26-1 多进制振幅键控

本科毕业设计（论文）题目多进制数字信号调制系统设计学生姓名XX 学号0907050208教学院系电气信息学院专业年级通信工程2009级指导教师汪敏职称讲师单位西南石油大学辅导教师职称单位完成日期2013 年 6 月9 日Southwest Petroleum UniversityGraduation ThesisSystem Design of M-ary Digital Signal ModulationGrade: 2009Name:Liu ShaSpeciality: Telecommunications EngineeringInstructor: Wang MinSchool of Electrical Engineering and Information摘要由于数字通信系统的实际信道大多数具有带通特性，所以必须用数字基带信号对载波进行数字调制。

也因此，数字调制方法成为了当今的热点研究对象，其中最常用的一种是键控法。

在带通二进制键控系统中,每个码元只能传输1比特的信息，其频带利用率不高,而频率资源又是极其宝贵的，为了能提高频带利用率,最有效的办法是使一个码元能够传输多个比特的信息，这就是本文主要研究的多进制数字调制系统，包括多进制数字振幅调制(MASK)、多进制数字频率调制(MFSK)和多进制数字相位调制(MPSK)。

多进制键控系统可以看作是二进制键控系统的推广，可以大大提高频带利用率，而且因其抗干扰性能强、误码性能好，能更好的满足未来通信的高要求，所以研究多进制数字调制系统是很有必要的。

本文通过对多进制数字调制系统的研究，采用基于EP2C35F672C8芯片，运用VHDL硬件描述语言，完成了多功能调制器的模块化设计。

首先实现多进制数字振幅调制(MASK)、多进制数字频率调制(MFSK)和多进制数字相位调制(MPSK) 的设计，将时钟信号通过m序列发生器后产生随机的二进制序列，再通过串/并转换器转换成并行的多进制基带信号；其次分别实现数字调制模块2-M电平变换器、分频器以及四相载波发生器的设计；最后在顶层文件中调用并结合四选一多路选择器，从而完成多功能调制器的设计。

1.引言软件无线电(So ftware Radio )是Joe M ito la 于1992年在美国电信系统会议上首次明确提出的概念.其基本思想是:构造一个通用的、具有开放性、标准化,模块化的可编程硬件平台,通过加载相应的软件模块来实现对应的电台功能.多模式调制解调理论是实现软件无线电台多模式工作的关键理论。

2.信号空间映射调制是把信源信息变成适合信道传输的模拟波形的过程.信源信息称为调制信号,调制后的波形称为已调信号。

已调信号经过信道到达接收端,解调即为从接收信号中恢复出传送的信息。

这个过程可以放入信号空间去描述。

2.1信号空间信号可以看作是信号空间中的点,它可以表示为空间的一组正交基的线性组合。

调制解调可被看作是信号从一个信号空间到另一个信号空间的变换过程,根据正交展开和映射原理,软件无线电多模式调制解调通用结构得以实现。

2.2已调信号空间的正交分解与矢量表示经过载波调制的已调信号是一种带通型信号,它可表示为S(t)=a(t)cos(ωc t+θ(t))=I(t)cos ωc t-Q(t)sincos ωc t 其中,I(t)=a(t)co s(θ(t)),Q(t)=a(t)sin(θ(t))分别称为信号S(t)的同相分量和正交分量。

利用I (t)和Q (t),可得到信号的瞬时幅度a (t)=I 2(t)+Q2(t)!,瞬时相位θ(t)=tan -1[Q(t)/I(t)]。

信号的瞬时频率θ’(t)。

信号中的所有信息都可由I(t)和Q(t)运算得到。

选择co s ωc t 和sin ωc t 作为正交基,可以张成二维信号空间,已调信号可表示为s(t)=I(t)cos ωc -Q(t)sin co s ωct,那么已调信号s(t)就对应二维矢量s=(I(t),Q(t))。

3.信号调制传统的信号调制的定义是基于调制信号来改变载波的幅度、频率、相位等参数,若从信号空间映射的角度来定义信号的调制解调,则容易构建出软件无线电多模式调制解调的统一结构.用m(t)表示信源调制信号,信号调制可分解为两个过程:由信源信号获得信号的同相分量I(t)与正交分量Q(t),此过程称为基带调制。

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多进制相移键控
多进制相移键控（MSK）是一种数字调制技术，它在每个符号间隔中将相位偏移为1个4分之π。

在多进制相移键控中，通过改变相位来表示数据。

常见的多进制相移键控包括二进制相移键控（BPSK）、四进制相移键控（QPSK）和八进制相移键控（8PSK）等。

多进制相移键控是一种高效的调制技术，可以在有限的频谱带宽内传输更多的信息。

它具有较高的抗噪声性能和较低的误比特率。

同时，多进制相移键控还可以很好地适应移动通信等复杂信道环境。

多进制相移键控在许多通信系统中广泛应用，如蜂窝移动通信系统、卫星通信系统和无线局域网等。

它是现代数字通信领域中一种重要的调制技术。

1。

一、填空题1. 信源编码的两大任务为__提高信息传输效率_和__完成A/D转换__。

2.为使基带脉冲传输获得足够小的误码率，必须最大限度地减小码间干扰和随机噪声干扰的影响。

3.对于点对点之间的通信，按信息传送的方向和时间关系，通信方式可以分为__单工通信__,__半双工通信__和__全双工通信___4.在香农公式中，一个连续信道的信道容量受“三要素”限制，这三要素是__带宽__,___信号功率__,___噪声功率谱密度__5.离散信道又称编码信道，其模型可用转移概率来表示，而连续信道的信道模型用时变网路来表示。

6.滚降系数是Δf超出奈奎斯特带宽扩展量与f N奈奎斯特带宽的比值。

7.最常见多路复用方法有__频分__、___码分__和___时分__。

8.非均匀量化方法之一是采用压缩扩张技术，其压缩形式均为__对数压缩__形式，实际方法A律为__13折线__，μ律为__15折线__。

9．衡量数字通信系统性能指标是传输速率(有效性)和__差错率(可靠性)_两项指标。

10．八进制数字信号信息传输速率为600b/s，其码元速率为__200b/s__，若传送1小时后，接收到12个错误码元，其误码率为 1.67*10^-5。

12．在香农公式中，一个连续信道的信道容量受“三要素”限制，这三要素是_带宽_,__信号功率_,_噪声功率谱密度_。

13．一个均值为零的平稳高斯窄带噪声，它的包络一维分布服从__瑞利分布__ ，相位一维分布服从__均匀分布__。

14．最常见的二进制数字调制方式有2ASK(二进制振幅键控)、_2FSK(二进制频移键控)_和_2PSK(二进制相移键控)_。

15．模拟信号转变为数字信号需要经过以下三个过程：__采样_ 、__量化__ 和 ___编码__。

16．PCM30/32制式中一复帧包含有__16__帧，而每一帧又包含有__32__个路时隙，每一路时隙包含有__8__个位时隙。

17．码组（0011010）的码重为____3___ ，与码组（0100100）之间的码距为____5___ 。