mask非相干解调误码率
一、引言
在通信领域，误码率是衡量通信系统性能的重要指标之一。而现实中，由于各种原因（如多径效应、噪声等），信道可能会对传输的信息进
行破坏，从而导致误码率的增加。为了降低误码率，我们需要采取相
应的措施。其中一种常见的措施就是使用解调器进行非相干解调，并
在此基础上使用mask技术进行误码率的降低。
二、非相干解调
1. 概念
非相干解调是指接收端不需要知道发送端发送的信号相位信息就能够
完成解调过程。这种解调方式适用于频谱扩展和频分复用等多种通信
方式。
2. 实现方法
常见的非相干解调方法有鉴频检测法、平方律检测法和同步累积法等。
3. 优缺点
优点：不需要接收端知道发送端发送信号的相位信息；适用于多种通
信方式。
缺点：对噪声敏感；不能提供完整的信息。
三、mask技术
1. 概念
mask技术是一种基于模板匹配原理实现误码率降低的技术。其核心思想是在接收端对接收到的信号进行一定的处理，使其与预先设置好的模板进行匹配，从而提高信号的正确识别率。
2. 实现方法
mask技术实现主要有两种方法：一种是基于滑动窗口的mask技术，另一种是基于汉明窗口的mask技术。其中，滑动窗口法是将一个固定大小的窗口在接收到信号时向前移动，并根据窗口内部分布情况判断是否为正确信息；汉明窗口法则是将一个固定长度的汉明码作为模板与接收到的信号进行匹配。
3. 优缺点
优点：能够有效降低误码率；适用于多种通信方式。
缺点：需要预先设置好模板；对噪声敏感。
四、误码率
1. 概念
误码率指在数据传输过程中，接收端错误识别数据所占比例。通常用比特误码率（BER）来衡量。
2. 影响因素
影响误码率主要有以下因素：
（1）信道噪声；
（2）调制方式；
（3）解调方式；
（4）传输距离等。
3. 降低误码率方法
降低误码率主要有以下方法：
（1）增加信道带宽；
（2）改变调制方式；
（3）改变解调方式；
（4）增加纠错码等。
五、mask非相干解调误码率降低方法
1. 原理
mask非相干解调误码率降低方法是将mask技术应用于非相干解调中，通过对接收到的信号进行一定的处理，使其与预先设置好的模板进行
匹配，从而提高信号的正确识别率。
2. 实现方法
mask非相干解调误码率降低方法主要有以下步骤：
（1）接收信号并进行非相干解调；
（2）将接收到的信号与预先设置好的模板进行匹配；
（3）根据匹配结果判断是否为正确信息。
3. 优缺点
优点：能够有效降低误码率；适用于多种通信方式。
缺点：需要预先设置好模板；对噪声敏感。
六、总结
mask非相干解调误码率降低方法是一种有效降低误码率的技术。该技术将mask技术应用于非相干解调中，通过对接收到的信号进行一定的处理，使其与预先设置好的模板进行匹配，从而提高信号的正确识别率。该技术适用于多种通信方式，但需要预先设置好模板，并对噪声敏感。在实际应用中，需要根据具体情况选择合适的解调方式和误码率降低方法，从而提高通信系统的性能。
无线通信模拟试题五 一．填空题（本大题共4小题，每空2分，共20分） 1.________是利用载波的相位偏移直接表示数据信号的相移方式，而________是利用载波 的相对相位变化表示数字信号的相移方式。 答案：绝对相移相对相移 解释：绝对调相的数据信息携带在载波相位偏移上，相对调相的数据信息携带在载波的相位变化上。 2.按分集支路的不同获取方式分集可以分为空间分集、______分集、______分集和______ 分集。 答案：极化频率时间 解释：空间分集：在任意两个不同的位置上接收同一个信号，只要两个位置的距离大到一定程度，则两处所收信号的衰落是不相关的。 极化分集：发送端和接收端可以用两个位置很近但为不同极化的天线分别发送和接收信号，以获得分集效果。 频率分集：用两个以上不同的频率传输同一信息，以实现频率分集。 时间分集：使同一信号在不同的时间区间多次重发只要各次发送的时间间隔足够大，接收机将重复收到的同一信号进行合并，就能减小衰落的影响。 3.按多地址方式通信可分为________ 、________ 和________ 等。 答案：频分多址时分多址码分多址 解释：频分多址－以频率来区分信道，时分多址－以时隙来区分信道，码分多址－以码字来区分信道。 4.常用的数字调制方式有幅移键控、________ 和________。 答案：频移键控相移键控 解释：了解基本的数字调制方式。 二．选择题（本大题共5小题，每题2分，共10分） 1. 通过改变载波信号的幅度来表示数字信号1. 0的方法叫做（）。 (A) ASK (B) FSK (C) PSK(D) ATM 答案：A 解释：改变载波信号的幅度来表示数字信号1. 0的调制方式是幅移键控，即ASK。 2.以下属于全双工通信例子的是（）。 (A) 无线广播(B) 移动电话(C) 收发报机(D) 遥控 答案：B 解释：移动电话是同时能双向通信的全双工通信。 3. 下列对2DPSK 信号非相干解调与相干解调的比较中，正确的是（）。
mask非相干解调误码率 一、引言 在通信领域，误码率是衡量通信系统性能的重要指标之一。而现实中，由于各种原因（如多径效应、噪声等），信道可能会对传输的信息进 行破坏，从而导致误码率的增加。为了降低误码率，我们需要采取相 应的措施。其中一种常见的措施就是使用解调器进行非相干解调，并 在此基础上使用mask技术进行误码率的降低。 二、非相干解调 1. 概念 非相干解调是指接收端不需要知道发送端发送的信号相位信息就能够 完成解调过程。这种解调方式适用于频谱扩展和频分复用等多种通信 方式。 2. 实现方法 常见的非相干解调方法有鉴频检测法、平方律检测法和同步累积法等。 3. 优缺点 优点：不需要接收端知道发送端发送信号的相位信息；适用于多种通 信方式。 缺点：对噪声敏感；不能提供完整的信息。 三、mask技术
