter is determined according to roots locusnumg=1.2e-7*[1 1]P h a s e (d e g ) M a g n i t u d e (d B )deng=conv([1 -1],[1 -0.242]);sys_z2=tf(numg,deng,ts)rlocus(sys_z2),grid on五、实验报告要求:根据实验内容进行如下分析:1.S 平面与Z 平面不同位置的映射关系分析;2.系统阶跃响应参数(时域指标)分析,如上升时间和超调量等,及其与S/Z 平面的对应关系;3.离散系统根轨迹分析;4.离散系统Bode 图分析;5.对离散系统相对稳定性的进一步思考。
调制技术中FSK、MSK、GMSK的研究与应用
调制技术中FSK、MSK、GMSK的研究与应用摘要目前在数字通信系统中,全数字接收机得到了广泛应用。
用数字化方法设计通信系统中的调制解调技术是现代通信中的一个重要技术。
根据信道特点的不同选择合适高效的调制解调方式对通信系统的性能非常重要。
频移键控(FSK)方法简单,易于实现,并且解调不须恢复本地载波,可以异步传输,抗噪声和抗衰落性能也较强。
因此,FSK调制技术在通信行业得到了广泛地应用,并且主要适用于用于低、中速数据传输。
最小频移键控(MSK)信号在带外产生的干扰小,信号包络恒定,系统可以使用廉价高效的非线性器件,从相位路径的角度来看,MSK属于线性连续相位路径数字调制它能以最小的调制指数(h=0.5)就能获得正交的调制信号,MSK是一种在无线移动通信中很有吸引力的数字调制方式。
最小高斯频移键控(GMSK)是一种典型的连续相位调制方式,具有包络恒定、频谱紧凑、抗干扰能力强等特点,可有效降低邻道干扰,提高非线性功率放大器的功率,已在移动通信(如GSM系统)、航天测控等场合得到了广泛应用。
本文主要研究了FSK、MSK、GMSK的调制的实现过程,以便更好更广泛的研究应用数字信号的调制解调技术。
关键词:FSK;MSK;GMSK;正交调制Modulation technology FSK、MSK、GMSK research andapplicationAbstractAt present in the digital communication system, the digital receivers to a wide range of applications. With digital communication system design method of demodulation technology is one of the important modern communication technology. According to the characteristics of the channel to choose the appropriate different efficient demodulation way for that the performance of communication system is very important.Frequency Shift Keying (FSK) method is simple, easy to be realized, and demodulation need not restore local carrier, can asynchronous transfer, resistance to noise and resistance to decline and performance is stronger. Therefore, FSK modulation technology in communications industry had been used widely, and mainly used in the used for low, medium speed data transmission.Minimum Shift Keying(MSK) signal in the outside the band of the interference away, signal envelope is constant, the system can use cheap effective nonlinear devices, from the point of view of the phase path, MSK belong to linear continuous phase path digital modulation it can with minimum of the modulation index (h = 0.5) can get orthogonal modulated signal, MSK wireless mobile communication is a kind of very attractive digital modulation mode.Gaussian Filtered Minimum Shift Keying (GMSK) is a typical continuous phase modulation mode, has the envelope spectrum constant, compact, strong anti-interference characteristics, can reduce effectively adjacent word interference, improve the power of nonlinear power amplifier, has set up a file in the mobile communication (such as GSM system), aerospace measurement and control and so on to a wide range of applications.This paper mainly studies the FSK, MSK, GMSK modulation of the realization of the process, in