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直接解调算法

发布时间:2022-04-26 00:00:54

① 简述同步解调的算法

解调是调制的逆过程,是从高频已调波中恢复出原低频调制信号的过程。从频谱上看,解调也是一种信号频谱的线性搬移过程,是将高频载波端边带信号的频谱线性搬移到低频端,这种搬移正好与调制过程的搬移过程相反,故所有的具有频谱线性搬移功能的电路均可用于调幅波的解调。
同步解调,它的基本功能就是完成频谱的线性搬移,但为了防止失真,同步检波电路中都必需输入与载波同步的解调载波。同步,指同频率同相位。
一体化工作站正变得越来越轻薄,要求更轻和更小的电源转换器,这通常通过提高开关频率来实现。传统Si MOSFET在高频工作下的开关和驱动损耗是一个关键制约因素。GaN HEMT提供较传统MOSFET更低的门极电荷和导通电阻,从而实现高频条件下的更高电源转换能效。

演示板设计为240 W通用板,它输出20 A的负载电流和12 V输出电压,功率因数超过98%,满载时总谐波失真(THD)低于17%。电源转换器前端采用功率因数校正(PFC) IC,将AC转换为调节的385 V DC总线电压。升压转换器中的电感电流工作于CCM。升压PFC段采用安森美半导体的NCP1654控制器。次级是隔离的DC-DC转换器,将385 V DC总线电压转换为12 V DC输出电压。隔离的DC-DC转换通过采用LLC谐振拓扑实现。次级端采用同步整流以提供更高能效。LLC电源转换器采用安森美半导体的NCP1397,提供97%的满载效率,而同步整流驱动器是NCP4304。

NCP432用于反馈路径以调节输出电压。演示板采用GaN HEMT作为PFC段和LLC段原边的开关,提供0.29 mΩ的低导通电阻和> 100 V/ns 的高dv/dt,因而导致开关和导通损耗低,其低反向恢复电荷产生最小的反向恢复损耗。

其中,NCP1654提供可编程的过流保护、欠压检测、过压保护、软启动、CCM、平均电流模式或峰值电流模式、可编程的过功率限制、浪涌电流检测。NCP1397提供精确度为3%的可调节的最小开关频率、欠压输入、1 A/0.5 A峰值汲/源电流驱动、基于计时器的过流保护(OCP)输入具自动恢复、可调节的从100 ns至2 μs的死区时间、可调节的软启动。NCP4304的关键特性包括具可调节阈值的精密的真正次级零电流检测、自动寄生电感补偿、从电流检测输入到驱动器的关断延迟40 ns、零电流检测引脚耐受电压达200 V、可选的超快触发输入、禁用引脚、可调的最小导通时间和最小关断时间、5 A/2.5 A峰值电流汲/源驱动能力、工作电压达30 V。

② 调制解调器的原理

我们常说的Modem,其实是Molator(调制器)与Demolator(解调器)的简称,中文称为调制解调器。也有人跟据Modem的谐音,亲昵地称之为“猫”。我们知道,计算机内的信息是由“0”和“1”组成数字信号,而在电话线上传递的却只能是模拟电信号。于是,当两台计算机要通过电话线进行数据传输时,就需要一个设备负责数模的转换。这个数模转换器就是我们这里要讨论的Modem。计算机在发送数据时,先由Modem把数字信号转换为相应的模拟信号,这个过程称为“调制”。经过调制的信号通过电话载波传送到另一台计算机之前,也要经由接收方的Modem负责把模拟信号还原为计算机能识别的数字信号,这个过程我们称“解调”。正是通过这样一个“调制”与“解调”的数模转换过程,从而实现了两台计算机之间的远程通讯。

一. Modem的类别

一般来说,根据Modem的形态和安装方式,可以大致可以分为以下四类:

1、外置式Modem

外置式Modem放置于机箱外,通过串行通讯口与主机连接。这种Modem方便灵巧、易于安装,闪烁的指示灯便于监视Modem的工作状况。但外置式Modem需要使用额外的电源与电缆。

2、内置式Modem

内置式Modem在安装时需要拆开机箱,并且要对中断和COM口进行设置,安装较为繁琐。这种Modem要占用主板上的扩展槽,但无需额外的电源与电缆,且价格比外置式Modem要便宜一些。

