第一篇:通信原理小結(jié)
總是上課時(shí)算是比較認(rèn)真的,但是半期的時(shí)候還是沒(méi)有搞懂它是干什么的,甚至到期末了,也只有零星的一點(diǎn)編碼呀,帶寬呀,調(diào)制啦,這樣一些概念,但這些技術(shù)在一個(gè)通信系統(tǒng)中又是出于什么樣的位置,該怎樣應(yīng)用這些技術(shù)組成一個(gè)通信系統(tǒng),對(duì)此我還是一概不知。然而經(jīng)過(guò)期末前的復(fù)習(xí),我感覺(jué)自己對(duì)通信系統(tǒng)總算有個(gè)印象了,所以想把那些零碎的名詞做一些解釋?zhuān)⑶矣梦易约旱膶W(xué)習(xí)過(guò)程以及對(duì)通信系統(tǒng)的了解來(lái)說(shuō)明這些技術(shù)的應(yīng)用。
上面是我畫(huà)的認(rèn)為比較完整的通信系統(tǒng)的簡(jiǎn)單流程圖,對(duì)此我做一翻解釋。
首先日常生活中的信號(hào)總是模擬的,我們把這些信號(hào)通過(guò)濾波等處理,得到帶限的信號(hào),這里以基帶信號(hào)singnal為例子,signal 經(jīng)過(guò)采樣保持電路,我們就得到pam信號(hào),如圖,這樣的信號(hào)就是離散信號(hào)了。
離散信號(hào)經(jīng)過(guò)量化歸屬到個(gè)檔次的幅度中比如我們有2v,4v,6,v,8v四個(gè)檔次的歸類(lèi),并且規(guī)定1v~3v之間的pam離散信號(hào)就歸類(lèi)到2v的檔次中去,一次類(lèi)推,通過(guò)比較給每個(gè)pam信號(hào)進(jìn)行歸類(lèi),這就是量化。
之后將量化了的信號(hào)進(jìn)行編碼,編碼是一種認(rèn)為規(guī)定的過(guò)程比如我們規(guī)定2v用00表示,4v用01表示,6v用10表示,而8v用11來(lái)表示,這樣就把階梯信號(hào)和二進(jìn)制信號(hào)有了一種對(duì)應(yīng)關(guān)系,順著這種對(duì)應(yīng)關(guān)系,我們可以得到剛才量化了的信號(hào)的二進(jìn)制代碼,這就是pcm編碼得到了可以在存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)的數(shù)字信號(hào)。
以上從模擬到數(shù)字信號(hào)的一種轉(zhuǎn)變就是我們常說(shuō)的a/d轉(zhuǎn)換。至于我們平時(shí)要求的轉(zhuǎn)換比特率的求法可以從它的轉(zhuǎn)換過(guò)程得出計(jì)算方法。一個(gè)pam信號(hào)對(duì)應(yīng)一個(gè)檔次,而一個(gè)檔次對(duì)應(yīng)幾個(gè)比特的數(shù)字是在編碼中體現(xiàn)的,例子中就是一個(gè)檔次對(duì)應(yīng)兩個(gè)比特,假設(shè)這種對(duì)應(yīng)關(guān)系是1對(duì)n個(gè)比特,對(duì)模擬信號(hào)的采樣率是f,也就是1秒鐘有f個(gè)pam信號(hào),這f個(gè)pam信號(hào)就要被轉(zhuǎn)換成f*n個(gè)比特,所以比特率就是f*n了。
對(duì)于完成轉(zhuǎn)換的數(shù)字信號(hào),我們?nèi)绾翁幚砟兀坑械氖潜环胚M(jìn)存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)了,有的是到cpu中進(jìn)行計(jì)算,加密等處理了。
通常為了達(dá)到通信目的,我們就要將數(shù)字信號(hào)傳遞并且轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào),畢竟在生活中模擬信號(hào)才是我們可以識(shí)別的。
所以我們從存儲(chǔ)器中讀取數(shù)字信號(hào),這些信號(hào)是基帶信號(hào),不容易傳輸,經(jīng)過(guò)數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)就可以轉(zhuǎn)換成高頻信號(hào)而被發(fā)送設(shè)備以各種形式比如微波,光信號(hào)傳播出去。發(fā)送這些高頻信號(hào)的速度關(guān)系到發(fā)送的比特率注意與前面的轉(zhuǎn)換的比特率有不同。假如整個(gè)發(fā)送端可以發(fā)送四中波形a,b,c,d,它們可以分別表示發(fā)送了00,01,10,11信號(hào),那么我們就說(shuō)發(fā)送一個(gè)符號(hào)(即波形)就是發(fā)送了兩個(gè)比特了。由此得到符號(hào)率與比特率的關(guān)系b=n*d.d是符號(hào)率baud/s, b是比特率bit/s, n表示一個(gè)符號(hào)與n個(gè)比特對(duì)應(yīng)。