order to better use more extensive research and a digital demodulation technology.Keywords:FSK; MSK; GMSK; Orthogonal modulation目录摘要 (I)Abstract (II)目录........................................................................................................................................... I II 第1章绪论 (1)1.1 引言 (1)1.2 概念简介 (1)1.2.1 FSK简介 (1)1.2.2 MSK简介 (2)1.2.3 GMSK简介 (2)1.3 课题的主要研究工作及意义 (2)1.4 FSK、MSK、GMSK的发展及应用前景 (3)第2章理论基础 (4)2.1 2FSK 调制原理及方法 (4)2.1.1 2FSK调制的基本原理 (4)2.1.2 2FSK信号的表达式和波形图 (4)2.1.3 2FSK信号的带宽 (5)2.1.4 2FSK信号特征 (6)2.1.5 FSK系统性能 (7)2.2 MSK调制原理及方法 (9)2.2.1 MSK调制的基本原理 (9)2.2.2 MSK信号的表达式和波形图 (9)2.2.3 MSK信号的带宽 (11)2.2.4 MSK信号的特点 (12)2.2.5 MSK系统性能 (13)2.3 GMSK调制原理及方法 (14)2.3.1 GMSK调制的基本原理 (14)2.3.2 GMSK信号的表达式和波形图 (16)2.3.3 GMSK信号的带宽 (19)2.3.4 GMSK信号的特点 (20)2.3.5 GMSK系统性能 (20)第3章软件仿真或实验结果分析 (22)3.1 FSK实验结果分析 (22)3.2 MSK实验结果分析 (23)3.3 GMSK实验结果分析 (25)结论 (29)致谢 (30)参考文献 (31)附录A (32)第1章绪论1.1 引言现代社会是一个信息化的社会,是一个高速发展的社会,信息技术已经日益改变着我们的生活,作为信息传播的基础—信号调制,在信号处理中占着无与伦比的地位。
TFSK-MFSK技术在近海数据传输中的应用研究
TFSK-MFSK技术在近海数据传输中的应用研究张招前;殷建军;项祖丰;汤健彬【摘要】介绍了TFSK(Time Frequency Shift Keying)-MFSK(Multiple Frequency Shift Keying)的数据传输方法.该系统采用纠错能力很强的串行级联码对信号进行编码,串行级联码的外码选用(255,223)RS码,内码选用(2,1,7)卷积码,信号译码采用软判决维特比(Viterbi)译码方式.TFSK-MFSK调制改善了MFSK因M 增加导致频带利用率低的情况,能够更加充裕地组合各个频率进行信号传输,组合信号方式可借鉴跳频扩频思想,不容易受限于频率范围非常窄的水声信道,有效地对抗信号的干扰和衰减.%This paper presents a data transmission technology based on Time Frequency Shift Keying (TFSK) and Multiple Frequency Shift Keying (MFSK). It takes serial concatenated codes with strong correction ability to signal encoding and the outer codes of serially concatenated code uses (255,223) RS codes, inner codes uses (2,1,7) convolution code. Signal decoding takes soft-decision of Viterbi codes. TFSK-MFSK modulation improves the situation that MFSK increases M resulting in low degree of utilization ratio of bandwidth so that it has more frequency combination ways which use the idea of frequency hopping and spread spectrum for reference to signal transmission. And it is not limited at acoustic channel with narrower frequency range and has more effective anti-jamming and low attenuation ability.【期刊名称】《工业仪表与自动化装置》【年(卷),期】2011(000)003【总页数】4页(P36-39)【关键词】TFSK-MFSK调制;串行级联码;维特比译码【作者】张招前;殷建军;项祖丰;汤健彬【作者单位】浙江工业大学车辆工程研究所,杭州310014;浙江工业大学车辆工程研究所,杭州310014;浙江工业大学车辆工程研究所,杭州310014;浙江工业大学车辆工程研究所,杭州310014【正文语种】中文【中图分类】TN919.30 引言海洋环境由于受温度、盐度、深度、梯度、水流、水域、季节、气候、风浪、温层、流层、界面的放射与折射等因素的影响,使得水声信道相当复杂。
FSK调制及解调实验报告
实验四FSK调制及解调实验一、实验目的1、掌握用键控法产生FSK信号的方法。
2、掌握FSK非相干解调的原理。
二、实验器材1、主控&信号源、9号模块各一块2、双踪示波器一台3、连接线若干三、实验原理1、实验原理框图FSK调制及解调实验原理框图2、实验框图说明基带信号与一路载波相乘得到1电平的ASK调制信号,基带信号取反后再与二路载波相乘得到0电平的ASK调制信号,然后相加合成FSK调制输出;已调信号经过过零检测来识别信号中载波频率的变化情况,通过上、下沿单稳触发电路再相加输出,最后经过低通滤波和门限判决,得到原始基带信号。