1. 概念 mask技术是一种基于模板匹配原理实现误码率降低的技术。其核心思想是在接收端对接收到的信号进行一定的处理，使其与预先设置好的模板进行匹配，从而提高信号的正确识别率。 2. 实现方法 mask技术实现主要有两种方法：一种是基于滑动窗口的mask技术，另一种是基于汉明窗口的mask技术。其中，滑动窗口法是将一个固定大小的窗口在接收到信号时向前移动，并根据窗口内部分布情况判断是否为正确信息；汉明窗口法则是将一个固定长度的汉明码作为模板与接收到的信号进行匹配。 3. 优缺点 优点：能够有效降低误码率；适用于多种通信方式。 缺点：需要预先设置好模板；对噪声敏感。 四、误码率 1. 概念 误码率指在数据传输过程中，接收端错误识别数据所占比例。通常用比特误码率（BER）来衡量。 2. 影响因素 影响误码率主要有以下因素： （1）信道噪声； （2）调制方式； （3）解调方式；
1. （略） 2. 两个二元消息符号 X 与X 的取值及概率分别为： 求它们的熵。 解：利用式21 ()log M i i i H X P P ==-∑易见， )(881.07.0log 7.03.0log 3.0)(221bit X H ≈--= )(971.12.0log 2.023.0log 3.02)(222bit X H ≈⨯-⨯-= 3. 4. 假定电话按键由10个数字、“*”与“#”组成，按压每个数字键的概率均为0.099，按压“*”或“#”的概率各为0.005，拨号速率为2次/s 。试求（1）每次按键产生的熵与连续拨号的熵率？（2）如果每次按键采用4位二进制表示，拨号产生的二进制数据率（二元符号率）？ 解： （1）利用式21()log M i i i H X P P ==-∑， 22100.099log 0.09920.005log 0.0053.356bits/key H =-⨯-⨯≈ 连续按键产生的熵率 3.356/ 6.7120.5/H bits key R T s key ===/bits s （2）拨号产生的二进制数率, 4/2/8/bit key key s bits s ⨯= 5. （略） 6. 假定容量为4.7GB 的DVD 盘可存储133分钟的数字音视频资料，试计算该数字音视频信号的数据率（二元符号率）是多少？ 解：数据率为
304.728/ 5.059Mbps 13360Bytes bits Byte R s ⨯⨯==⨯ 注意，1GB=3092107374182410Bytes Bytes =≈，有时也 可用9 10。 7. （略） 8. （略） 9. （略） 10. 假定电传打字机的信道带宽为300Hz ，信噪比为30dB （即，30/10 /101000S N ==），试求该信道的容量。 解：利用式bps N S B C )1(log 2+= 有2C 300log (11000) 2.99()kbps =⨯+= 11. 假定某用户采用拨号上网，已测得电话线可用频带300-3400Hz ，信噪比为25dB （即， 2.5 /10S N =），试计算该信道的容量；在选用调制解调器时，可选速率为56、28.8或9.6kbps 的调制解调器中哪个较合适？ 解：带宽B=3400Hz-300Hz=3100Hz ，利用式 bps N S B C )1(log 2+=，有 2C 3100log (1316.23)25.73()kbps =⨯+= 故应采用28.8kbps 的调制解调器较合适（实际调制解调器 会结合实际线路情况，自动降低速率，以充分利用信道资源）。 习题二
习题 5-1 设待发送的数字序列为10110010，试分别画出2ASK 、2FSK 、2PSK 和2DPSK 的信号波形。已知在2ASK 、2PSK 和2DPSK 中载频为码元速率的2倍；在2FSK 中，0码元的载频为码元速率的2倍，1码元的载频为码元速率的3倍。 解：波形略 5-2 已知某2ASK 系统的码元传输速率为1200B ，采用的载波信号为A cos(48π?102t )，所传送的数字信号序列为101100011： （1）试构成一种2ASK 信号调制器原理框图，并画出2ASK 信号的时间波形； （2）试画出2ASK 信号频谱结构示意图，并计算其带宽。 解：（1）2ASK 信号调制器原理框图如图5.2.1-2，2ASK 信号的时间波形略。 （2）2ASK 信号频谱结构示意图如图5.2.1-5，则其带宽为B 2ASK =2f s ＝2400Hz 。 5-3 若对题5-2中的2ASK 信号采用包络检波方式进行解调，试构成解调器原理图，并画出各点时间波形。 解：2ASK 信号采用包络检波的解调器原理图： cos ωc t (t ) (a ) 图5.2.1-2 2ASK 信号调制原理框图 (b ) (t ) 开关电路 图5.2.1-5 2ASK 信号的功率谱 e