接收設(shè)備將這些信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào),通過(guò)解調(diào)器,就可以還原基帶信號(hào),同樣可以將它們放進(jìn)存儲(chǔ)器存儲(chǔ),這可以理解成網(wǎng)絡(luò)視頻在我們的電腦上的緩存。緩存中的信號(hào)通過(guò)解碼器,也就是與編碼器功能相反的器件將數(shù)字序列轉(zhuǎn)換成各種量化的臺(tái)階(檔次)信號(hào)。
最后將臺(tái)階信號(hào)進(jìn)行填充恢復(fù),我們就又可以原來(lái)的輸入的模擬波形了,由此我們完成一次通信。
如果模擬信號(hào)不需要數(shù)字化,那么我們可以進(jìn)行模擬調(diào)制,同樣可以發(fā)送出去,這個(gè)過(guò)程要簡(jiǎn)單很多。
當(dāng)然,這里所講的只是我們學(xué)習(xí)中所涉及的一些概念,完整的通信系統(tǒng)還有更多要考慮的,這只是我覺(jué)得通信過(guò)程的關(guān)鍵的骨架問(wèn)題。
還有幾個(gè)概念是對(duì)它們的理解和總結(jié),希望可以和大家分享。
1.二進(jìn)制比特率與信息量中的比特率。
因?yàn)槲覀兗俣ǘM(jìn)制信號(hào)是等概率發(fā)生的,也就是p=0.5,而信息量的定義是這樣的i=-log2(p)bit,通過(guò)此式,我們可以計(jì)算發(fā)送的一個(gè)二進(jìn)制符號(hào)的信息量i=-log2(0.5)bit=1 bit,所以我們通常說(shuō)一個(gè)0或者1就是一個(gè)比特了。
2.方波的帶寬問(wèn)題。
由上圖我們可以注意到,一個(gè)持續(xù)時(shí)間為t的方波,它的頻譜是一個(gè)sinc函數(shù),零點(diǎn)帶寬是1/t,即時(shí)間的倒數(shù)。當(dāng)然,方波的帶寬是無(wú)限大的,因此這樣的波形在現(xiàn)實(shí)中是很難實(shí)現(xiàn)的,我們只能給方波提供一定的帶寬,就是說(shuō)得到的肯定只能是經(jīng)過(guò)了過(guò)濾的波形。
在這里我們可以聯(lián)系到吉布斯現(xiàn)象。我們可以這樣理解:頻率越大,就說(shuō)明變化越快,而方波的轉(zhuǎn)折點(diǎn)處就是一個(gè)極快的變化也就是有頻帶的高頻部分構(gòu)成,而經(jīng)過(guò)帶限的濾波之后,高頻被濾去,得到的波形在轉(zhuǎn)折點(diǎn)處就變化慢下來(lái),于是在需要變化快的地方(如方波的轉(zhuǎn)折點(diǎn))變化慢,由此產(chǎn)生吉布斯現(xiàn)象。
3.升余弦滾降濾波器。
我們知道升余弦滾降濾波器是防止碼間串?dāng)_而設(shè)計(jì)的。碼間串?dāng)_是指各個(gè)時(shí)間點(diǎn)上發(fā)送的符號(hào)并非準(zhǔn)確的方波,而是在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)仍有余波,于是對(duì)下一個(gè)時(shí)刻發(fā)送的符號(hào)產(chǎn)生影響,最后可能因?yàn)橛绊懙寞B加效果而使后果嚴(yán)重,得到相反的采樣結(jié)果。注意我們這里講的碼間串?dāng)_都是發(fā)生在基帶頻率上的。因此升余弦滾降濾波器也是在基帶上的應(yīng)用。
下圖是升余弦滾降濾波器的原理圖,上半部分是濾波器的頻譜相應(yīng)圖,下半部分是濾波結(jié)果在時(shí)間域上的波形圖。
我們可以這樣思考,發(fā)送的基帶波形是在一定的帶限內(nèi)的,假如說(shuō)要求發(fā)送的符號(hào)率是d,那么圖下半部分中可知1/2f0=1/d,所以f0=1/(2*d),或者說(shuō)d=2* f0,由下半圖我們可以看出我們發(fā)送的符號(hào)的頻率是2* f0,這串符號(hào)在頻譜上的表示(上半圖)是個(gè)帶寬為f0的信號(hào),這個(gè)就是采樣定理中說(shuō)的當(dāng)波形用sinc函數(shù)來(lái)表示時(shí),符號(hào)率是該波形的帶寬的兩倍,也就是升余弦滾降濾波器在r=0的時(shí)候的特性。