四、实验步骤实验项目一FSK调制概述:FSK调制实验中,信号是用载波频率的变化来表征被传信息的状态。
本项目中,通过调节输入PN序列频率,对比观测基带信号波形与调制输出波形来验证FSK调制原理。
1、关电,按表格所示进行连线。
2、开电,设置主控菜单,选择【主菜单】→【通信原理】→【FSK数字调制解调】。
将9号模块的S1拨为0000。
调节信号源模块的W2使128KHz载波信号的峰峰值为3V,调节W3使256KHz载波信号的峰峰值也为3V。
3、此时系统初始状态为:PN序列输出频率32KH。
4、实验操作及波形观测。
(1)示波器CH1接9号模块TH1基带信号,CH2接9号模块TH4调制输出,以CH1为触发对比观测FSK 调制输入及输出,验证FSK调制原理。
(2)将PN序列输出频率改为64KHz,观察载波个数是否发生变化。
实验项目二FSK解调概述:FSK解调实验中,采用的是非相干解调法对FSK调制信号进行解调。
实验中通过对比观测调制输入与解调输出,观察波形是否有延时现象,并验证FSK解调原理。
观测解调输出的中间观测点,如TP6(单稳相加输出),TP7(LPF-FSK),深入理解FSK解调过程。
1、保持实验项目一中的连线及初始状态。
2、对比观测调制信号输入以及解调输出:以9号模块TH1为触发,用示波器分别观测9号模块TH1和TP6(单稳相加输出)、TP7(LPF-FSK)、TH8(FSK解调输出),验证FSK解调原理。
毕业设计(论文)-无线衰落信道中编码FSK的性能研究模板
无线衰落信道中编码FSK的性能研究摘要随着社会的不断发展,通信对我们来说越来越显的重要.对于通信技术来讲,通信的质量也就显的非常的关键.通信的根本任务是如何保证远距离传输信息的正确性,在这方面数字通信系统具有先天的优势。
这主要是因为数字通信系统中传输的是离散的数字信号,由于信号是离散的,被噪声干扰后的信号只要没有超过门限,接收端就能够完全正确地判断出传输的信息;而对于模拟传输系统,只要有稍微的干扰都会使传输的信息产生错误。
也正是由于这样的原因,数字通信系统才能在各方面逐渐代替模拟通信系统成为现代通信的最基本方式。
为了便于区别信号与噪声,使通信不失真和不受干扰,往往给测量信号赋以一定特征,这就是调制的主要功能。
调制就是用一个信号(称为调制信号)去控制另一作为载体的信号(称为载波信号),让后者的某一特征参数按前者变化。
再将测量信号调制,并将它和噪声分离,放大等处理后,还要从已经调制的信号中提取反映被测量值的测量信号,这一过程称为解调。
为了更好地利用通信信道的带宽并使信号能够传送更大的距离, 在数字载波通信中,我们采用了三种解调方式: 幅移键控(ASK)频移键控(FSK)和相移键控(PSK)。
调制信号为二进制信号的调制称为二进制数字调制, 二进制调制又分为二进制幅移键控(2ASK)、二进制频移键控(2FSK)、二进制相移键控(2PSK)和差分二进制相移键控(2DPSK)等多种基本的类型,本文主要研究在MATLAB环境下建立编码FSK的调制的仿真系统,利用仿真系统对无线衰落信道中编码FSK性能进行仿真,并且和卷积编码FSK硬判决解调系统的性能进行对比。
关键词:数字通信,FSK信号,仿真,调制解调英文摘要ABSTRACTAlong with society of continuously development, correspondence more and more show to us of importance. Speak for the correspondence technique, the quality of the correspondence also show very of key. Correspondence of root mission is how assurance long-distance leave to deliver an information of accuracy, in this aspect numeral correspondence the system have inborn of advantage. This main is because of numeral correspondence what to deliver be long-lost in the system of numeral signal, because of the signal be long-lost, drive Zao voice interference empress of signal want ~only have no exceed threshold, receive to carry can complete with accuracy judgment the information for deliver; But for imitate to deliver system, as long as have a little bit of the interference will make the information creation for deliver false. Is exactly also because of so of reason, numeral correspondence system then can in everyone's noodles gradual replace imitate correspondence system to become modern correspondence of the most basic way. For the sake of easy to differentiation signal and Zao voice, make correspondence don't lose true with be free from interference, usually give diagraph signal to endow with certain characteristic, this be the main function for make. Make is