各点时间波形：（下图对应各点要换成101100011） 5-4 设待发送的二进制信息为1100100010，采用2FSK 方式传输。发1码时的波形为A cos(2000π t +θ1)，发0码时的波形为A cos(8000π t +θ0)，码元速率为1000B ： （1）试构成一种2FSK 信号调制器原理框图，并画出2FSK 信号的时间波形； （2）试画出2FSK 信号频谱结构示意图，并计算其带宽。 解：（1）2FSK 信号调制器原理框图如下图，时间波形略。 （2）2FSK 信号频谱结构示意图如下图，其带宽 221240001000210005000FSK s B f f f Hz =-+=-+?=。 s (t ) (t )
fsk非相干解调误码率-回复 什么是非相干解调(BPSK解调)? 在非相干解调过程中，要解调的信号没有被事先(相钟)与本地局时的解调器的本地局时相比较。相反,解调器通过测量信号间隔信号成两点间隔上升沿接口相位一致的时间可以进行非相干解调。解调器仅使用相邻信号的幅度信息对信号进行解调。 误码率(ERR)是指数字通信系统传输的位或帧的错误的比率。在这篇文章中，我们将探讨如何计算非相干解调的误码率。 首先，让我们来了解一下非相干解调的工作原理。非相干解调器使用包络检波器来提取信号的幅度信息，而忽略其相位信息。该解调器将输入信号与本地局时的频率进行比较，并根据信号的上升沿接口探测器相位一致的时间来解调信号。 误码率是衡量数字通信系统性能的重要指标之一。在进行误码率计算时，我们需要知道发送信号的幅度、噪声功率谱密度和接收滤波器的带宽。误码率计算公式如下： ERR = 0.5 * erfc(sqrt(Eb/N0)) 其中，Eb表示信号每比特的能量，N0表示单位带宽的噪声功率谱密度，erfc表示互补误差函数。
要计算误码率，我们首先需要确定信号的每比特能量Eb。在非相干解调中，每个符号代表一个比特，因此Eb可以通过信号幅度的平方除以2来计算。 然后，我们需要知道单位带宽的噪声功率谱密度N0。噪声功率谱密度与系统的噪声水平有关。在非相干解调中，噪声可以近似为高斯白噪声，即噪声功率谱密度是常数。因此，我们可以在任何频率上使用一个标准值来计算误码率。 最后，我们可以使用给定的系统参数，代入误码率计算公式，计算出非相干解调的误码率。 需要注意的是，误码率计算结果仅作为理论参考值。实际上，误码率还会受到其他因素的影响，如信道衰落、多径传播、调制方案等。因此，在实际应用中，我们需要进行系统仿真或实际测试来验证误码率的性能。 综上所述，非相干解调的误码率可以通过计算每比特能量和单位带宽的噪声功率谱密度来获得。这涉及到对输入信号的幅度信息进行解调，并根据系统参数进行计算。通过了解误码率计算的过程，我们可以更好地评估非相干解调系统的性能以及其他因素对误码率的影响。
fsk非相干解调误码率-回复 【FSK非相干解调误码率】 引言： 调制和解调是无线通信系统中的关键技术，尤其在数字通信系统中。其中，频移键控调制（FSK）是一种常见的调制方式，也是解调过程中产生误码的关键因素之一。本文将介绍FSK非相干解调误码率的原理、影响因素以及如何实现低误码率的方法。 一、FSK非相干解调原理 FSK调制是通过改变载波频率来传输数字信息的一种调制方式。解调过程是通过非相干解调器，在接收端对接收到的信号进行解调和恢复数字信息的过程。下面我们来详细描述FSK非相干解调的原理。 1. 接收信号模型 假设发送端发送的数字信号经过信道传输后，到达接收端。接收端的采样频率为fs，接收到的信号为xr(t)。那么，接收到的信号可以表示为： xr(t) = x(t) * cos(2πfct + φ) + n(t)
其中，x(t)是发送信号，fct是载波频率，φ是初始相位，n(t)是噪声。 2. 构建判决指标 由于FSK是一种非相干解调方式，因此在解调过程中无法确定发送信号的确切相位。为了恢复数字信息，需要构建一个判决指标，帮助判断接收信号处于哪个频率区间。 常用的判决指标为信号能量在不同频率区间的积分值。假设f1和f2分别是两个频率区间，解调后的信号可以表示为： yd(t) = x(t) * cos(2πfct + φ) * cos(2πf1t) + x(t) * cos(2πfct + φ) * cos(2πf2t) + n(t) 通过积分运算，我们可以得到两个频率区间的判决指标： z1 = ∫yd(t) * cos(2πfct + φ) * cos(2πf1t) dt z2 = ∫yd(t) * cos(2πfct + φ) * cos(2πf2t) dt 3. 判决规则
相干解调和非相干解调误码率 相干解调 相干解调是指在发送端和接收端都有同步信号的情况下进行的解调方式。在相干解调中，接收端可以通过已知的同步信号来确定发送端发送的信号的相位，从而正确地识别出发送端所发送的信息。 相干解调可以分为两种：同步相干解调和非同步相干解调。 同步相干解调 同步相干解调是指在接收端已经获取到了与发送端完全同步的时钟信号，并且能够精确地确定每个符号之间的时间间隔。这种情况下，接收端可以通过对接收到的信号进行匹配滤波来提取出原始数据，并且根据已知的符号映射关系将其转化为数字信息。 同步相干解调的误码率通常比非同步相干解调要低，因为在此种情况下，接收端可以更加准确地确定每个符号之间的时间间隔，并且能够更好地抵抗噪声和失真等因素对信号造成的影响。 非同步相干解调