當(dāng)然,我們這里表示的只是發(fā)送一個(gè)符號(hào)的波形的帶寬,但是我們可以這樣想象,一個(gè)系統(tǒng)在任何時(shí)候發(fā)送符號(hào)是使用的帶寬f0都是固定的,在1時(shí)間段內(nèi)發(fā)送的波形的帶寬在f0以?xún)?nèi),那么我們完全有理由相信在2時(shí)間段內(nèi)發(fā)送的波形的帶寬必然在f0以?xún)?nèi),所以這樣可以理解多個(gè)符號(hào)組成的波形的帶寬是在f0以?xún)?nèi)的。
從下半圖我們可以看到,隨著r的增加,符號(hào)波形在一個(gè)周期段以外的衰減就會(huì)加快,這里我們就可以看到它對(duì)碼間串?dāng)_的影響會(huì)減小,這個(gè)就是升余弦滾降濾波器的作用,但是我們必須清楚的看到,符號(hào)率是不變的2* f0,而系統(tǒng)的絕對(duì)帶寬在增加。根據(jù)升余弦滾降濾波器的定義我們得到這樣一個(gè)關(guān)系d=2* f0/(1+r)。從以上的分析過(guò)程我們可以認(rèn)為1/2*f0就是發(fā)送的數(shù)字信號(hào)的周期,也就是對(duì)于同樣周期的信號(hào)我們需要不同的帶寬,這個(gè)帶寬就是發(fā)送的數(shù)字信號(hào)的帶寬,而與原始的模擬波的帶寬無(wú)關(guān)。
4.調(diào)制的一些想法。
在學(xué)習(xí)調(diào)制的過(guò)程中,我一直搞不清什么是調(diào)制信號(hào),什么是載波。最后總算明白,原來(lái)(一般來(lái)講)調(diào)制就是將低頻信號(hào)(調(diào)制信號(hào))攜帶的信息在另外一個(gè)高頻的信號(hào)(載波)上表現(xiàn)出來(lái),表現(xiàn)的方法可以是改變載波的幅度或者相位或者頻率等。當(dāng)我們看到調(diào)制完成的波形是,發(fā)現(xiàn)它與載波有不同的幅度或者相位或者頻率,從這里的變化我們極可以判斷處調(diào)制信號(hào)有那些信息。載波就是用來(lái)攜帶低頻信號(hào)要表達(dá)的意思的高頻信號(hào)。之所以用高頻是因?yàn)樵谝话闱闆r下高頻信號(hào)便于傳輸。
以上是我在學(xué)習(xí)通信原理中覺(jué)得關(guān)鍵要明白的只是點(diǎn),這樣知識(shí)才可以融會(huì)貫通。
第二篇:通信原理小結(jié)-模版
六、總結(jié)
回答下面三個(gè)問(wèn)題:
(1)分析AMI碼和HDB3碼為什么會(huì)使信號(hào)消除直流分量且頻帶壓縮。
答:直流信號(hào)就是一個(gè)平的信號(hào),其幅度和相位是恒定的,只有0頻率,沒(méi)有其他頻率分量,在頻域上看在0頻率上是一個(gè)沖激響應(yīng);而AMI和HDB3碼是正負(fù)交替的電平,其統(tǒng)計(jì)均值為0,其頻譜在0頻率上的頻響幅度為0。
(2)AMI碼和HDB3碼相比各有什么優(yōu)缺點(diǎn)?為什么HDB3碼編碼時(shí)延比AMI碼大,有多大影響?
答:1)AMI碼優(yōu)點(diǎn):沒(méi)有直流分量,且高低頻分量少,能量集中在頻率為1/2碼處;編解碼電路簡(jiǎn)單,且可利用傳號(hào)極性交替這一規(guī)律觀察誤碼情況。
缺點(diǎn):當(dāng)原信碼出現(xiàn)長(zhǎng)連“0”時(shí),信號(hào)的電平長(zhǎng)時(shí)間不跳變,造成提取定時(shí)信號(hào)的困難。2)HDB3碼優(yōu)點(diǎn):除了具有AMI碼的優(yōu)點(diǎn)外,同時(shí)還將連“0”碼限制在三個(gè)以?xún)?nèi),使得接收時(shí)能保證定時(shí)信息的提取。缺點(diǎn):編碼時(shí)比較復(fù)雜。
3)因?yàn)镠DB3碼的編碼比較復(fù)雜,所以花費(fèi)的時(shí)間多一點(diǎn),而AMI碼的編碼電路很簡(jiǎn)單,所以花費(fèi)的時(shí)間短。所以,HDB3碼編碼時(shí)延比AMI碼大。
(3)還有哪些常用傳輸碼型,與AMI碼和HDB3碼相比有哪些優(yōu)缺點(diǎn)?