the signal(be called to carry a signal) which use a signal(be called to make signal) to carry a body to control's another a conduct and actions, let the latter of some characteristic parameter press the former variety. Will measure signal to make again, and will it with Zao voice separate, after enlarge etc. processing, return want to withdraw reflection from have already make of the signal quilt measured value of measure signal, this process be called solution to adjust. The bandwidth using correspondence letter way for the sake of better land utilization also make signal can transmission larger of distance, in the numeral carry the wave the correspondence, we adoption three kinds of solution adjust a way: Move key to control(ASK) Pin to move key to control(FSK) with mutually move key to control(PSK).Make signal be called binary system numeral to make for the make of binary system signal, the binary system make and is divided into a binary system to move key to control(2 ASK), the binarysystem Pin move key to control(2 FSK), the binary system mutually move key to control(2 PSK) with bad cent the binary system mutually move key to control(2 DPSK) etc. variety basic type, this topic main is numeral the frequency make and call Pin to move key to control(FSK).In the meantime make use of system view software realization to imitate FSK system true with analysis, pass an usage imitate thus of the sense of vision turn of means to realization attain solution to adjust of purpose.Keyword: The Pin move key to control、Move key to control、Mutually move key to control、Lose true、Correspondence目录前言 (5)第一章绪论 (6)1.1课题研究背景及内容 (6)1.1.1研究背景 (6)1.2课题设计要求 (7)1.3课题设计步骤 (7)1.4 MATLAB简介 (7)第2章 FSK系统的理论综述 (9)2.1实现调制的方法 (9)2.1.1直接调频法 (9)2.1.2频率键控法(频率转换法) (9)2.2 FSK信号的解调方法 (10)2.2.1 过零检测法 (10)2.2.2差分检测法 (11)2.2.3包络检测法 (11)2.2.4 相干检测法 (12)2.3 频移键控FSK (13)2.3.1 FSK调制原理 (13)2.3.2 FSK的解调原理 (14)第3章基于MATLAB的FSK系统的解调仿真及其特性分析 (16)3.1随机数字信号的产生与调制 (16)3.2 FSK解调实现 (18)3. 3 FSK信噪比对误码率的影响分析 (19)3.4与卷积编码硬判决调制结果进行比较 (20)结论 (22)参考文献 (23)致谢 (24)附录 (25)前言随着国民经济建设的发展,人类社会对信息的需求,即时掌握信息的变化,信息为社会服务的重要性,已越来越受到社会广泛的重视。
空时频移键控(ST-FSK)的分离ML信号检测方法
I p e e t to fST FS tc i nBa e n m lm n a i n o - K De e to s d o
De o p e a i um k lh o t c i n c u ld M x m Li e i o d De e to
Ga u nyu n oY a - a - S e r eh n h n' - o g u Hu Xi n b n a — i
( p r e tfR doC mm nct n C , Deat n a i o u iai E m o oI
使多个接收矢量的 ML联合检测 题分离为若干个矢量的单独 ML检测 问题 。若采用合适 的信道 估值 算法 , 运
算量上不仅大大低 于非相干检测 ,还能获得性能的提高 。仿真实验验证了算法的有效性 。 关键词 窄时频信 号检测,相干最 大似然检 测
Ke r s S aeTme Feu ny S i yn (TF K) y wod p c-i rq ec hf Ke i S -S ,Un ay d s n e o pe xmu iei o ( ) t g i r ei ,D cu l Ma i m Lk l o d ML t g d h