非同步相干解调是指在接收端无法获取到与发送端完全同步的时钟信号，或者无法精确地确定每个符号之间的时间间隔。这种情况下，接收端需要通过不断地调整相位来尝试提取出原始数据，并且根据已知的符号映射关系将其转化为数字信息。 非同步相干解调的误码率通常比同步相干解调要高，因为在此种情况下，接收端无法准确地确定每个符号之间的时间间隔，并且可能会受到噪声和失真等因素的影响。但是在某些特定的情况下，非同步相干解调也可以达到很高的精度。 和非相干解调 和非相干解调是指在发送端和接收端没有同步信号的情况下进行的解调方式。在这种情况下，接收端需要通过一些特殊的技术来尝试提取出原始数据，并且根据已知的符号映射关系将其转化为数字信息。 和非相干解调可以分为两种：差分解调和非差分解调。 差分解调 差分解调是一种特殊的和非相干解调方式，在这种方式中，发送端会对每个符号进行编码，并且将编码后的信号与前一个符号进行异或操
2ask 非相干接收误码率 1.引言 1.1 概述 非相干接收是一种无需知道发射信号相位的接收方式，它在许多通信系统中起着重要的作用。相较于相干接收，非相干接收不仅能够降低系统的复杂度，还能够提高系统的鲁棒性和抗干扰能力。因此，非相干接收在无线通信、雷达、无线电频谱感知等领域都有着广泛的应用。 在传统的相干接收中，接收端需要对发射信号的相位进行准确的估计和恢复，这对硬件要求及算法复杂度都提出了很高的要求。而非相干接收则通过直接对信号进行幅度检测和符号判决，从而避免了对相位信息的准确估计。相比相干接收，非相干接收无需知道信号的相位，因此能够更好地适应信道条件的变化和传输环境的不确定性。 非相干接收的主要特点包括：简单、鲁棒、抗干扰能力强。通过不要求准确估计相位，非相干接收往往只需要较少的硬件资源和较简单的算法即可实现。这使得非相干接收在低成本和低功耗的通信系统中具有很大的优势。同时，由于非相干接收对信号传输中的相位偏移和多径效应相对不敏感，它能够更好地适应复杂的传播环境，并且在抗干扰能力上表现出色，能够有效地抵御多种信号干扰和噪声干扰。 通过对非相干接收的深入研究，我们能够更好地理解非相干接收对误码率的影响。非相干接收的特性使得其可能存在一定的误码率，特别是在低信噪比的情况下。了解误码率对于正确评估非相干接收系统性能至关重要，可以为系统设计和性能优化提供指导。
基于非相干接收的优点和应用前景，我们预计非相干接收技术将在未来的通信系统中得到更广泛的应用。通过进一步研究和改进非相干接收算法，并结合其他通信技术的发展，我们有信心利用非相干接收来构建更为高效、可靠的通信系统，并推动通信技术的发展和创新。 文章结构部分的内容可以编写如下： 1.2 文章结构 本文主要分为三个部分进行阐述，具体结构如下： 第一部分为引言部分，包括了概述、文章结构和目的。 1.1 概述部分介绍了非相干接收和误码率的概念，为后续内容提供了背景和基础知识。 1.2 文章结构部分，即当前所在部分，对整篇文章的结构进行了说明。通过这一部分，读者可以清晰地了解整篇文章各个部分的主要内容，为后续阅读打下基础。 1.3 目的部分明确了本文的目标，即对非相干接收的误码率进行分析和探讨，并探讨其应用前景。 第二部分为正文部分，主要包括了对非相干接收的概念和特点的阐述。 2.1 非相干接收的概念部分将对非相干接收进行详细解释，包括其定义、原理和基本特点等内容。 2.2 非相干接收的特点部分将进一步探讨非相干接收的一些重要特点，如抗多径衰落、抗射频干扰、适用性广等等。通过对这些特点的分析，读者可以更好地理解非相干接收的优势和应用场景。 第三部分为结论部分，主要总结了非相干接收对误码率的影响以及其
不同调制模式下的误码率与信噪比关系SANY GROUP system office room [SANYUA16H-
不同调制模式下的误码率与信噪比的关系 -・原理概述 调制（modulation）就是对信号源的信息进行处理加到载波上，使其变为适合于信道传输的形式的过程，就是使载波随信号而改变的技术。一般来说，信号源的信息（也称为信源）含有直流分量和频率较低的频率分量，称为基带信号。基带信号往往不能作为传输信号，因此必须把基带信号转变为—个相对基带频率而言频率非常高的信号以适合于信道传输。这个信号叫做已调信号.而基带信号叫做调制信号。调制是通过改变高频载波即消息的载体信号的幅度、相位或者频率，使其随着基带信号幅度的变化而变化来实现的。而解调则是将基带信号从载波中提取出来以便预定的接收者（也称为信宿）处理和理解的过程C 调制的种类很多，分类方法也不一致。按调制信号的形式可分为模拟调制和数字调制。用模拟信号调制称为模拟调制；用数据或数字信号调制称为数字调制。按被调信号的种类可分为脉冲调制、正弦波调制和强度调制（如对非相干光调制）等。调制的载波分别是脉冲，正弦波和光波等。正弦波调制有幅度调制、频率调制和相位调制三种基本方式，后两者合称为角度调制。此外还有一些变异的调制，如单边带调幅、残留边带调幅等。脉冲调制也可以按类似的方法分类。此外还有复合调制和多重调制等。不同的调制方式有不同的特点和性能。 本文简单介绍了数字正弦波调制的误码率与信噪比的关系。