3、PCMCIA插卡式Modem

插卡式Modem主要用于笔记本电脑,体积纤巧。配合移动电话,可方便地实现移动办公。

4、机架式Modem

机架式Modem相当于把一组Modem集中于一个箱体或外壳里,并由统一的电源进行供电。机架式Modem主要用于Internet/Intranet、电信局、校园网、金融机构等网络的中心机房。

除以上四种常见的Modem外,现在还有ISDN调制解调器和一种称为Cable Modem的调制解调器,另外还有一种ADSL调制解调器。Cable Modem利用有线电视的电缆进行信号传送,不但具有调制解调功能,还集路由器、集线器、桥接器于一身,理论传输速度更可达10Mbps以上。通过Cable Modem上网,每个用户都有独立的IP地址,相当于拥有了一条个人专线。目前,深圳有线电视台天威网络公司已推出这种基于有线电视网的Internet接入服务,接入速率为2Mbps-10Mbps!

二. Modem的传输模式

Modem最初只是用于数据传输。然而,随着用户需求的不断增长以及厂商之间的激烈竞争,目前市场上越来越多的出现了一些“二合一”、“三合一”的Modem。这些Modem除了可以进行数据传输以外,还具有传真和语音传输功能。

1、传真模式(Fax Modem)

通过Modem进行传真,除省下一台专用传真的费用外,好处还有很多:可以直接把计算机内的文件传真到对方的计算机或传真机,而无需先把文件打印出来;可以对接收到的传真方便地进行保存或编辑;可以克服普通传真机由于使用热敏纸而造成字迹逐渐消退的问题;由于Modem使用了纠错的技术,传真质量比普通传真机要好,尤其是对于图形的传真更是如此。目前的Fax Modem大多遵循V.29和V.17传真协议。其中V.29支持9600bps传真速率,而V.17则可支持14400bps的传真速率。

2、语音模式(Voice Modem)

语音模式主要提供了电话录音留言和全双工免提通话功能,真正使电话与电脑融为一体。这里,我们主要讨论的是一种新的语音传输模式—DSVD(Digital Simultaneous Voice and Data)。DSVD是由Hayes、Rockwell、U.s.Robotics、Intel等公司在1995年提出的一项语音传输标准,是现有的V.42纠错协议的扩充。DSVD通过采用Digi Talk的数字式语音与数据同传技术,使Modem可以在普通电话线上一边进行数据传输一边进行通话。

DSVD Modem保留了8K的带宽(也有的Modem保留8.5K的带宽)用于语音传送,其余的带宽则用于数据传输。语音在传输前会先进行压缩,然后与需要传送的数据综合在一起,通过电话载波传送到对方用户。在接收端,Modem先把语音与数据分离开来,再把语音信号进行解压和数/模转换,从而实现的数据/语音的同传。DSVD Modem在远程教学、协同工作、网络游戏等方面有着广泛的应用前景。但在目前,由于DSVD Modem的价格比普通的Voice Modem要贵,而且要实现数据/语音同传功能时,需要对方也使用DSVD Modem,从而在一定程度上阻碍了DSVD Modem的普及。

三. Modem的传输数率

Modem的传输速率,指的是Modem每秒钟传送的数据量大小。我们平常说的14.4K、28.8K、33.6K、56K等,指的就是Modem的传输速率。传输速率以bps(比特/秒)为单位。因此,一台33.6K的Modem每秒钟可以传输33600bit的数据。由于目前的Modem在传输时都对数据进行了压缩,因此33.6K的Modem的数据吞吐量理论上可以达到115200bps,甚至230400bps。

Modem的传输速率,实际上是由Modem所支持的调制协议所决定的。我们平时在Modem的包装盒或说明书上看到的V.32、V.32bis、V.34、V.34+、V.fc等等,指的就是Modem的所采用的调制协议。其中V.32是异步/同步4800/9600bps全双工标准协议;V.32bis是V.32的增强版,支持14400bps的传输速率;V.34是同步28800bps全双工标准协议;而V.34+则为同步全双工33600bps标准协议。以上标准都是由ITU(国际通讯联盟)所制定,而V.fc则是由Rockwell提出的28800bps调制协议,但并未得到广泛支持。