答:常用的碼型還有雙向碼、密勒碼、CMI碼和塊編碼。
雙相碼的優(yōu)點(diǎn)是:在每個(gè)碼元間隔的中心點(diǎn)都存在電平跳變,且沒(méi)有直流分量。缺點(diǎn)是占用帶寬加倍,使頻帶利用率降低。
CMI碼的優(yōu)點(diǎn)是易于實(shí)現(xiàn),含有豐富的定時(shí)信息。
塊編碼的優(yōu)點(diǎn)是可以確保碼型的同步,有糾錯(cuò)能力。缺點(diǎn)是增加帶寬。
第三篇:通信原理期中工作小結(jié)
期中教學(xué)小結(jié)
時(shí)間飛逝而過(guò),不知不覺(jué)中又到了期中,在這半個(gè)學(xué)期的教學(xué)過(guò)程中,有可取之處也有不足之處,現(xiàn)對(duì)半個(gè)學(xué)期的教學(xué)進(jìn)行總結(jié)經(jīng)驗(yàn)、吸取教訓(xùn),以便提高自己的業(yè)務(wù)水平,在今后的教學(xué)過(guò)程中揚(yáng)長(zhǎng)避短。
結(jié)合半個(gè)學(xué)期的教學(xué)及大四學(xué)生的實(shí)際情況,我主要從教學(xué)手段、學(xué)風(fēng)建設(shè)和師德建設(shè)三個(gè)方面進(jìn)行總結(jié)。
(一)教學(xué)手段
在講教學(xué)手段之前,我首先介紹一下本課程的課程體系及內(nèi)容和對(duì)本教材的處理,因?yàn)檫@些是和教學(xué)手段密切相關(guān)的。
本課程內(nèi)容較多,共分為3個(gè)部分。第一部分(第1章~第5章)闡述通信基礎(chǔ)知識(shí)和模擬通信原理。第二部分(第6章~第10章)主要論述數(shù)字通信、模擬信號(hào)的數(shù)字傳輸和數(shù)字信號(hào)的最佳接收原理。第三部分(第11章~第14章)討論數(shù)字通信中的編碼和同步技術(shù),以及簡(jiǎn)要介紹通信網(wǎng)的概念。其中第三部分的內(nèi)容在《信息論與編碼》和其他先修課程中都有介紹,再結(jié)合其他學(xué)校對(duì)本教材的處理和考研的需要,第三部分的內(nèi)容由學(xué)生自學(xué)。結(jié)合實(shí)際把重點(diǎn)放在數(shù)字通信這一部分。
本課程目前采用的是傳統(tǒng)教學(xué)方式,就是在黑板上進(jìn)行板書(shū)教學(xué)。由于課程的內(nèi)容較多,并且有很多的圖形,采用傳統(tǒng)教學(xué)方式使得課程進(jìn)度比較慢,因?yàn)橐诤诎迳袭?huà)一些圖形,不但耽誤時(shí)間,有些圖形也不是很形象,并且還有很多計(jì)算式,這些計(jì)算式書(shū)上都有,但不寫(xiě)出來(lái)又不行,所以說(shuō)這些浪費(fèi)了很多課堂上的寶貴時(shí)間,致使本課程的進(jìn)度較慢,比教學(xué)進(jìn)度表滯后。因此如果能采用多媒體教學(xué)和傳統(tǒng)教學(xué)方式相結(jié)合的話(huà),效果會(huì)比較好。
(二)學(xué)風(fēng)建設(shè)
由于我所帶的年級(jí)現(xiàn)在已經(jīng)是大四了,有一部分學(xué)生要考研,也有一部分學(xué)生要考公務(wù)員,還有一些學(xué)生忙著找工作,所以總的來(lái)說(shuō)他們的學(xué)風(fēng)不太好,上課時(shí)的出勤率比較低。在學(xué)校及輔導(dǎo)員的強(qiáng)烈要求下,前一段時(shí)間的出勤率有所提高。
再加上本門(mén)課程確實(shí)有一定的難度,它是一門(mén)綜合性比較強(qiáng)的課程,還用到很多的數(shù)學(xué)知識(shí),本來(lái)學(xué)生們的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)就不是太好,一看到那么多的數(shù)學(xué)公式,大家都心里上有所抵觸。針對(duì)這種情況,我在講課的過(guò)程中,對(duì)一些不重要的計(jì)算過(guò)程不做多的介紹,直接給出結(jié)論,要求學(xué)生們只要知道、理解這個(gè)結(jié)論并且會(huì)用就可以了,不做過(guò)多的計(jì)算過(guò)程。
由于課堂時(shí)間是寶貴的,我也不可能每節(jié)課都點(diǎn)名,這樣太浪費(fèi)時(shí)間了,再說(shuō)大四的學(xué)生也已經(jīng)皮了,不是很在乎這個(gè),所以也只有多給他們講道理,講本門(mén)課程的重要性。對(duì)于考研的學(xué)生,我就告訴他們,本課程在研究生學(xué)習(xí)階段也是比較重要的,甚至研究生階段還有重新學(xué)習(xí)該課程。另外就是結(jié)合自己讀研的實(shí)際,給他們講,如果這些比較重要的專(zhuān)業(yè)課學(xué)的不好的話(huà),一些導(dǎo)師也不樂(lè)意帶這樣的學(xué)生,因?yàn)閹饋?lái)太費(fèi)勁,甚至畢不了業(yè)。對(duì)一些忙于找工作的學(xué)生,我就跟他們介紹,通信方面是一個(gè)很好、很有前途的發(fā)展方向。如果他們要找這方面的工作,以后想往這個(gè)方向發(fā)展的話(huà),就要好好的學(xué)習(xí)本課程,因?yàn)楸菊n程是通信方面最基礎(chǔ)的課。
這些措施都是為了提高他們對(duì)本課程的興趣,引起他們對(duì)本課程的重視,跟輔導(dǎo)員相互配合,把學(xué)風(fēng)建設(shè)提高上去。