d t ci n Co e e t x mu l e i o d d t c in e e t , h r n o ma i m i l o e e t k h o
1 引言
F K调制方式 囚其功率利用 率高,从而在功率受限信道 S 中得到广泛应用,如军事通信 乖 卫星通信 ,文献【】 I l 把多天线
本科毕设基于MSK调制的通信系统性能分析超详细
毕业设计(论文)基于MSK调制的通信系统性能分析系别电子信息系专业名称通信工程班级学号学生姓名指导教师2012年6月10日基于MSK调制的通信系统性能分析摘要最小频移键控(Minimum Shift Keying,MSK)是一种具有连续相位和最小频偏的数字调制技术。
MSK的突出优点是信号具有恒定的包络和信号的相位连续性,频带利用率高,信号的功率谱在主瓣外衰减较快,这就使得它对邻波道干扰小。
由于包络恒定、MSK信号不受信道的非线性影响等特点,使其在卫星通信和移动通信中得到了广泛的应用。
因此,对MSK通信系统的研究有着显著的意义,也为未来深入研究通信领域的先进数字调制解调技术奠定基础。
本文阐述了MSK调制的国内外研究现状,分析了MSK调制技术的基本原理,对几种基本调制方法及其优缺点进行了比较。
在此基础之上,构建基于MATLAB的MSK通信系统模型:信源、调制、信道、解调和信宿。
并对调制、解调、高斯白噪声进行数学建模和流程图设计,最后得到各部分的仿真结果。
最后分析了MSK已调信号时域和频域特征,评估验证其频率利用率并对基于MSK调制的通信系统在噪声信道的误码率进行仿真,得到其在噪声中的适应能力。
通过仿真分析证实了其频带利用率高的特点。
调制方案采用数字式调制的方法,直接根据MSK信号的时域表达式和相位图进行数字式调制;解调方案采用功率估计比较来进行判决并译码,然后得到解调信号码元序列。
最后在本文的结论中,对基于MSK调制的通信系统性能进行了总结,并对今后MSK 调制方面的研究工作进行了展望。
关键词:最小频移键控,软件仿真,误码率,频带利用率MSK modulation based communication system performance analysisAuthor: Huang ZhanjunTutor: Liu FulaiAbstractMSK (Minimum Shift Keying) is a continuous phase and the minimum deviation of the digital modulation techniques. Outstanding advantage of MSK signals have constant envelope and continuous phase signals, high bandwidth efficiency and the signal power spectrum decreases rapidly outside the main lobe, this makes it a small adjacent channel interference.As a constant envelope and MSK signal is not the impact of the nonlinear channel characteristics,to the satellite and mobile communications have been widely used in.Thus, MSK communication system has significant meaning;also it laid the foundation for the future in-depth study of advanced digital communications modem technology.This paper introduces the development of MSK modulation, analysis of the basic principle of MSK modulation technology. On several basic modulation methods and their advantages and disadvantages are compared. On this basis, is constructed based on the MATLAB MSK communication system model: source, modulation, demodulation, channel and destination. And the modulation, demodulation, Gauss white noise to mathematical modeling and flowchart design, finally get the part of the simulation results. The final analysis of the MSK modulated signal in time domain and frequency domain characteristics, evaluation to verify the frequency utilization based on MSK modulation communication system in noise channel BER simulation, get the noise of adaptation.Through the simulation analysis confirmed its high utilization rate of the frequency band characteristics and by study of the basic principle of MSK, got a new modulation scheme: Modulation scheme using digital modulation method, according to the MSK signal in the time domain expression and phase