提到Modem的传输速率,就不能不提时下被炒得为热的56K Modem。其实,56K的标准已提出多年,但由于长期以来一直存在以Rockwell为首的K56flex和以U.S.Robotics为首X2的两种互不兼容的标准,使得56K Modem迟迟得不到普及。值得庆幸的是,今年2月,在国际电信联盟的努力下,56K的标准终于统一为ITU V9.0,众多的Modem生产厂商亦已纷纷出台了升级措施,而真正支持V9.0的Modem亦已经遍地开花。56K有望在一到两年内成为市场的主流。在这里要顺便说一下的是,由于目前国内许多ISP并未提供56K的接入服务,因此在购买56K Modem前,最好先向你的服务商打听清楚,以免造成浪费。

以上我们所讲的传输速率,均是在理想状况的得出的。而在实际使用过程中,Modem的速率往往不能达到标称值。实际的传输速率主要取决于以下几个因素:

1、电话线路的质量

因为调制后的信号是经由电话线进行传送,如果电话线路质量不佳,Modem将会降低速率以保证准确率。为此,我们在连接Modem时,要尽量减少连线长度,多余的连线要剪去,切勿绕成一圈堆放。另外,最好不要使用分机,连线也应避免在电视机等干扰源上经过。

2、是否有足够的带宽

如果在同一时间上网的人数很多,就会造成线路的拥挤和阻塞,Modem的传输速率自然也会随之下降。因此,ISP是否能供足够的带宽非常关键。另外,避免在繁忙时段上网也是一个解决方法。尤其是在下载文件时,在繁忙时段与非繁忙时段下载所费的时间会相差几倍之多。

3、对方的Modem速率

Modem所支持的调制协议是向下兼容的,实际的连接速率取决于速率较低的一方。因此,如果对方的Modem是14.4K的,即使你用的是56K的Modem,也只能以14400bps的速率进行连接。

四. Modem的传输协议

Modem的传输协议包括调制协议(Molation Protocols)、差错控制协议(Error Control Protocols)、数据压缩协议(Data Compression Protocols)和文件传输协议。调制协议我们在前面已经讨论过,现在着重谈一下其余的三种传输协议。

1、 差错控制协议

随着Modem的传输速率不断提高,电话线路上的噪声、电流的异常突变等,都会造成数据传输的出错。差错控制协议要解决的就是如何在高速传输中保证数据的准确率。目前的差错控制协议存在着两个工业标准:MNP4和V4.2。其中MNP(Microcom Network Protocols)是Microcom公司制定的传输协议,包括了MNP1—MNP10。由于商业原因,Microcom目前只公布了MNP1—MNP5,其中MNP4是目前被广泛使用的差错控制协议之一。而V4.2则是国际电信联盟制定的MNP4改良版,它包含了MNP4和LAP-M两种控制算法。因此,一个使用V4.2协议的Modem可以和一个只支持MNP4协议的Modem建立无差错控制连接,而反之则不能。所以我们在购买Modem时,最好选择支持V4.2协议的Modem。

另外,市面上某些廉价Modem卡为降低成本,并不具备硬纠错功能,而是使用使用了软件纠错方式。大家在购买时要注意分清,不要为包装盒上的“带纠错功能”等字眼所迷惑。

2、数据压缩协议。

为了提高数据的传输量,缩短传输时间,现时大多数Modem在传输时都会先对数据进行压缩。与差错控制协议相似,数据压缩协议也存在两个工业标准:MNP5和V4.2bis。MNP5采用了Rnu-Length编码和Huffman编码两种压缩算法,最大压缩比为2:1。而V4.2bis采用了Lempel-Ziv压缩技术,最大压缩比可达4:1。这就是为什么说V4.2bis比MNP5要快的原因。要注意的是,数据压缩协议是建立在差错控制协议的基础上,MNP5需要MNP4的支持,V4.2bis也需要V4.2的支持。并且,虽然V4.2包含了MNP4,但V4.2bis却不包含MNP5。

3、文件传输协议

文件传输是数据交换的主要形式。在进行文件传输时,为使文件能被正确识别和传送,我们需要在两台计算机之间建立统一的传输协议。这个协议包括了文件的识别、传送的起止时间、错误的判断与纠正等内容。常见的传输协议有以下几种:

ASCII:这是最快的传输协议,但只能传送文本文件。

Xmodem:这种古老的传输协议速度较慢,但由于使用了CRC错误侦测方法,传输的准确率可高达99.6%。

Ymodem:这是Xmodem的改良版,使用了1024位区段传送,速度比Xmodem要快。

Zmodem:Zmodem采用了串流式(streaming)传输方式,传输速度较快,而且还具有自动改变区段大小和断点续传、快速错误侦测等功能。这是目前最流行的文件传输协议。

③ matlab里的载波解调用的什么算法

基本思路

1、运行Simulink模型可以使用sim函数,仿真结果可以通过以下几种方式导出:
(1)设置Scope模块的Save data to workspace;
(2)模型中加入Outport模块,并设置模型的Workspace I/O;
(3)使用To Workspace模块项工作区导入数据。

2、参数的修改可以使用以下方法:
(1)使用工作区变量作为模块参数,例如,Sine Wave模块的Frequency不直接输入数据,而是使用变量名f,并在仿真之前给f赋值。
(2)使用set_param函数直接修改模块参数。

需要楼主明确一下要求
(1)所谓【让sinewave.mdl自动运行后显示输出波形】,是指打开模型,在Scope中显示波形,还是自己创建绘图窗口进行绘图?
(2)要修改的有哪些参数?除频率外,还要改什么?
(3)这句话:【在程序界面输入一个函数及其参数频率】,“函数”是指什么?是指准备编写的程序吗?

④ 什么是解调解调有哪几种方式

一、解调:是从携带消息的已调信号中恢复消息的过程。在各种信息传输或处理系统中,发送端用所欲传送的消息对载波进行调制,产生携带这一消息的信号。接收端必须恢复所传送的消息才能加以利用,这就是解调。

二、解调的方式:有正弦波幅度解调、正弦波角度解调和共振解调技术三种方式:
1、正弦波幅度解调:从携带消息的调幅信号中恢复消息的过程。分为三种:

(1)早期的键控电报是一种典型的调幅信号。对这类信号的解调,通常可用拍频振荡器(BFO) 产生的正弦振荡信号在一非线性器件中与该信号相乘(差拍)来实现。差拍输出经过低通滤波即得到一断续的音频信号。这种解调方式有时称为外差接收。

(2)标准调幅信号的解调可以不用拍频振荡器。调幅信号中的载波实际上起了拍频振荡波的作用,利用非线性元件实现频率变换,经低通滤波即得到与调幅信号包络成对应关系的输出。这种方法属于非相干解调。

(3)单边带信号的解调需要一个频率和相位与被抑制载波完全一致的正弦振荡波。使这个由接收机复原的载波和单边带信号相乘,即可实现解调。这种方式称为同步检波,也称为相干解调。

2、正弦波角度解调:从带有消息的调角波中恢复消息的过程。与频率调制相逆的称为频率解调,与相位调制相逆的称为相位解调。频率解调通常由鉴频器完成。

3、共振解调技术:是振动检测技术的发展和延伸。它从振动检测技术技术分离并发展起来,在发展中融入声学、声发射、应变、应力检测而拓宽了其对于工业故障诊断的服务领域。

(4)直接解调算法扩展阅读:

解调是调制的逆过程。调制方式不同,解调方法也不一样。与调制的分类相对应,解调可分为正弦波解调(有时也称为连续波解调)和脉冲波解调。正弦波解调还可再分为幅度解调、频率解调和相位解调,此外还有一些变种如单边带信号解调、残留边带信号解调等。同样,脉冲波解调也可分为脉冲幅度解调、脉冲相位解调、脉冲宽度解调和脉冲编码解调等。对于多重调制需要配以多重解调。

解调过程大体上包含两个主要环节:首先把位于载波附近携带有用信息的频谱搬移到基带中,然后用相应的滤波器滤出基带信号,完成解调任务。

脉冲调制信号的解调比较简单。例如脉幅调制和脉宽调制信号都含有很大的调制信号分量,可以用低通滤波器直接从脉冲已调波中将它们滤出,实现解调;有的脉冲已调波(如脉位调制、脉码调制等)中的调制信号分量较小,通常先把它们变为脉幅或脉宽调制信号,再用滤波器把有用信号滤出。

