BPSK與2FSK混合調(diào)制解調(diào)算法仿真
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【摘要】:無線傳感網(wǎng)絡中,低速業(yè)務傳輸與高速業(yè)務傳輸共存,對于獨立信道的傳輸提出了新的要求,因此同頻帶混合調(diào)制傳輸方式一直是業(yè)界研究的熱點。同頻帶混合調(diào)制傳輸方式目前主要有TDD,FDD,CSMA等方式進行。而對于以PSK與FSK的調(diào)制方式進行的混合傳輸一直沒有相關(guān)理論研究。因此本文以PSK與FSK調(diào)制方式為基礎(chǔ)研究兩者之間混合調(diào)制傳輸方式,提出一種新的同頻帶混合調(diào)制傳輸方式。在數(shù)字調(diào)制方式中,以基帶數(shù)據(jù)信號控制載波的相位使它作不連續(xù)的有限取值的變化以實現(xiàn)傳輸信息的方法稱為數(shù)字調(diào)相,又稱為相移鍵控,即PSK。PSK數(shù)字調(diào)制技術(shù)靈活多樣,適應于高速數(shù)據(jù)傳輸和快速衰落的信道,它成為了各種無線通信系統(tǒng)主要的調(diào)制方式。以基帶數(shù)據(jù)信號用兩種不同頻率的載波進行調(diào)制以實現(xiàn)信息傳輸?shù)姆椒ǚQ為數(shù)字調(diào)頻,又稱頻移鍵控,即FSK。頻移鍵控(FSK)方法簡單,易于實現(xiàn),并且解調(diào)不須恢復本地載波,可以異步傳輸,抗噪聲和抗衰落性能也較強。因此,FSK調(diào)制技術(shù)在通信中得到了廣泛地應用,并且主要適用于用于低、中速數(shù)據(jù)傳輸。本文主要對BPSK與2FSK同頻帶混合傳輸算法進行研究,通過正交特性原理和濾波原理,實現(xiàn)BPSK與2FSK的混合調(diào)制解調(diào);旌蟼鬏斔惴ㄊ菍PSK與2FSK進行疊加之后同時發(fā)送,在接收機端根據(jù)BPSK與2FSK的頻譜差異通過高通濾波器進行分離。由于兩種調(diào)制方式的頻譜在疊加之后會產(chǎn)生混疊,濾波之后的BPSK信號與調(diào)制發(fā)射的信號相比有很大差距,影響了解調(diào)算法的誤碼率,因此本文對傳統(tǒng)的BPSK與2FSK調(diào)制方式進行改進。傳統(tǒng)的BPSK調(diào)制方式存在180度的相位突變,解調(diào)數(shù)據(jù)在載波發(fā)生相位偏移時解調(diào)數(shù)據(jù)全部出錯,所以本文對BPSK基帶信號進行半個周期的調(diào)制進行發(fā)送,這樣對于接收機載波同步模塊進行了簡化;對于2FSK的調(diào)制也與傳統(tǒng)方式不同,以往的2FSK的調(diào)制是基于兩種連續(xù)頻率的載波,在本文中,通過在兩種頻率中載波進行隔斷以提高2FSK的解調(diào)精度,這兩種解調(diào)方式的改進提高了解調(diào)精度降低了混合傳輸方式下的誤碼率,通過計算機仿真,在混合模式情況下誤碼率達到千分之一以下時,BPSK需要的信噪比為7d B,2FSK需要的信噪比為8d B。在算法研究的基礎(chǔ)上,通過MATLAB編程的方式對混合調(diào)制解調(diào)過程進行時域仿真與頻域仿真,分別給出各路仿真信號波形和對應頻譜圖。同時,對解調(diào)算法的誤碼率性能進行了測試。驗證了混合調(diào)制解調(diào)算法的可行性與實用性。為以后進行多進制PSK與FSK的混合傳輸提供了理論基礎(chǔ)。
【關(guān)鍵詞】:PSK FSK 混合傳輸 混合調(diào)制
【學位授予單位】:西安電子科技大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2015
【分類號】:TN915.05
【目錄】:
- 摘要5-7
- ABSTRACT7-13
- 符號對照表13-14
- 縮略語對照表14-17
- 第一章 緒論17-21
- 1.1 課題研究背景與研究意義17
- 1.2 數(shù)字化調(diào)制解調(diào)技術(shù)的現(xiàn)狀發(fā)展及其應用17-18
- 1.3 本文課題來源18-19
- 1.4 本文章節(jié)安排19-21
- 第二章 BPSK與 2FSK混合調(diào)制相關(guān)理論介紹21-37
- 2.1 BPSK調(diào)制解調(diào)原理21-23
- 2.1.1 BPSK信號調(diào)制原理21-22
- 2.1.2 BPSK信號解調(diào)原理22-23
- 2.2 2FSK調(diào)制解調(diào)原理23-26
- 2.2.1 2FSK信號調(diào)制原理23-25
- 2.2.2 2FSK信號解調(diào)原理25-26
- 2.3 數(shù)字濾波器26-31
- 2.3.1 FIR濾波器的基本結(jié)構(gòu)26-27
- 2.3.2 數(shù)字濾波器的設計步驟27-28
- 2.3.3 濾波器的性能指標28-29
- 2.3.4 FIR數(shù)字濾波器的設計方法29-30
- 2.3.5 IIR濾波器與FIR濾波器的分析比較30-31
- 2.4 正交調(diào)制解調(diào)理論31-35
- 2.4.1 正交調(diào)制解調(diào)32-34
- 2.4.2 正交混頻34-35
- 2.5 本章小結(jié)35-37
- 第三章 混合調(diào)制解調(diào)系統(tǒng)設計實現(xiàn)37-55
- 3.1 非混合方式下課題項目指標37
- 3.2 混合調(diào)制系統(tǒng)總體算法設計37-39
- 3.3 混合調(diào)制模式下調(diào)制模塊算法設計39-42
- 3.3.1 調(diào)制發(fā)射模塊設計39-41
- 3.3.2 正交上變頻模塊設計41-42
- 3.4 混合調(diào)制模式下解調(diào)模塊算法設計42-47
- 3.4.1 正交下變頻模塊設計42-44
- 3.4.2 BPSK解調(diào)模塊設計44-45
- 3.4.3 2FSK解調(diào)模塊設計45-47
- 3.5 利用FDATOOL設計濾波器47-54
- 3.5.1 低通濾波器設計48-52
- 3.5.2 高通濾波器設計52-54
- 3.6 本章小結(jié)54-55
- 第四章 混合調(diào)制解調(diào)系統(tǒng)定點數(shù)仿真55-73
- 4.1 混合方式下BPSK與 2FSK定點仿真55-66
- 4.1.1 發(fā)射機模塊定點仿真55-59
- 4.1.2 頻譜分析59-61
- 4.1.3 接收機模塊定點仿真61-66
- 4.2 混合調(diào)制方式性能測試66-72
- 4.2.1 混合調(diào)制方式的誤碼率68-69
- 4.2.2 非混合方式調(diào)制下誤碼率69-71
- 4.2.3 誤碼率與高通濾波器截止頻率之間的關(guān)系71-72
- 4.3 本章小結(jié)72-73
- 第五章 總結(jié)與展望73-75
- 參考文獻75-77
- 致謝77-79
- 作者簡介79-80
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本文編號:381636
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