评价网 > 科教论文 > 工学毕业论文 > 机电论文 > 正文

软件无线电发射机的实现与仿真-机电毕业论文(8)

2013-08-23 01:05 果参考相位发生变化，则接收端恢复的信息就会出错。即存在“倒 ” 现象。为此，在实际中一般采用差分相移键控(2DPSK) 。2DPSK是利用前后相邻码元的相对载波相位去表示数字信息的一种表示方法。2DPSK和2PSK只是对信源数据的编码不同。在实现2DPSK调制时，只要把码序列变成2DPSK码，其他的操作和2PSK完全相同。假设在2PSK调制时，数字信息0用相位0，数字信息1用相位 表示，在2DPSK调制时数字信息0用相位变化0，数字信息1用相位变化 表示。在实现2DPSK调制时，只要先把原信息序列(绝对码)变换成相对码，然后进行2PSK调制就可以了。相对码就是按相邻符号不变表示原信息0.相邻符号改变表示原信息1的规律变换而成的。

一般情况下，2PSK的功率谱与2ASK的功率谱一样，但2ASK信号总存在离散谱，而2PSK可能无离散谱。当然，2PSK信号的带宽与2ASK的带宽相同。

    4.  M进制数字振幅调制(MASK)信号

MASK信号比2ASK的信息传输效率更高。在相同的码元传输速率下，MASK信号和2ASK的带宽相同，2ASK的信道利用率最高为2b /(s Hz) ,MASK的信道利用率可超过2b /(s Hz)。 M电平调制信号可表示为:

=                      (4-40)

式中，g(t)是持续时间为T的矩形脉冲， 为信源给出的M进制符号0,1,……，M-1。与2ASK信号类似，可以利用(4-32)--(4-34)就可以实现MASK调制了。

    5.  M进制数字频率调制(MFSK)信号

MFSK是2FSK信号的直接推广。其表达式一般可以写为

= cos( + )                   (4-41)

式中，  (m=0,1,....，M一1)为与 相对应的载波角频率偏移。在实际使用中，通常有 。这样，上式可以重写为:

= cos( + )

因此只要把 、 看成调制频率，就可以利用调频的方法实现MFSK调制了。

MFSK信号的带宽一般定义为:

= - +                               (4-42)

式中， 为选用的最高频率， 为选用的最低频率， 为单个码元的带宽。

    6.四进制数字相位调制(QPSK)信号

在多进制相位调制中，QPSK信号是最常用的调制方式。它的一般表示式为:

= cos( + )                     (4-43)

式中 是受信息控制的相位参数，它将取可能的四种相位之一，例如 、 、 或 。如果把式(4-43)进一步化简可得:

= -          (4-44)

由此，只要令:

=                          (4-45)

=-                        (4-46)

就可以实现QPSK调制了。

    同样考虑到绝对移相存在“倒 ”现象，常用相对移相方式(QDPSK )来代替QPSK调制，也就是利用前后码元的相对变化来表示信息。

    7.正交振幅调制(QAM)信号

正交振幅调制是一种多进制混合调幅调相的调制方式，8QAM用8个点的星座的位置来代表八进制的8种数据信号(000, 001, 010, 011, 100, 101,110, 111)。这8个点的相位各不相同，而振幅只有两种。8QAM和8PSK(8个点均匀分布在一个圆周上的八进制相移键控)相比，8QAM各信号之间的差距要大一些。在8QAM中，每两个相邻的信号，相位差 ，而且振幅也有差别，振幅相同的信号，相位相差 。而8PSK信号，只是相邻的信号，相位差 。所以，8QAM信号比8PSK信号抗误码能力强一些。同样，16QAM用16个点的星座位置来表示十六进制的16种数据信号，它有12种的相位，3种振幅，它抗误码能力远大于16PSK信号。

QAM信号的数学表达式为:

= -

          = cos( + )                            (4-47)

式中， ， =arctan( )，g(t-nT)是宽度为T的脉冲信号。只要令:

=                          (4-48)

=                         (4-49)

就可以实现QAM信号了。

    8.最小频移键控(MSK)信号

MSK信号是相位连续的移频键控的一种特例。其主要特点是包络恒定，带外辐射小，实现较简单，可用于移动中的数字传输，其数学表达式为:

=                    (4-50)

式中，T为码元宽度， 为+l、-1。 是第n个码元的初始相位，并且有

=                          (4-51)

实际上，当输入符号为+1时，发送的角频率为 ，当输入符号为-1时，发送的角频率为: 。

所以，输入符号为+1、-1时，发送的频率分别为 、 。根据调制指数的定义, 可以得到MSK的调制指数为:

                          (4-52)

    9. GMSK信号

GMSK调制是把输入数据经过高斯低通滤波器进行预调制滤波器后，再进行MSK调制的数字调制方式。它在保持恒定幅度的同时，能够通过改变高斯滤波器的3dB带宽对已调信号的频谱进行控制。这种信号具有恒幅包络，功率谱集中，频谱较窄等特点。其数学表达式可以表示为:

=cos            (4-53)

式中，h(t)为预调制滤波器的冲激响应，它是高斯低通滤波器， 为输入不归零的数据。高斯低通滤波器的冲激响应为:

                         (4-54)

                            (4-55)

B为高斯低通滤波器的3dB带宽。

它的信号形式和MSK相似，只是多了滤波环节，因此，只要把输入数据先进行滤波，再进行FM调制就可以了。

4.2软件无线电解调算法 4.2.1信号解调通用模型

    尽管调制模式多种多样，但实质上调制都是用调制信号去控制载波的某一个(或几个)参数，使这个参数按照调制信号的规律而变化的过程。载波可以是正弦波或脉冲序列，以正弦型信号作为载波的调制叫做连续波调制。在这里只讨论连续波调制信号的解调。

对于连续波调制，已调信号的数字表达式为:

=A(n)cos[ n+ ]                    (4-56)

调制信号可以分别“寄生”在己调信号的振幅A(n) ,频率 和相位 中，相应的调制就是调幅、调频及调相这三大类熟知的调制方式。