正弦波已调信号中不包含调制信号分量。解调时应先进行频率变换,把孕含在边带中的有用信号频谱搬移到适当的频带之内,再用滤波器或适当器件,把有用信号检出。


参考资料:解调网络

⑤ 解调的方法

解调的方式有正弦波幅度解调、正弦波角度解调和共振解调技术。
正弦波幅度解调
从携带消息的调幅信号中恢复消息的过程。这种方式应用得最早,现代仍广泛地用于广播、通信和其他电子设备。早期的键控电报是一种典型的调幅信号。对这类信号的解调,通常可用拍频振荡器(BFO) 产生的正弦振荡信号在一非线性器件中与该信号相乘(差拍)来实现。差拍输出经过低通滤波即得到一断续的音频信号。这种解调方式有时称为外差接收。
标准调幅信号的解调可以不用拍频振荡器。调幅信号中的载波实际上起了拍频振荡波的作用,利用非线性元件实现频率变换,经低通滤波即得到与调幅信号包络成对应关系的输出。这种方法属于非相干解调。
单边带信号的解调需要一个频率和相位与被抑制载波完全一致的正弦振荡波。使这个由接收机复原的载波和单边带信号相乘,即可实现解调。这种方式称为同步检波,也称为相干解调。
正弦波角度解调
从带有消息的调角波中恢复消息的过程。与频率调制相逆的称为频率解调,与相位调制相逆的称为相位解调。频率解调通常由鉴频器完成。当输入信号的瞬时频率fi正好为f0(载波频率),即fi=f0时,鉴频器输出为零;当fi>f0时,鉴频器输出为正,fi<f0时则为负。传统的方法是把调频波变为调幅-调频波,然后用检波器来解调。为了防止调频信号的寄生调幅在解调过程中产生干扰,可在鉴频之前对信号进行限幅,使其幅度保持恒定。相位解调需要有一个作为参考相位的相干信号,所以相位解调属于相干解调。相位解调电路通常称为鉴相器。
脉冲调制信号的解调,脉冲幅度调制和脉冲宽度调制信号的解调都比较简单。这些信号的频谱中均含有较大的调制信号的频谱分量,对已调制信号直接进行低通滤波即可恢复其中所携带的消息。脉冲宽度调制信号中也含有较大的调制信号分量,可以用同样的方法实现解调。脉冲相位解调的方法是:先将脉冲调相波转变成脉冲调幅波或调宽波,然后再按脉冲幅度或脉冲宽度解调的方法恢复消息。
数字信号的解调方法,基本上与模拟信号解调相似,但有其固有的特点。
解调方法对通信与各种电子设备的抗干扰性能有很大关系,其中以相干解调的抗干扰性能为最佳。对于宽带调频信号,采用频率负反馈的解调方法也可以提高接收调频信号的抗干扰性。
解调过程除了用于通信、广播、雷达等系统外还广泛用于各种测量和控制设备。例如,在锁相环和自动频率控制电路中采用鉴相器或鉴频器来检测相位或频率的变化,产生控制电压,然后利用负反馈电路实现相位或频率的自动控制。
共振解调技术
共振解调技术,是振动检测技术的发展和延伸。它从振动检测技术技术分离并发展起来,在发展中融入声学、声发射、应变、应力检测而拓宽了其对于工业故障诊断的服务领域。
学术界对于共振解调技术常用Hilbort变换来作数学描述。在实际的工程应用中,用右图的图解说明也深入浅出的向您解释共振解调技术。
图中的A是含有故障冲击信息(图中以短直竖线表示,每一个竖线代表一次故障冲击)的常规振动波,从图A中,可以发现故障冲击信息被常规的振动所掩盖,直接对它作FFT分析得到的低频谱图D中,几乎看不到表明滚动工作面故障的冲击特征信息。图中的B是故障冲击所激发的高频谐振波(称之为共振,广义的共振),图中的C是B的包络波(称之为解调波)。由A到C的过程,就是所说的共振解调的过程。对照图中的C和A,不难发现,故障冲击的共振解调波,对故障冲击信息进行了放大、展宽,并剔除了常规的振动,并且共振解调波与原始的故障冲击信息一一对应,因此共振解调的信号处理过程,具有很好的信噪比。然后对图中的C作FFT分析,则得到的谱图E,比较E和D,经过共振解调的谱图,就没有了常规振动谱线的干扰,故障冲击的谱线也就清晰可见了。这就是共振解调技术,它能从常规振动中“一个不漏”地提取故障冲击信息。