数字调制即基于调制器输入信息比特，从一组可能的信号波形(或符 号)组成的有限集中选取特定的信号波形Si(t )。如果共有M 种可能的信号， 则调制信号集S 可表示为 S = {s 1(t),s 2(t),...,s M (t)} 对于二进制调制方案，一个二进制信息比特之间映射到信号’S 就只包含 两种信号。对于更多进制的调制方案(多进制键控)，信号集包含两种以上 的信号，每种信号(或符号)代表一个比特以上的信息。对于一个大小为M 的信号集.最多可在每个符号内传输log 2 M 个比特信息。 1. 二进制相移键控(BPSK) 在二进制相移键控中，幅度恒定的载波信号随着两个代表二进制 数据1和0的信号"和加2的改变而在两个不同的相位间跳变，通常这 两个相位差为180。，如果正弦载波的幅度为每比特能量 瓦爼，则传输的BPSK 信号为： %sK (tA^cos(2/r£t+0) 0 交换式集线器的交换方式分为 存储转发交换 和 直通交换 两种 无线局域网按照网络拓扑和应用要求可以分为Peer to Peer （对等式）、Infrastructure （基础结构式） 、和接入、中继等 接入技术可分为 有线接入 和 无线接入两大类 1. 简述循环码有哪些性质？ （1）封闭性，任意两个码组的线性和还是许用码组 （2）码的最小距离等于非零码的最小码重 （3）循环性，任何许用码组循环移位后的码组还是许用码组。 2.简述何谓帧同步？实现方法有哪些 帧同步：在数据通信中，信息时以分组、或帧的形式构成的，也就是说，数据是被组织成一个个含固定比特数的信息“群”进行传输的。为了使接收端能正确分离各路信号，在发送端必须提供每帧的起止标记，在接收端检测并获取这一标志，这一过程称为帧同步。 实现的方法有：起止式同步法和插入特殊码组的方法。 3.如何判断信源主机和信宿主机是否在同一子网中 把信源主机和信宿主机地址分别与所在子网的掩码进行二进制“与”，如果产生的两个结果相同，则在同一子网。 4.简述何谓码距，最小码距与纠错能力的关系 • 码组的距离（简称码距）是指两个码组 j i c c 、 之间不同比特的个数。最小码距 0d 与检、纠 错能力之间满足下列关系。 • 若码组用于检测 e 个错误时，则最小码距10+≥ e d • 若码组用于纠正t 个错误时，则最小码距120+≥t d • 若码组用于纠正 t 个错误，同时检测 e 个错误时，则最下码距10++≥ t e d 5.什么是2ASK 调制？2ASK 信号调制和解调制方式有哪些？ 利用载波的振幅表示基带数字信号的0和1的调制方法称为2ASK ，解调方式有非相干解调法（包络检波法）和相干解调（同步检测法） 6.什么是均衡器，均衡分为哪两大类？ 一个实际的基带传输系统中码间串扰总是存在的。为了减小码间串扰的影响，可以在接收滤波器和抽样判决器之间插入一种可调滤波器，用以校正或补偿信道或整个传输系统特性，改善系统性能。这种起补偿作用的滤波器称为均衡器。均衡可分为频域均衡和时域均衡。 7.什么是单工、半双工和全双工通信？并各举一例 单工通信：单工通信是指通信是单向进行的，就像单行道。通信的双方中只有一个可以进行发送，另一个只能接收。广播就是单工通信的例子。 半双工通信：半双工通信是指通信的双方都能发送和接收，但是不能同时收发，必须轮流进行。当其中一方在发送时，另一方只能接收，反之亦然。对讲机就是半双工通信的例子 全双工通信，全双工通信是指通信的双方可同时进行数据的发送和接收。一般情况下，全双工通信的信道必须是双向信道。电话是全双工通信一个常见的例子。 8.简述何谓载波同步？实现的方法有哪些 载波同步：在频带传输系统中，当采用同步检测（相干解调）时，接收端需要恢复一个与发射端的调制载波同频、同相的相干载波，而获取（提取）这个载波的过程就称为载波同步。 衡量一个数字通信系统性能优劣的最为主要的指标(zhǐbiāo)是有效性和可靠性，下面主要针对二进制频移键控(2FSK)、二进制相移键控(BPSK)、二进制差分相移键控(DBPSK)以及四进制差分相移键控（DQPSK）数字(shùzì)调制系统，分别从误码率、频带利用率、对信道的适应能力以及设备的可实现性大小几个方面讨论。 1. 误码率 通信系统的抗噪声性能是指系统克服加性噪声影响的能力(nénglì)。在数字通信系统中，信道噪声有可能使传输码元产生错误，错误程度通常用误码率来衡量。 在信道高斯白噪声的干扰下，各种二进制数字调制系统的误码率取决于解调器输入(shūrù)信噪比，而误码率表达式的形式则取决于解调方式：相干解调时为互补误差函数形式（k只取决于调制方式），非相干解调(jiě diào)时为指数函数形式。 图1和图2是在下列前提条件下得到： ①二进制数字信号“1”和“0”是独立且等概率出现的； ②信道加性噪声n(t)是零均值高斯白噪声，单边功率谱密度为，信道参 恒定； ③通过接受滤波器后的噪声为窄带高斯噪声，其均值为零，方差为； ④由接收滤波器引起的码间串扰很小，忽略不计； ⑤接收端产生的相干载波的相位差为0。 调制方式 相干解调非相干解调 解调方式 2ASK 2FSK BPSK —DBPSK DQPSK — 图1 各种数字调制(tiáozhì)系统误码率图2 二进制数字调制(tiáozhì)系统的误码率曲线 图3a MDPSK 信号(x ình ào)误码率曲线 图3b MPSK 信号的误码率曲线 (1) 通过(t ōnggu ò)图1从横向来看并结合图2得到： 对同一调制方式，采用相干解调(ji ě di ào)方式的误码率低于采用非相干解调方式的误码率，相干解调方式的抗噪声性能优于非相干解调方式。但是，随着信噪比r 的增大，相干与非相干误码性能的相对差别(ch ābi é)越不明显，误码率曲线有所靠拢。 (2) 通过(t ōnggu ò)图1从纵向来看： ①若采用相干解调，在误码率相同的情况下， ，转化成分贝表示为，即所需要的信噪比的要求为：BPSK 比2FSK 小3dB ，2FSK 比2ASK 小3dB ；BPSK 和DBPSK 相比，信噪比r 一定时，若很小，则 ，若()e BPSK P 很大，则有，意味着总是大于()e BPSK P ，误码率增加，增加的系 数在1~2之间变化，说明DBPSK 系统抗加性白噪音性能比BPSK 的要差；总之，使用相干解调时，在二进制数字调制系统中，BPSK 的抗噪声性能最优。 