先搞清楚理論,再來寫程序哦。這就是磨刀不誤砍柴工。
本章會(huì)涉及數(shù)字通信的基礎(chǔ)知識(shí),不要小看這些基礎(chǔ)內(nèi)容,都能夠幫助你來了解《通信原理》里面相關(guān)章節(jié)的知識(shí)。
我用衛(wèi)星通信中的內(nèi)容來進(jìn)行講解,畢竟衛(wèi)星通信現(xiàn)在是通信的主要方式之一!結(jié)合案例講解知識(shí)比較能夠吸引同學(xué)們的眼球!
衛(wèi)星通信系統(tǒng)一般由中心站及網(wǎng)管中心與各種地球站組成。系統(tǒng)的傳輸通道包含控制信道和業(yè)務(wù)信道??刂菩诺腊ㄖ行恼鞠蚴殖终景l(fā)送的廣播信道和手持站向中心站發(fā)送的申請信道。業(yè)務(wù)信道為網(wǎng)控中心采用全可變按申請分配體制,通信業(yè)務(wù)信道為單跳鏈路,中心站和手持站為單跳鏈路,地球站之間通信也為雙跳鏈路。控制信道傳送公路信令和短信業(yè)務(wù),業(yè)務(wù)信道傳送話音業(yè)務(wù)和隨路信令。下面要講的就是地球站中的通信算法。
基礎(chǔ)知識(shí)準(zhǔn)備
數(shù)字調(diào)制是構(gòu)成頻譜有效和功率有效的移動(dòng)通信系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)之一,應(yīng)該具有下列技術(shù)特性:
1.緊湊的功率譜。移動(dòng)通信是多波道同時(shí)工作的系統(tǒng),調(diào)制信號(hào)功率譜帶外輻射對鄰波道產(chǎn)生干擾。從系統(tǒng)設(shè)計(jì)角度,即使是在嚴(yán)重衰落時(shí),必須使信號(hào)與鄰道輻射功率比大于20dB。另一方面,UHF頻段的快瑞利衰落深度可達(dá)40~60dB,所以要求已調(diào)信號(hào)的鄰道干擾低于有用信號(hào)60~80dB。窄的調(diào)制信號(hào)功率譜還有利于減輕實(shí)現(xiàn)限帶傳輸?shù)膲毫Α?/p>
2.高的頻譜效率。移動(dòng)通信中,高質(zhì)量語音或高速數(shù)據(jù)傳輸需要高效率的信號(hào)方式。為了充分利用可用頻譜,提高實(shí)際系統(tǒng)的窄帶性能,要求限帶信號(hào)通過非線性功率放大器以后,其邊帶頻譜再生和正交串?dāng)_盡可能小。
3.抗干抗能力強(qiáng)。移動(dòng)通信環(huán)境以衰落、干擾和噪聲為特點(diǎn)。衰落影響則包括多徑傳播、多譜勒頻移、頻率選擇性(時(shí)延擴(kuò)散)衰落和阻檔衰耗等。根據(jù)移動(dòng)通信話音質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),模擬調(diào)頻系統(tǒng)同頻干擾防護(hù)比(C/I)取17~18dB,數(shù)字系統(tǒng)取9~13dB。這就是說,根據(jù)抗衰落和干擾,特別是抗同頻干擾能力優(yōu)選調(diào)制方式,可以使數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)比模擬系統(tǒng)具有更強(qiáng)的抗同頻干擾(CCI)的能力,可以減小同頻復(fù)用距離,提高波道利用率,降低發(fā)射功率,簡化設(shè)計(jì)技術(shù)要求。
4.能接受差分檢測。一般地說,在穩(wěn)態(tài)高斯噪聲和瑞利衰落信道,相干檢測有穩(wěn)定性能,并獲得1~3dB功率增益。但在移動(dòng)通信環(huán)境中,多徑傳播、多普勒頻移以及過量的相位噪聲的傷害,使相干檢測性能變差。例如,在多普勒頻移為15~100Hz,比特速率1.2~50kb/s的窄帶系統(tǒng)中,多普勒影響不能忽略,相干檢測并非最佳(這就意味著在采用鎖相環(huán)方式中環(huán)路殘留頻偏不應(yīng)該超過100Hz)。差分檢測不需要載波恢復(fù),能實(shí)現(xiàn)快速同步和再同步,獲得好的誤碼性能,所以被越來越多地應(yīng)用于窄帶數(shù)字蜂窩系統(tǒng)和突發(fā)工作的NB-TDMA系統(tǒng)中。
5.電源效率高。這里對數(shù)字調(diào)制信號(hào)提出了矛盾的要求,即通過丙類功率放大器以后,即能提高電源效率,又能最大限度地保留在線性信道中獲得的功率和頻譜性能。若干恒包絡(luò)調(diào)制,如MSK、GMSK和TFM等,在非線性信道中保持較小的失真,但這些本質(zhì)上是二電平數(shù)字調(diào)制的信號(hào),不易獲得更高的頻譜效率。
休息一下!
Pi/4DQPSK已被建議為北美和日本數(shù)字蜂窩系統(tǒng)的信號(hào)標(biāo)準(zhǔn)。在常規(guī)的差分四相相移鍵控(DQPSK)系統(tǒng)中,存在著Pi的相位翻轉(zhuǎn)或?yàn)V波信號(hào)的100%的包絡(luò)起伏,限帶信號(hào)由于非線性放大器AM/AM和AM/PM轉(zhuǎn)換效應(yīng)導(dǎo)致可觀的邊帶頻譜擴(kuò)散,鄰道干擾增大和濾波作用抵消。因此,在包括移動(dòng)通信等的許多情況下,DQPSK的功率和頻譜性能不是吸引人的。參差四相相移鍵控(OQPSK)信號(hào)用于減小濾波信號(hào)包絡(luò)起伏,碼元的相位跳變只有0和士Pi/2,沒有Pi相位跳變,經(jīng)濾波及硬限幅后的功率譜旁瓣恢復(fù)較小。但是,OQPSK不能接受差分檢測。與DQPSK相比,Pi/4DQPSK有較小的包絡(luò)起伏。例如,在限帶信道中,當(dāng)滾降因子為0.3~0.5時(shí),前者的峰值因素比后者大0.5~0.7dB,兩者通過丙類功放以后,DQPSK有更大的頻譜恢復(fù),5階以上的互調(diào)分量比Pi/4DQPSK高2~5dB。Pi/4DQPSK是開發(fā)更高頻譜效率信號(hào)方式的基礎(chǔ),但與恒包絡(luò)調(diào)制相比,其缺點(diǎn)是需要線性功率放大或付之以線性化措施。
這些就是我當(dāng)年寫程序前的準(zhǔn)備工作,希望大家也有這個(gè)習(xí)慣?,F(xiàn)在看一下一個(gè)仿真報(bào)告的完整內(nèi)容應(yīng)該包含哪些。
通過一個(gè)案例的學(xué)習(xí)能夠增進(jìn)同學(xué)們的了解過程。
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原文標(biāo)題:通信原理與matlab仿真v2 第三章 仿真案例(1)
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