⑥ fsk调制解调原理

1.FSK信号的解调原理

FSK信号的解调也有非相干和相干两种,FSK信号可以看作是用两个频率源交替传输得到的,所以FSK的接收机由两个并联的ASK接收机组成。

(1)相干解调

相干解调是利用乘法器,输入一路与载频相干的参考信号与载频相乘,通过低通滤波,滤除高频信号,即得原始信号,FSK经过带通滤波之后,可以看作是两路ASK信号,相干检测器组成的原理如下所示:

FSK相干解调结构

上图是一种易于实现的FSK相干解调器,还有一种最佳FSK相干解调器如下所示:

FSK最佳解调结构

从图上可以看出,在接收端要产生两个已知信号s1(t)和s2(t)的波形,分别和输入波形相乘,再送往积分器,在一定时间内积分,在t=Tb时刻,将积分结果取样,并在比较器中比较判决,然后输出,整个相干解调器的性能受载波锁相环路以及位同步性能影响很大,并且在高速率的情况下,积分、取样和清洗电路难以实现,因此通常采用第一种相干解调器的结构。

(2)非相干解调

由于FSK信号中提取相干载波相对比较困难,实际工程应用中多用非相干解调法,在相同误码率的条件下,非相干解调需要的信噪比只比相干解调高1~2dB。非相干解调的种类有很多,例如:基于自适应滤波的解调法、差分检波算法、AFC环解调法、过零检测法、包络检波法等。

• 基于自适应滤波的解调法

在自适应解调中,较常见的方法是利用自适应滤波器中的单一频率的自适应陷波器进行解调,它能提供易于控制的带宽和及其深的零点,具有自适应地跟踪载波的频率和相位的能力,它等效于有一个复权的自适应滤波器,用两个实权同时调整单一频率正弦波的幅度和相位,以跟踪原始输入信号的幅度和相位,消除干扰。如下是自适应滤波器的结构:

自适应滤波结构

自适应滤波中的单频跟踪技术应用于解调时,兼有解调和锁相的功能,选取适当的步长可以达到较小的传输延迟,并获得优良的解调性能。二进制FSK信号有两个调制频率,能量主要集中在这两个频率。分别采用两个自适应滤波(SFT)跟踪这两个频

⑦ 请介绍一下数字调制

1 非对称传输

宽带无线接入系统中通常采用点对多点的基站/用户站模式。在大多数情况下,基站到用户站的下行数据量远大于用户站到基站的上行数据量,如果上下行占用同样的资源,势必造成浪费。

在TDMA/FDD方式中,一种可行的传输模式是:上行数据采用突发数据包的方式,采用调制效率相对低的调制方式(如QPSK);下行数据采用广播的方式,采用调制效率相对高的调制方式(如16QAM)。这种非对称传输的优点是:一方面,可以根据用户的实际需求实现动态分配带宽以提高频谱利用效率;另一方面,减少了上行信号每符号传输的比特数,从而降低了基站突发解调算法的难度。

能满足以上要求的用于用户站的调制解调器必须具备这样的性能:既能解调高调制效率(如16QAM)的宽带连续信号,同时又能调制相对低调制效率(如QPSK)的宽带突发信号。开发STEL-2176是一个很好的选择。

2 STEL-2176简介

STEL-2176是一款全数字调制解调芯片,兼容IEEE802.14、MCNS和DAVIC等标准。解调部分可直接输入高达50MHz的中频模拟信号,信号带宽可达8MHz,可解调16/64/256 QAM的连续信号;调制部分可输出5MHz~65MHz的连续/突发信号,调制方式可以是BPSK/QPSK/16QAM,速率最高可达40Mbps(16QAM)。

3 STEL-2176内部结构

3.1解调部分

图1为STEL-2176解调部分的内部结构,主要由ADC(模数转换)模块、DDC(数字下变频)/AFC(自动频率控制)/AGC(自动增益控制)模块、滤波与时钟恢复模块、自适应均衡、FEC(前向纠错编码)模块和时钟模块等组成。