diagram of digital modulation; Demodulation scheme using power estimation and decoding the comparison judgment, then get the demodulated signal symbol sequence.Finally, in the conclusion of this paper, based on the MSK modulation communication system performance are summarized, and the future of MSK modulation of aspects of the research work is prospected.Key words:Minimum Shift Keying,Software Simulation, Bit error rate, Bandwidth Efficiency目录1 绪论 (1)1.1研究背景 (1)1.2现代数字调制技术 (1)1.2.1 多进制数字调制 (1)1.2.2 正交幅度调制 (2)1.2.3 连续相位调制 (3)1.3研究内容及章节安排 (3)2 MSK调制的基本原理 (5)2.1MSK调制的起源 (5)2.1.1 FSK调制 (5)2.1.2 CPFSK调制 (7)2.2MSK调制基本原理 (8)2.2.1 MSK调制的数学模型 (8)2.2.2 MSK信号的功率谱密度 (11)2.2.3 误码性能分析 (12)2.3本章小结 (13)3 基于MSK调制的通信系统 (14)3.1基于MSK调制的通信系统结构 (14)3.2 基于MATLAB的仿真 (15)3.2.1 MSK调制 (15)3.2.2 高斯白噪声 (17)3.2.3 MSK解调 (19)3.3本章小结 (22)4 基于MSK调制的通信系统性能分析 (23)4.1参数设置 (23)4.2频带利用率 (23)4.3误码率性能 (25)4.4本章小结 (28)结论 (29)致谢 (30)参考文献 (31)附录 (33)附录A翻译 (33)附录B部分仿真程序源代码 (45)1绪论1.1研究背景调制在通信系统中占有十分重要的地位。
FSK调制解调实验报告(标准版)
FSK调制解调实验报告一、实验目的:1.掌握FSK(ASK)调制器的工作原理及性能测试;2.掌握FSK(ASK)锁相解调器工作原理及性能测试;3. 学习FSK(ASK)调制、解调硬件实现,掌握电路调整测试方法。
二、实验仪器:1.信道编码与 ASK.FSK.PSK.QPSK 调制模块,位号: A,B 位2. FSK 解调模块,位号: C 位3.时钟与基带数据发生模块,位号: G 位4. 100M 双踪示波器三、实验内容:观测m序列(1,0, 0/1码)基带数据FSK (ASK)调制信号波和解调后基带数据信号波形。
观测基带数字和FSK(ASK)调制信号的频谱。
改变信噪比(S/N),观察解调信号波形。
四、实验原理:数字频率调制是数据通信中使用较早的一种通信方式。
由于这种调制解调方式容易实现,抗噪声和抗群时延性能较强,因此在无线中低速数据传输通信系统中得到了较为广泛的应用。
(一) FSK 调制电路工作原理FSK 的调制模块采用了可编程逻辑器件+D/A 转换器件的软件无线电结构模式,由于调制算法采用了可编程的逻辑器件完成,因此该模块不仅可以完成 ASK, FSK 调制,还可以完成 PSK, DPSK, QPSK,OQPSK 等调制方式。
不仅如此,由于该模块具备可编程的特性,学生还可以基于该模块进行二次开发,掌握调制解调的算法过程。
在学习ASK, FSK 调制的同时,也希望学生能意识到,技术发展的今天,早期的纯模拟电路调制技术正在被新兴的技术所替代,因此学习应该是一个不断进取的过程。
下图为调制电路原理框图上图为应用可编程逻辑器件实现调制的电路原理图(可实现多种方式调制)。
基带数据时钟和数据,通过 JCLK 和 JD 两个铆孔输入到可编程逻辑器件中,由可编程逻辑器件根据设置的工作模式,完成ASK 或 FSK 的调制,因为可编程逻辑器件为纯数字运算器件,因此调制后输出需要经过 D/A 器件,完成数字到模拟的转换,然后经过模拟电路对信号进行调整输出,加入射随器,便完成了整个调制系统。
FSK调制与解调系统的仿真与分析
FSK调制与解调系统的仿真与分析(陕西理工学院物理与电信工程学院通信工程专业1203班,陕西汉中 723003)[摘要]FSK-频移键控法,是用数字信号去调制载波的频率,它是数字通信中不可或缺的一种调制方式。
其主要优点是实现起来较容易,抗噪声与抗衰减的性能较好,不受信道参数变化的影响,因此FSK特别适合应用于衰落信道;其缺点是占用频带较宽,尤其是MFSK,频带利用率较低。
目前,调频体制在中、低速数据传输中得到了广泛的应用。
本次课程设计主要是利用MATLAB编写程序来实现FSK 调制与解调系统的仿真与分析,在此过程中,进一步熟悉了MATLAB的功能及操作,最后通过观察仿真图形进行波形分析及系统的性能评价。
[关键词] FSK 数字信号调制载波频率抗噪声仿真Simulation and analysis of FSK modulation and demodulationsystem(shaanxi institute of physics and telecommunications engineering institute of communication engineering specialty class 1203, shaanxi hanzhong 723003).