第一章 绪论 模拟通信系统一般模型： 数字通信系统模型： 点对点的通信按时间和传递方向可以分为：单工，半双工，全双工通信。 有效性指标 可靠性指标 模拟 频宽利用率 输出信噪比 数字 传码率，传信率，带宽利用率 误码率，误信率 参量： 公式 单位 信息量 )(log 2x P I -= bit 平均信息量/信源熵 ∑=-=M i i i x P x P x H 12)(log )()( bit/符号 传码率 T R B /1= B 传信率 )(x H R R B b = b/s 带宽利用率 B R B =η B/Hz 误码率 P e =错误码元数/码元总数 误信率 P b =错误比特数/比特总数 第二章 确知信号 确知信号 功率信 号 频谱 ⎰ --= 2 2 20 000)(1 T T t nf j n dt e t s T C π 功率 谱密度 2|)(|1 lim )(f S T f P T T ∞→= 自相关函数 dt t s t s T R T T T ⎰-∞→+=2 /2 )()(1lim )(ττ 能量信 号 频谱密度 ∑∞ ∞--=dt e t s f S ft j π2)()( 能量谱密 度 2 |)(|)(f S f G =;)()]([1 τR f G F =- 自相关函数 ⎰∞ ∞ -+=)()()(ττt s t s R ;)()]([f G R F =τ 第三章 随机过程 公式 备注 统计均值 dx x f t t E )()()]([⎰∞ ∞ -=ξξ f （x ）是x 的概率密度函数 统计自相关函数 )]()([)(212,1t t E t t R ξξ== 参照统计均值计算方法 广义平稳随机过程 1. 均值为常数，与时间t 无关 2. 自相关函数只与时间间隔τ有关 时间均值 ⎰-∞→- =2 /2)(1lim T T T dt t x T a 时间自相关 函数 ⎰-∞→----+=2 /2 )()(1lim )(T T T dt t x t x T R ττ 各态历经性 1.- =a t E )]([ξ 2.- ----= )(),(21τR t t R 平稳随机过程自相关函数性质 )0(R 代表平均功率 )(∞R 代表直流功率（均值的平方） )()(ττ-=R R 偶函数 )0(|)(|R R ≤τ 有上界 2)()0(σ=∞-R R 方差代表交流功率 高斯随机过程： )2)(ex p(21)(2 2σσ πa x x f -- 结论1：线性系统：输出过程的功率谱密度是输入过程的功率谱密度乘以系统频率响应模值的平方，即)(|)(|)(2f P f H f P i o = 结论2：如果线性系统的输入是高斯型的，则输出也是高斯型的。 结论3：一个均值为零的窄带平稳高斯过程，他的同相分量和正交 分量同样是平稳高斯过程，而且均值为零，方差也相同。此外在同一时刻上得到的同相分量和正交分量是统计独立的。 结论4：一个均值为零、方差为2 ξσ的窄带平稳高斯过程)(t ξ，其包络的一维分布是瑞利分布，相位的一维分布是均匀分布，并且就一维分布而言他们是统计独立的。 结论5：正弦波加窄带高斯噪声的包络：小信噪比时接近瑞利分布，大信噪比时接近高斯分布，一般情况下是莱斯分布。 第四章 信道 无线信道：天波、地波、视线传播。 有线信道：明线、对称电缆、同轴电缆。 信号无失真条件：1.具有线性相位（相频特性为通过原点的直线） 2.幅频响应为常数 信道容量：)1(log 2n i t S S B C + = b/s 第五章 模拟调制系统 调制框图 带宽B 4-1 第5章部分习题解答 1 .已知某2ASK 系统的码元速率为 1000 波特， 所用载波信号为 Acos 4 106t 。 (1 )假定比特序列为｛0110010｝，试画出 相 应的2ASK 信号波形示意图； (2 )求2ASK 信号第一零点带宽。 解：由艮 1000baud ，仁 2 106Hz ，有： 2 .某2ASK 系统的速率为R 2 Mbps ，接 T b 2 106 T c 1000 2000 (1 ) 一个码元周期内有 2000个正弦周期: 4-2 收机输入信号的振幅 A 40 N , AWGN 信 道的单边功率谱密度为 N o 5 1018 W/H Z ，试 求传输信号的 带宽与系统的接收误码率。 解：传输信号的（第一零点）带宽为： B T 2% 4MHz 平均码元能量： 匚 A 2 T b E b 4 系统的接收误码率: （1 ）若是包络检波， 其误码率为（最窄带宽接收）： （2）若是相干解调：其误码率为（MF 接 收）: E b A 2T b A N o 4N o 4R b N o 40 10 4 2 106 5 10 18 40 E b /N ° 2 40 1.03 10 4-3 3.某2FSK 发送码1时，信号为 Si t Asin wt 1 ,0 t T s ；发送码 o 时 信号为 S o t Asin W o t o ,0 t T s 。 式中1及0为均匀分布随机变量， 2 1 8 /Ts ，码1与0等概率出现。 （1 ）画出包络检波形式的接收机框图； （2）设码元序列为11010，画出接收机中 的主要波形（不考虑噪声）； （3 ）若接收机输入高斯噪声功率谱密度为 N °/2，试给出系统的误码率公式。 