(三)師德建設(shè)
教師的天職是“熱愛(ài)學(xué)生”,做為一名教師,首先應(yīng)該熱愛(ài)學(xué)生,打心底里去喜歡他們,這樣才能夠以飽滿(mǎn)的熱情去教學(xué),去上課。
教師還要做到“言傳身教”,甚至很多時(shí)候言傳還不如身教。為人師表,處處要起到表率作用,以自己的實(shí)際行動(dòng)去影響學(xué)生。
我們還要做到好好備課,認(rèn)真的上好每一節(jié)課。即使大四的學(xué)生很多人都不好好聽(tīng)課(忙于復(fù)習(xí)考研、考公務(wù)員),但在我盡自己最大努力勸解他們好好聽(tīng)課之后,他們實(shí)在不好好聽(tīng)的話(huà),我也沒(méi)有辦法,但我仍然甚至更加努力的去備每一節(jié)課,上好每一節(jié)課,這是作為一個(gè)老師應(yīng)該做到的最基本的工作。
我們還要經(jīng)常跟學(xué)生談心,以便掌握他們的思想動(dòng)態(tài),以及對(duì)本門(mén)課程的看法,對(duì)老師的看法,或是學(xué)生對(duì)我們教學(xué)有什么好的意見(jiàn)或建議,我們都可以及時(shí)的掌握,及時(shí)的調(diào)整,及時(shí)的改進(jìn),這也有助于提高我們的業(yè)務(wù)水平,師生之間取長(zhǎng)補(bǔ)短,共同提高。
以上是我結(jié)合自身和學(xué)生的情況及本課程的情況,總結(jié)的幾點(diǎn)看法。那么我在以后的教學(xué)過(guò)程中會(huì)不斷地總結(jié)經(jīng)驗(yàn)、吸取教訓(xùn)、揚(yáng)長(zhǎng)避短,提高自己的修養(yǎng)和業(yè)務(wù)水平,爭(zhēng)取早日成為一名優(yōu)秀的教師。
第四篇:通信原理
通信的目的:傳遞消息中所包含的信息。
消息:是物質(zhì)或精神狀態(tài)的一種反映,例如語(yǔ)音、文字、音樂(lè)、數(shù)據(jù)、圖片或活動(dòng)圖像等。信息:是消息中包含的有效內(nèi)容。
信道:將來(lái)自發(fā)送設(shè)備的信號(hào)傳送到接收端的物理媒質(zhì)。分為有線(xiàn)信道和無(wú)線(xiàn)信道兩大類(lèi)。模擬通信系統(tǒng)是利用模擬信號(hào)來(lái)傳遞信息的通信系統(tǒng)。
數(shù)字通信系統(tǒng)是利用數(shù)字信號(hào)來(lái)傳遞信息的通信系統(tǒng)。
信源編碼與譯碼目的:提高信息傳輸?shù)挠行浴⑼瓿赡?數(shù)轉(zhuǎn)換
信道編碼與譯碼目的:增強(qiáng)抗干擾能力
加密與解密目的:保證所傳信息的安全
數(shù)字調(diào)制與解調(diào)目的:形成適合在信道中傳輸?shù)膸ㄐ盘?hào)
同步目的:使收發(fā)兩端的信號(hào)在時(shí)間上保持步調(diào)一致。
數(shù)字通信的特點(diǎn)
優(yōu)點(diǎn):
抗干擾能力強(qiáng),且噪聲不積累
傳輸差錯(cuò)可控
便于處理、變換、存儲(chǔ)
便于將來(lái)自不同信源的信號(hào)綜合到一起傳輸
易于集成,使通信設(shè)備微型化,重量輕
易于加密處理,且保密性好
缺點(diǎn):
需要較大的傳輸帶寬
對(duì)同步要求高
通信系統(tǒng)的分類(lèi)
按通信業(yè)務(wù)分類(lèi):電報(bào)通信系統(tǒng)、電話(huà)通信系統(tǒng)、數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)、圖像通信系統(tǒng) … … 按調(diào)制方式分類(lèi):基帶傳輸系統(tǒng)和帶通(調(diào)制)傳輸系統(tǒng)
調(diào)制傳輸系統(tǒng)又分為多種調(diào)制,詳見(jiàn)書(shū)中表1-1。
按信號(hào)特征分類(lèi):模擬通信系統(tǒng)和數(shù)字通信系統(tǒng)
按傳輸媒介分類(lèi):有線(xiàn)通信系統(tǒng)和無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)
按工作波段分類(lèi):長(zhǎng)波通信、中波通信、短波通信 … …
按信號(hào)復(fù)用方式分類(lèi):頻分復(fù)用、時(shí)分復(fù)用、碼分復(fù)用
通信方式:
單工通信:消息只能單方向傳輸?shù)墓ぷ鞣绞?/p>
半雙工通信:通信雙方都能收發(fā)消息,但不能同時(shí)收發(fā)的工作方式
全雙工通信:通信雙方可同時(shí)進(jìn)行收發(fā)消息的工作方式
并行傳輸:將代表信息的數(shù)字信號(hào)碼元序列以成組的方式在兩條或兩條以上的并行信道上同時(shí)傳輸
優(yōu)點(diǎn):節(jié)省傳輸時(shí)間,速度快:不需要字符同步措施
缺點(diǎn):需要 n 條通信線(xiàn)路,成本高
串行傳輸 :將數(shù)字信號(hào)碼元序列以串行方式一個(gè)碼元接一個(gè)碼元地在一條信道上傳輸優(yōu)點(diǎn):只需一條通信信道,節(jié)省線(xiàn)路鋪設(shè)費(fèi)用
缺點(diǎn):速度慢,需要外加碼組或字符同步措施
第五篇:通信原理課程設(shè)計(jì)[范文]
通
題目:
信 原 理課程設(shè)計(jì)
基于MATLAB的系統(tǒng)的2ASK仿真
五、設(shè)計(jì)心得和體會(huì)???????????????????????