[Abstract]FSK- frequency shift keying, is using digital signal to a modulated carrier frequency, it is a kind of indispensable in the digital communication modulation. Its main advantage is easier to achieve, the anti noise and anti fade performance is good, is not affected by the channel parameters change, so FSK is especially suitable for the fading channel; the disadvantage is a wide band occupation, especially MFSK, low utilization rate of frequency. At present, the FM system has been widely u sed in the low-speed data transmission. The curriculum design is mainly the use of MATLAB programming to realize the sim ulation and analysis of FSK modulation and demodulation system, in the process, further familiar with the function and opera tion of MATLAB, the performance evaluation of waveform analysis and the system finally by observing the simulation graph ics.[Key word ] FSK digital signal modulation carrier frequency noise simulation目录1、绪论 (1)2、2FSK调制与解调设计原理 (2)2.1、设计目的和意义 (2)2.2、2FSK介绍 (2)2.3、2FSK调制原理 (3)2.4、2FSK解调原理 (4)3、2FSK调制与解调仿真与系统分析 (5)3.1、2FSK调制与解调仿真过程实现 (5)3.1.1、详细设计步骤 (5)3.1.2、过程实现及结果 (5)3.2、2FSK调制与解调系统仿真过程实现与分析 (11)3.2.1、整体设计思想 (11)3.2.2、过程实现及结果 (12)3.2.3、系统分析 (16)4、FSK解调系统性能分析 (20)4.1、2FSK解调系统性能分析 (20)5.总结与心得体会 (22)参考文献 (23)1.绪论系统仿真是20世纪40年代末以来伴随着计算机技术的发展而逐步形成的一门新兴学科。
实验三 ASK、FSK调制与解制实验实验报告
实验报告实验课程名称:院系名称:专业名称:实验项目名称:ASK、FSK调制与解制实验班级:学号:报告人:实验三 ASK 、FSK 调制与解制实验一、实验目的1、掌握ASK 调制解调的工作原理及电路组成。
2、掌握FSK 调制与解调的工作原理及电路组成。
3、了解信道的定义、噪声对信道的影响,理想信道与随机信道的传输特性及其对信号的影响。
二、实验仪器1、信号源模块2、数字调制模块3、数字解调模块4、同步提取模块5、信道模拟模块6、双踪示波器三、实验原理1、2ASK 调制原理在振幅键控中载波幅度是随着基带信号的变化而变化的。
使载波在二进制基带信号1或0的控制下通或断,即用载波幅度的有或无来代表信号中的“1”或“0”,这样就可以得到2ASK 信号,这种二进制振幅键控方式称为通—断键控(OOK )。
2ASK 信号典型的时域波形如图1所示,其时域数学表达式为:2()cos ASK n c S t a A t ω=⋅(1)式中,A 为未调载波幅度,c ω为载波角频率,n a 为符合下列关系的二进制序列的第n 个码元:⎩⎨⎧=PP a n -出现概率为出现概率为110 (2)综合式1和式2,令A =1,则2ASK 信号的一般时域表达式为:t nT t g a t S c n s n ASK ωcos )()(2⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=∑t t S c ωcos )(=(3)式中,T s 为码元间隔,()g t 为持续时间 [-T s /2,T s /2] 内任意波形形状的脉冲(分析时一般设为归一化矩形脉冲),而()S t 就是代表二进制信息的随机单极性脉冲序列。
-A图1 2ASK 信号的典型时域波形为了更深入掌握2ASK 信号的性质,除时域分析外,还应进行频域分析。
由于二进制序列一般为随机序列,其频域分析的对象应为信号功率谱密度。
设()g t 为归一化矩形脉冲,若()g t 的傅氏变换为()G f ,()S t 则为二进制随机单极性矩形脉冲序列,且任意码元为0的概率为P ,则()S t 的功率谱密度表达式为:)()0()1()()1()(2222f G P f f G P P f f P s s s ζ-+-=(4)式中,sin ()s s s T G f T fT πρπ⎡⎤=⎢⎥⎣⎦;1s sf T =Hz ,并与二进制序列的码元速率R s 在数值上相等。
基于正交时频调制otfs
基于正交时频调制otfs正交时频调制(Orthogonal Time Frequency Modulation,OTFS)是一种新兴的通信技术,被广泛认为是未来5G和物联网中的关键技术之一。
OTFS通过将数据信号在时域和频域上进行正交调制,有效地解决了传统调制技术中面临的多径干扰和频率选择性衰落等问题。
OTFS的核心思想是将数据信号从传统的时间域调制转换为时频域调制。
通过这种方式,OTFS能够在时域和频域上实现正交,从而提高信号传输的可靠性和鲁棒性。
与传统调制技术相比,OTFS在复杂的无线信道环境中具有更好的性能。
在OTFS中,数据信号首先被转换为二维时频域数据。
时频格点中的每个点都对应着信号的一个时刻和频率。
通过在时频域上进行正交调制,OTFS能够有效地将信号分离开来,从而减小多径干扰对信号的影响。
同时,由于OTFS在频域上的正交性,信号在频率选择性衰落信道中的传输性能也得到了显著改善。
OTFS的优势不仅限于传输性能的提升,还体现在其灵活性和适应性上。
由于OTFS采用了时频域正交调制,它可以适应不同的无线信道环境和传输需求。
无论是高速移动通信还是低功耗物联网应用,OTFS都能够提供高质量的信号传输。
尽管OTFS在理论上具有巨大的潜力,但在实际应用中仍面临一些挑战。