解：（1 ）由P195图5.2.5可得 1.27 10 10 Q \ 40 目录 摘要 ..................................................................... I Abstract ................................................................ II 第1章绪论 .. (1) 1.1课题背景和研究意义 (1) 1.2课题的研究现状与发展趋势 (1) 1.3文章结构 (2) 第2章线性调制原理 (3) 2.1调制的意义 (3) 2.2MASK的调制与解调 (4) 第3章仿真性能及测试 (7) 3.1模式框图及参数设计 (7) 3.2仿真结果图及性能分析 (7) 第4章结论与展望 (13) 4.1结论 (13) 4.2展望 (14) 致谢 .................................................... 错误！未定义书签。参考文献 . (14) MASK性能分析与仿真 摘要：随着当代通信技术的发展，数字通信正在向高速度，高保密性和高稳定性的方向发展。在数字通信发展的过程中，新技术和新设备的测试显得尤为重要，但是仅仅是为了测试某些理论就要设计或者制造复杂且昂贵的设备是不可取的，因而用仿真软件不仅可以节约成本还可以为理论的研究提供更有参考价值的信息。 在数字通信中，比较基础的调制技术有很多，其中最简单也最容易实现的技术要属振幅调制技术了，因此很多研究都是用振幅调制技术来测试设备和验证理论的。在实际使用中，二进制的振幅调制技术多数时候并不满足设备和理论的测设要求，因而研究多进制的振幅调制技术更具有实际意义。本文在二进制振幅调制技术的基础上，研究分析了多进制振幅调制技术的特点和性能，并用仿真软件Systemview进行了模拟仿真，分析并验证了结果。 关键词：MASK；调制；解调 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。怎样对多种类型的信号进行智能化处理，而又不增加电路的成本、处理速度以及体积重量等，是我们目前正面临的问题. 目录 前言1 正文2 2.1 课程设计的目的与意义2 2.2 多进制数字调制2 2.3 MFSK简介2 2.4 MFSK信号的频谱、带宽与频带利用率3 2.5 MFSK调制与解调的原理4 3 仿真结果与分析5 3.1 八进制的随机序列5 3.2 调制后的信号6 3.3 参加高斯白噪声后的已调信号7 3.4 MFSK的解调8 3.4.1 滤除高斯白噪声8 3.4.2 相干解调后的信号8 3.4.3 非相干解调后的信号9 3.5 MFSK系统的抗噪声性能10 3.5.1 相干解调时的误码率10 3.5.2 非相干解调时的误码率11 课程设计总结12 致谢12 参考文献12 附录14 前言 MFSK——多进制数字频率调制，简称多频制，是2FSK方式的推广。它是用不同的载波频率代表各种数字信息。在数字通信系统中，数字调制与解调技术占有非常重要的地位。随着MATLAB技术的开展，数字通信技术与MATLAB的结合表现了现代数字通信系统开展的一个趋势。文中介绍了MFSK调制解调的原理，并基于MATLAB实现MFSK调制解调的程序代码设计，仿真结果明确设计方案是可行的。 正文 2.1 课程设计的目的与意义 本次课程设计我所做的课题是一个多进制频移键控MFSK的调制与解调项目，这就要求我们需要完成信号的调制解调以与抗噪声性能的分析等问题。 通过我们对这次项目的学习和理解，综合运用课本中所学到的理论知识完成一个多进制频移键控MFSK的调制与解调项目的课程设计。以与锻炼我们查阅资料、方案比拟、团结合作的能力。学会了运用MATLAB编程来实现MFSK调制解调过程，并且输出其调制与解调过程中的波形，并且讨论了其调制和解调效果，分析了抗噪声性能，增强了我的动手能力，为以后学习和工作打下了根底。 2.2 多进制数字调制 二进制键控调制系统中，每个码元只传输1b信息，其频带利用率不高。而频率资源是极其宝贵和紧缺的。为了提高频带利用率，最有效的方法是使一个码元传输多个比特的信息。这就是将要讨论的多进制键控体制。多进制键控体制可以看作是二进制键控体制的推广。这时，为了得到一样的误码率，和二进制系统相比，接要用更大的发送信号功率。这就是为了传输更多信息量所要付出 的代价。由二进制数字调制系统的性能比拟可得知，各种键控体制的误码率都决定于信噪比： 〔r表示信元收信号信噪比需要更大，即需码元功率和噪声功率之比〕。 现在，设多进制码元的进制数为M,一个码元中包含信息K比特，如此有；假如想把码元功率平均分配给每比特，如此每比特分得的功率为；这样每比特的信噪功率比为：；在M进制中，由于每个码元包含的比特数K和进制数M有关，所以在研究不同M值下的错误率时，适合用为单位来比拟不同体制的性能优劣。 所谓多进制数字调制，就是利用多进制数字基带信号去调制高频载波的某个参量，如幅度、频率或相位的过程。根据被调参量的不同，多进制数字调制可分为多进制幅度键控〔MASK〕、多进制频移键控〔MFSK〕以与多进制相移键控〔MPSK或MDPSK〕。也可以把载波的两个参量组合起来进展调制，如把幅度和相位组合起来得到多进制幅相键控〔MAPK〕或它的特殊形式多进制正交幅度调制〔MQAM〕等。 