·ADC模块

模数转换模块接收输入STEL-2176的中心频率为最高可达50MHz的中频模拟信号,经过带通抽样后得到中心频率为6MHz~7MHz的亚中频数字信号。

·DDC/AFC/AGC模块

AFC对信号载波进行粗估,再由后端的自适应均衡器反馈回来的载波误差信号细调载波本振频率,以得到相关的载波。DDC接收6MHz~7MHz亚中频数字信号,通过相关的载波解调出I、Q两路基带信号。同时输出AGC控制信号,用来控制片外的中频、射频模拟信号的信号强度。

·滤波与时钟恢复模块

I、Q两路基带信号经alpha=0.12~0.20的SRRC(均方根升余弦)滤波器消除码间干扰,再从信号中恢复符号速率,误差小于100PPM。

·自适应均衡

自适应均衡除了能消除信道的各种干扰(多径效应、调幅性干扰、调频性干扰、相位噪声等),还反馈载波误差信号,以细调载波的相差和小的频差。

·FEC模块

前向纠错编码模块接收解调出的I、Q两路信号,进行星座点映射,恢复数据,再对应于调制端解出帧结构,依次进行解交织、信道解码(RS码)、解扰,以串行或并行方式输出原始信号,可以输出MPEG-2结构的信号。

·时钟模块

时钟模块由采样钟和恢复出的符号钟产生解调部分所需的各种时钟信号。

3.2 调制部分

图2为STEL-2176调制部分的内部结构,主要由数据接收及信道编码模块、星座点映射模块、FIR滤波器及内插滤波器、调制模块、DAC(数模转换)模块、时钟模块等组成。

·数据接收及信道编码模块

接收串行输入的原始数据,进行信道编码(RS码),包括交织和加扰,这些处理都是可选的。

·星座点映射模块

将串行比特流映射到指定星座图的星座点上,分I、Q两路输出。

·FIR滤波器及内插滤波器

I、Q两路信号分别通过成形滤波器(32级的FIR滤波器)滤波后,输出到内插滤波器。内插滤波器大大提高了信号的采样频率,以满足大于2倍的载波信号的要求,与正交调制所需的速率相匹配。

·调制模块

调制模块由DDS(直接数字合成器)和乘法器构成的正交调制器。I、Q两路信号分别与DDS产生的SIN和COS载波信号相乘,合成后输出。

·数模转换模块

最后将数字信号转换为中频模拟调制信号输出,这时的信号带有相对于主钟频率的镜像信号,即输出的模拟信号需要片外滤波。

·时钟模块

时钟模块与外部时钟同步并产生调制部分所需的各种时钟信号。

3.3 监控部分

通过STEL_2176的监控模块串行或并行地接收外部的配置命令,发送状态信息。对STEL_2176的监控通过访问其内部寄存器实现。

4 STEL-2176技术特点

STEL-2176运用了全数字调制解调技术,与传统的调制解调器相比,在系统稳定性、可靠性以及传输速率、载波速率和调制模式的灵活性上占有优势。

4.1 高集成度、低功耗的芯片技术

STEL-2176使用0.35μm线宽的CMOS芯片技术,集成度高,提高了系统的稳定性和可靠性;工作电压为较低的+3.3V,大大降低了芯片功耗,而在接口处灵活地提供了可选的I/O电压(+5V/+3.3V)。

4.2 宽带ADC/DAC

这是全数字调制解调技术的标志性技术,尽可能在信号通道的前端将模拟信号转换为数字信号,以充分发挥数字信号处理技术的作用。

STEL-2176采用了10bit的ADC和DAC,能处理近10 MHz带宽的模拟信号。因为采用带通采样技术,模拟信号中心频率可达几十兆赫。

4.3 使用了DDS技术和多速率信号处理算法

全数字调制解调器一般使用DDS技术和多速率信号处理算法,使系统在单一的参考时钟下,可以得到几乎连续的各种频率的时钟信号。因为参考源相同,这些时钟都是频率相关的。利用这些时钟信号,可以得到不同的载波频率、比特速率和控制信号。另外,传输信号在数字基带处理时,运用抽取和内插等多速率信号处理算法实现了信号速率在不同数字处理器间的匹配。这样可以实现传输信号的多速率和调制信号的多模式。