首先,OTFS的复杂度相对较高,需要设计和实现高效的算法和硬件来支持其实时性要求。
其次,OTFS的标准化和商用化进程仍处于初级阶段,需要进一步的研究和推动。
OTFS作为一种基于正交时频调制的新兴通信技术,具有广阔的应用前景。
通过在时域和频域上进行正交调制,OTFS能够提供更可靠、鲁棒的信号传输,适应不同的无线信道环境和传输需求。
尽管面临一些挑战,但OTFS的发展势头良好,将为未来的5G和物联网应用带来更高效、可靠的通信服务。
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i f q e c - f ky g( T T S ,n l e s f ma c . T A mu t nr u s w t t T T S a a v t — e u n ysi e i S - F K) ada a zdi r r n e MA L B s l o sl o a S — F K hs d a — me r ht n n y tp o e i a i e th s h n t eo t f t a i v rT S a d t t tejy r t r t a t o t u a d a t s g — n- m n a T a f i l - d g o e F K, a i no sge e pai l fai Mp t a i i l t ej mig t n S — g n a —a f n n h a r cc i y n m h n n -n e o a h
F SK , whih a pr e he te rtc la ay i . x e td, l te e a v tg sc m ea e c to e ra e i p cr le ce c c p ov s t h o ei a l ss Ase p ce al h s d a a e o tt os fa d c e s s e ta f in y. n n h n i
I r e o f rh ri n o d rt ut e mprv h e o ma c fs rwa e c mm u i a o y tm s ti p rito u e s a e t e o e te p r r n e o hot v o f n c t n s se i ,h spa nr d c d p c — m e i
P r r n e o a e- i i - r q e c - i e f ma c fSp c - me T me- e u n ig S - F K)Mo uainS se d lt ytms o
J N u. a T N Xa S E u.og I G H iun ,A i ,H N Y ehn2 A j o
析 和仿 真验 证 . 砒 仿 真 结 果 表 明其 具 有 优 于 时频 调 制 良好 的 抗 平 坦 衰 落 的 能 力 , 时 还 具 有 优 于 空 时 / 移 键 控 M 同 频 良好 的 抗 多 径 、 单 音 干 扰 的实 用 价 值 , 得 结 论 与 理 论 分 析 完 全 一 致 . 然 , 些 优势 的 取 得 是 以 牺 牲 部 分 频 带 利 用 抗 所 当 这 率为前提的 . 关 键 词 : 空 时 / 频 调 制 ;空 时 / 移 键 控 ;时 频组 合 调 制 ;酉 空 时 调 制 时 频 中图分类号 : T 9 13 N 1 . 文献标识码 : A 文章编号 : 0 7—12(07 308—4 322 1 20 )0—480
K yw rs sa —me t — e u n ysi e ig( T T S ;p c— m e un y s f k y g S — S ; me r— e od : pc t mef q e c — f k y e i i r ht n S - F K) sa et e f q ec —h i ( T F K) t — e i r i e n t i f q e c — i y g T S ) u i r a et emo u t n u n ys f k i ( F K ;n a s c —m d l o ht n e ty p i a i
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第 3期
2 町 年 3月 0
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Vo . 5 N 3 1 3 o. M ac 2 o rh O 7
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空 时/ 时频 调 制 (TT S 系统 的性 能 研 究 S —F K)
( .h 3dRsac stto L ee lSf Haqats N nn J ns 10 7 C / 1 Te6 eer I tu r h n i e fP AGnr t a a edurr, a i e j g,i gu200 , hn a a; 2 I tuefCm u i t nE gnen PA U i. c. Tc . N nn Jagu200 , hn ) .n i to o m nc i n i rg, I n o i & eh , aj g,i s 10 7 Cia st ao ei v fS i n
蒋 慧 娟 谭 笑 沈越 泓 , ,
(. 参第 6 1总 3研 究 所 , 苏 南 京 200 ; . 放 军 理 工 大 学通 信 工程 学 院 , 江 10 72 解 江苏 南京 20( ) 10Y 7
摘
要 : 为 了进 一 步 提 高 短 波 通信 系 统 的 性 能 , 文 提 出 了 一 种 空 时/ 频 调 制方 式 , 对 其 系统 进 行 了性 能 分 本 时 并
1 引 言
制 (TT S ) 其 融 合 了 酉 空 时 分 组 码 和 时 频 调 制 的 特 S —r K ,
点 , 利用空时分组编 码为 系统提供 空 间分集增 益 。 欲 提
空 间作 为一种进 一步提 高通信系统容量的资源 , 目
前 引 起 了各 国通 信 工 作 者 的 广 泛 关 注 n2. 中 空 时 分 . 其 J