1、心得和體會(huì)……………………………………………………………
2、致謝……………………………………………………………………
參考文獻(xiàn)????????????????????????????????
一、2ASK通信系統(tǒng)發(fā)展背景
隨著通信技術(shù)日新月異的發(fā)展,尤其是數(shù)字通信的快速發(fā)展越來(lái)越普及,研究人員對(duì)其相關(guān)技術(shù)投入了極大的興趣。為使數(shù)字信號(hào)能在帶通信道中傳輸,必須用數(shù)字信號(hào)對(duì)載波進(jìn)行調(diào)制,其調(diào)制方式與模擬信號(hào)調(diào)制相類(lèi)似。根據(jù)數(shù)字信號(hào)控制載波的參量不同也分為調(diào)幅、調(diào)頻和調(diào)相三種方式。因數(shù)字信號(hào)對(duì)載波參數(shù)的調(diào)制通常采用數(shù)字信號(hào)的離散值對(duì)載波進(jìn)行鍵控,故這三種數(shù)字調(diào)制方式被稱(chēng)為幅移鍵控(ASK)、頻移鍵控(FSK)和相移鍵控(PSK)。經(jīng)調(diào)制后的信號(hào),通過(guò)信道傳輸,在接收端解調(diào)后恢復(fù)成數(shù)字信號(hào)。因此,調(diào)制解調(diào)技術(shù)是實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代通信的重要手段,促進(jìn)通信的快速發(fā)展。
現(xiàn)代通信系統(tǒng)要求通信距離遠(yuǎn)、通信容量大、傳輸質(zhì)量好。作為其關(guān)鍵技術(shù)之一的調(diào)制解調(diào)技術(shù)一直是人們研究的一個(gè)重要方向。從最早的模擬調(diào)幅調(diào)頻技術(shù)的日臻完善,到現(xiàn)在數(shù)字調(diào)制技術(shù)的廣泛運(yùn)用,使得信息的傳輸更為有效和可靠。二進(jìn)制數(shù)字振幅鍵控是一種古老的調(diào)制方式,也是各種數(shù)字調(diào)制的基礎(chǔ)。
二、仿真設(shè)計(jì)原理 1、2ASK信號(hào)的調(diào)制
2ASK技術(shù)是通過(guò)改變載波信號(hào)的幅值變化來(lái)表示二進(jìn)制0或1的。載波0,1信息只改變其振幅,而頻率和相位保持不變。通常使用其最大值A(chǔ)cos(?t??)和0分別表示1和0.有一種常用的幅值鍵控技術(shù)是開(kāi)關(guān)鍵控(OOK)在OOK中,把一個(gè)幅度取為0,另一個(gè)幅度取為非0,其優(yōu)點(diǎn)是傳輸信息所需的能量下降了,且調(diào)制方法簡(jiǎn)單.OOK的產(chǎn)生原理如圖2、2ASK信號(hào)的解調(diào)
接收端接收信號(hào)傳來(lái)的2ASK信號(hào),首先經(jīng)過(guò)帶通濾波器濾掉傳輸過(guò)程中產(chǎn)生的噪聲干擾,再?gòu)闹谢貜?fù)原始數(shù)據(jù)信號(hào)。常用的解調(diào)方法有兩種:包絡(luò)解調(diào)法和相干解調(diào)法。
相干解調(diào)法
相干解調(diào)也叫同步解調(diào),就是利用相干波和接收到的2ASK信號(hào)相乘分離出包含原始信號(hào)的低頻信號(hào),再進(jìn)行抽樣判決恢復(fù)數(shù)字序列。相干波必須是與發(fā)送端同頻同相的正弦信號(hào)。Z(t)=y(t)cos(?t)=m(t)cos2(?t)=111m(t)[1+cos(2?t)]=m(t)+m(t)cos(2?t).式中1/2m(t)是基帶信號(hào),2221/2m(t)cos(2?t)是頻率為2?的高頻信號(hào),利用低通濾波器可檢測(cè)出基帶信號(hào),再經(jīng)過(guò)抽樣判決,即可恢復(fù)出原始數(shù)字信號(hào)序列{an},2ASK信號(hào)帶寬為碼元速率的2倍,即:B2ASK=2Rb.式中Rb為信息速率。
相干解調(diào)的原理圖如下
三、直接用MATLAB編程仿真
1、實(shí)驗(yàn)框圖
在數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)中,為了使數(shù)字基帶信號(hào)能夠在信道中傳輸,要求信道應(yīng)具有低通形式的傳輸特性。然而,在實(shí)際信道中,大多數(shù)信道具有帶通傳輸特性,數(shù)字基帶信號(hào)不能直接在這種帶通傳輸特性的信道中傳輸。必須用數(shù)字基帶信號(hào)對(duì)載波進(jìn)行調(diào)制,產(chǎn)生