2.3 MFSK简介 多进制数字频率调制〔MFSK〕简称多频制，是2FSK方式的推广。它是用不同的载波频率代表不同种数字信息。多进制频移键控〔MFSK〕的根本原理和2FSK是一样的，其调制可以用频率键控法和模拟调频电路来实现，不同之处在于使用键控法的时候供选的频率有M个。 湖南文理学院 课程设计报告 课程名称：通信系统课程设计 专业班级：通信工程12102班学号（30）学生姓名：尹显坤 指导教师：杨智 完成时间： 2015年 11 月 23日 报告成绩： 湖南文理学院制 二设计要求 (2) 2.1 多进制调制的特点 (2) 2.1.1数字通信系统是利用数字信号来传递信息的通信系统，如下图所示 (2) 2.1.2 各部分功能 (2) 2.1.3数字通信的主要特点 (3) 2.2 多进制数字调制 (4) 三设计原理与目的 (4) 3.1 MFSK简介 (4) 3.2多进制数字频率调制的原理 (5) 3.3多进制数字频率解调的原理 (5) 3.4 MFSK 调制解调原理 (6) 3.5 MFSK信号的频谱、带宽及频带利用率 (7) 3.6 MFSK系统的误码性能 (8) 四方案论证 (9) 4.1 FPGA简介 (9) 4.2 FPGA概述 (9) 4.3 ALTERA可编程逻辑器件简介 (10) 五 MFSK的VHDL设计 (11) 5.1 MFSK调制电路的VHDL设计及实现 (11) 5.2 MFSK解调电路的VHDL设计及实现 (13) 5.3 MFSK调制解调电路的VHDL设计及实现 (14) 六硬件实现 (16) 6.1程序下载 (16) 6.2波形验证 (17) 七结果分析与体会 (18) 参考文献 (18) 附录原文总程序： (19) 一 设计题目 MFSK 数字信号频带传输系统的设计. 二 设计要求 2.1 多进制调制的特点 数字通信的早期历史是与电报的发展联系在一起的。1937年，英国人A ．H ．里夫斯提出脉码调制（PCM ），从而推动了模拟信号数字化的进程。 1946年，法国人E ．M ．德洛雷因发明增量调制。1950年C ．C ．卡特勒提出差值编码。1947年，美国贝尔实验室研制出供实验用的24路电子管脉码调制装置，证实了实现PCM 的可行性。1953年发明了不用编码管的反馈比较型编码器，扩大了输入信号的动态范围。1962年，美国研制出晶体管24路1．544兆比/秒脉码调制设备，并在市话网局间使用。 数字通信与模拟通信相比具有明显的优点。它抗干扰能力强，通信质量不受距离的影响，能适应各种通信业务的要求，便于采用大规模集成电路，便于实现保密通信和计算机管理。不足之处是占用的信道频带较宽。 20世纪90年代，数字通信向超高速大容量长距离方向发展，高效编码技术日益成熟，语声编码已走向实用化，新的数字化智能终端将进一步发展。 2.1.1数字通信系统是利用数字信号来传递信息的通信系统，如下图所示 图2.1数字通信系统 2.1.2 各部分功能 （1）信源编码与译码 信源编码的作用： 设法减少码元数目和降低码元速率，即通常所说的数据压缩。码元速率将直接影响传输所占的带宽，而传输带宽又直接反映了通信的有效性。 第一章 概论 1.3 某个信息源由A 、B 、C 、D 等4个符号组成。这些符号分别用二进制码组00、01、10、11表示。若每个二进制码元用宽度为5ms 的脉冲传输，试分别求出在下列条件下的平均信息速率。 （1） 这4个符号等概率出现； （2） 这4个符号出现的概率分别为1/4、1/4、3/16、5/16。 解： 每秒可传输的二进制位为： () 20010513=⨯÷- 每个符号需要2位二进制，故每秒可传输的符号数为： 1002200=÷ （1） 4个符号等概率出现时每个符号包含的平均信息量为： bit 24log 2= 故平均信息速率为： s b R b /2002100=⨯= （2）每个符号包含的平均信息量为： bit 977.11651log 1651631log 163411log 41411log 412222=+++ 故平均信息速率为： s b R b /7.197977.1100=⨯= 1.6 设一个信号源输出四进制等概率信号，其码元宽度为125s μ。试求码元速率和信 息速率。 解：码元速率为： () baud R B 80001012516=⨯÷=- 信息速率为： s kb R R B b /16280004log 2=⨯== 第二章 信号 2.2 设一个随机过程X （t ）可以表示成： ()() ∞<<∞-+=t t t X θπ2cos 2 其中θ在（0，2π）之间服从均匀分布，判断它是功率信号还是能量信号？并求出其功率谱密度或能量谱密度。 解：它的能量无限，功率有界，所以是一个功率信号。 ` ()[]()[]()()() πτθ πτθππτπ θπ θπτ πθπππ 2cos 4224cos 2cos 2 2122cos 22cos 220 20 =+++= ∙ +++=⎰ ⎰d t d t t 由维纳－辛钦关系有： ()()τ τωωτd e R P j X -+∞ ∞ -⎰=数据通信复习整理
数字调制系统的性能比较
通信原理公式总结
第5章作业解答
mask性能分析
FSK信号调制与解调技术
MFSK的调制与解调
通信工程MFSK数字信号频带传输系统的设计
《通信原理》昌信__课后习题答案
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