元速率Rb=1000Band,載波頻率為f=4kHZ.以下是仿真程序及注釋。例子中采用OOK鍵控方式實(shí)現(xiàn)2ASK調(diào)制。第一行為數(shù)字序列波***1的單極性不歸零碼,碼元寬度Tb=1/Rb=0.001s,第二行為載波波形,在一個(gè)碼元寬度,有4個(gè)周期的正玄波載波信號(hào)f=1/4Tb=4kHz;第三行為調(diào)整之后的波形,碼元1對(duì)應(yīng)的調(diào)制后波形對(duì)應(yīng)正玄波,0對(duì)應(yīng)的調(diào)制后波形為0,結(jié)果滿(mǎn)足要求.。
%數(shù)字信號(hào)的ASK調(diào)制
3、使用MATLAB編程
Clear;
%清空空間變量 m=[1 1 1 0 0 0 1 0 1 1 0 1];
%數(shù)字信號(hào)序列 Lm=length(m);
%序列的長(zhǎng)度
F=200;
%數(shù)字信號(hào)的帶寬
f=800;
%正弦載波信號(hào)的頻率 A=1;
%載波的幅度
Q=f/F;
%頻率比,即一個(gè)碼元寬度中的正弦周期個(gè)數(shù),為適配下面的濾波器參數(shù)選取,Q>=1/3 M=500;
%一個(gè)正弦周期內(nèi)的采樣點(diǎn)數(shù) t=(0:M-1)/M/f;
%一個(gè)正弦信號(hào)周期內(nèi)的時(shí)間
carry1=repmat(A*sin(2*pi*f*t),1,Q);%一個(gè)碼元寬度內(nèi)的正弦載波信號(hào) Lcarry1=length(carry1);
%一個(gè)碼元寬度內(nèi)的信號(hào)長(zhǎng)度 carry2=kron(ones(size(m)),carry1);%載波信號(hào)
ask=kron(m,carry1);
%調(diào)制后的信號(hào) N=length(ask);
%長(zhǎng)度 tau=(0:N-1)/(M-1)/f;
%時(shí)間 Tmin=min(tau);
%最小時(shí)刻 Tmax=max(tau);
%最大時(shí)刻 T=ones(size(carry1));
%一個(gè)數(shù)字信號(hào)1 dsig=kron(m,T);
%數(shù)字信號(hào)波形 subplot(3,1,1);
%子圖分割 plot(tau,dsig)
%畫(huà)出載波波形 grid on
%添加網(wǎng) axis([Tmin Tmax-0.2 1.2])
%設(shè)置坐標(biāo)范圍 subplot(3,1,2)
%子圖分割 plot(tau,carry2)
%畫(huà)出載波波形 grid on
%添加網(wǎng)絡(luò)
axis([Tmin Tmax-1.2*A 1.2*A]);%設(shè)置坐標(biāo)范圍 subplot(3,1,3)
%子圖分割 plot(tau,ask)
%畫(huà)出調(diào)制后的波形 grid on
%添加網(wǎng)絡(luò)
axis([Tmin Tmax-1.2*A 1.2*A])%設(shè)置坐標(biāo)范圍
y=(x(t_judge));
%抽樣判決時(shí)刻的信號(hào)值 y_judge=1*(y>=th)+0*(y<=th);
%抽樣判決信號(hào)的0階保持 y_value=kron(y_judge,ones(size(carry1)));
%抽樣判決后的數(shù)字信號(hào)波形 n_tau=tau+0.5/F;
%抽樣判決后的信號(hào)對(duì)應(yīng)時(shí)間 subplot(4,1,3)
plot(n_tau,y_value)
axis([min(n_tau)max(n_tau)grid on subplot(4,1,4)plot(tau,dsig)
axis([Tmin Tmax-0.2 1.2])grid on
1、圖示
%子圖分割
%畫(huà)出抽樣判決后的數(shù)字信號(hào)波形-0.2 1.2])
%畫(huà)出原始信號(hào)波形與解調(diào)后信號(hào)作對(duì)比
四、仿真結(jié)果
011
為使仿真過(guò)程清晰,忽略了信道的傳輸延時(shí)等,僅考慮了抽樣判決點(diǎn)選取時(shí)的延時(shí)0.5Tb,因碼元波特率RB=1000Band,碼元寬度Tb=1/Rb=0.001s 故0.5Tb=0.0005s,從圖中標(biāo)注可以看出,信號(hào)的起始點(diǎn)為0.0005s。
五、設(shè)計(jì)心得和體會(huì)
1、心得和體會(huì)
通過(guò)本次課程設(shè)計(jì),我們主解了要了2ASK調(diào)制與解調(diào)原理,特別是2ASK調(diào)制解調(diào)電路的MATLAB實(shí)現(xiàn)與調(diào)制性能分析,把本學(xué)期學(xué)的通信原理等通信類(lèi)科目的內(nèi)容應(yīng)用到本課程設(shè)計(jì)中來(lái),進(jìn)一步鞏固復(fù)習(xí)通信原理,MATLAB等課程,以達(dá)到融會(huì)貫通的目的。
通過(guò)對(duì)通信系統(tǒng)原理和MATLAB的學(xué)習(xí),在通過(guò)硬件實(shí)現(xiàn)時(shí)會(huì)時(shí)不時(shí)地會(huì)出現(xiàn)一些問(wèn)題,諸如:某個(gè)芯片的用法、其適用范圍、其典型應(yīng)用時(shí)會(huì)出現(xiàn)的問(wèn)題、濾波器的設(shè)計(jì)、模擬電路中反饋電阻與控制增益器件的調(diào)節(jié)等等,都需要理論知識(shí)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)結(jié)合才能解決。在此期間,首先,通過(guò)查閱相關(guān)書(shū)籍、文獻(xiàn),搞清楚原理框圖,為今后的實(shí)驗(yàn)及論文寫(xiě)作奠定比較扎實(shí)的理論;其次,在原理圖的基礎(chǔ)之上,設(shè)計(jì)具體的硬件實(shí)現(xiàn)流程圖,利用將一個(gè)大而復(fù)雜的系統(tǒng)分解轉(zhuǎn)化為多個(gè)小而簡(jiǎn)單的模塊的思想,在進(jìn)行整合、連接,將復(fù)雜的問(wèn)題簡(jiǎn)單化。了解了更多關(guān)于通信的知識(shí),對(duì)以后的學(xué)習(xí)和工作又了莫大的幫助。通過(guò)本次課程設(shè)計(jì),加強(qiáng)了對(duì)通信系統(tǒng)原理的理解,學(xué)會(huì)查尋資料、方案比較,以及設(shè)計(jì)計(jì)算及仿真等環(huán)節(jié),進(jìn)一步提高了分析解決實(shí)際問(wèn)題的能力。在學(xué)習(xí)通信原理理論后進(jìn)行一次電子設(shè)計(jì)與制作,鍛煉了分析、解決電子電路問(wèn)題的實(shí)際本領(lǐng)。為進(jìn)一步學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò),數(shù)據(jù)通信,多媒體技術(shù)等課程打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。運(yùn)用學(xué)習(xí)成果把課堂上學(xué)的系統(tǒng)化的理論知識(shí),嘗試性的應(yīng)用于實(shí)際設(shè)計(jì)工作,并從理論的高度對(duì)設(shè)計(jì)工作的現(xiàn)代化提高一些有真惰性的建議和設(shè)想,檢驗(yàn)學(xué)習(xí)成果,看一看課堂學(xué)習(xí)與實(shí)際工作到底有多大差距,并通過(guò)綜合分析,找出學(xué)習(xí)中存在的不足,以便為完善學(xué)習(xí)計(jì)劃,更邊學(xué)習(xí)內(nèi)容提供實(shí)踐依據(jù)。
2、致謝
在此,首先要感謝蔡老師對(duì)我們一直以來(lái)的關(guān)心和照顧,細(xì)心給我們解答疑惑,幫助我們更好的學(xué)習(xí),同時(shí)還要謝謝同學(xué)們熱情的幫助。最后,祝老師新年快樂(lè)!笑口常開(kāi)!
參考文獻(xiàn)
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國(guó)防工業(yè)出版社 北京
2012年 [2]《MATLAB信息工程工具箱技術(shù)手冊(cè)》魏巍 主編 國(guó)防工業(yè)出版社 北京 2004年 [3]《MATLAB通信仿真開(kāi)發(fā)手冊(cè)》孫屹 主編 李妍 編著國(guó)防工業(yè)出版社 北京2004年