在STEL-2176的应用中充分体现出这种灵活性的优势。

4.4 数字解调算法

对一个通信系统的接收部分而言,最重要的就是同步,因此载波和定时的恢复是必要的。数字解调算法的核心就是载波和定时的恢复,这也是全数字调制解调器设计的关键问题。

STEL-2176先恢复定时,在定时的基础上,用完全的反馈结构进行载波恢复:先利用NDA(非数据辅助)算法对较大的频差做粗略估计,估计的误差馈入AFC(自动频率控制)使本振跟踪较大的频差,然后利用DD(数据导向)算法估计相差及小频差,馈入PLL(锁相环)控制本振,跟踪已调信号载波残留相差。

STEL-2176数字解调算法的特点是不需要一段已知的信息码元——前导码,但运算量大,恢复同步的时间较长,只能用于连续解调器。

5 STEL-2176在宽带无线接入系统中的应用举例

图3示出了点对多点宽带无线接入系统中用户站调制解调器的原理框图。微处理器AT89C51完成对系统的监控以及配置工作,包括对STEL-2176的工作参数的配置和FPGA初始参数的装载。FPGA完成与MAC层的交互。

接收端STEL-2176设置为输入44MHz的中频模拟信号,信息速率为9.92MHz,解调方式为16QAM。中频信号经过带通滤波器、AGC之后输入STEL-2176,STEL-2176输出的数据、解调时钟输入FPGA进行基带处理。

发射端STEL-2176设置为输出44MHz的中频模拟信号,信息速率为5.12MHz,调制方式为突发的QPSK。FPGA进行基带处理,产生突发数据包,输出到STEL-2176,并控制STEL-2176输出信号,中频模拟信号再经滤波放大后输出到ODU(室外单元)设备。

系统另外采用STEL-1109作为基站下行调制器,完成16QAM的连续调制;采用STEL-9257作为基站上行解调器,完成QPSK的突发解调,形成一套完整的非对称传输的点对多点宽带无线接入系统,已证明系统方案可行。

系统应用STEL-2176以及FPGA等一系列器件,大大简化了系统硬件,提高了系统的可靠性和稳定性。另外,由于STEL-2176的频谱利用效率较高,配置灵活,在点对多点的宽带无线接入系统中使用STEL-2176作为用户站的调制解调器显得十分方便、有效。

⑧ ASK调制解调原理是什么

原理:一般人的语音频率范围是300—3400Hz,为了进行话音信号在普通的电话系统中传输,在线路上给它分配一定的带宽,国际标准取4KHz为一个标准话路所占用的频带宽度。在这个传输过程中:语音信号以300—3400Hz频率输入,发送方的电话机把这个语音信号转变成模拟信号。

这个模拟信号经过一个频分多路复用器进行变化,使得线路上可以同时传输多路模拟信号,当到达接收端以后再经过一个解频的过程把它恢复到原来的频率范围的模拟信号,再由接收方电话机把模拟信号转换成声音信号。

调制就是用基带脉冲对载波波形某个参数进行控制,形成适合于线路传送的信号。

解调就是当已调制信号到达接收端时,将经过调制器变换过的模拟信号去掉载波恢复成原来的基带数字信号。

采用调制解调器也可以把音频信号转换成较高频率的信号和把较高频率的信号转换成音频信号。所以调制的另一目的是便于线路复用,以便提高线路利用率。

基于载波信号的三个主要参数,可以把调制方式分为三种:调幅、调频和调相。调制解调器的英文是MODEM,它的作用是模拟信号和数字信号的“翻译员”。电子信号分两种,一种是"模拟信号",一种是"数字信号"。我们使用的电话线路传输的是模拟信号,而PC机之间传输的是数字信号。所以当你想通过电话线把自己的电脑连入Internet时,就必须使用调制解调器来"翻译"两种不同的信号。

(8)直接解调算法扩展阅读

传输模式

Modem最初只是用于数据传输。然而,随着用户需求的不断增长以及厂商之间的激烈竞争,市场上越来越多的出现了一些“二合一”、“三合一”的Modem。这些Modem除了可以进行数据传输以外,还具有传真和语音传输功能。

1.传真模式(Fax Modem)

通过Modem进行传真,除省下一台专用传真的费用外,好处还有很多:可以直接把计算机内的文件传真到对方的计算机或传真机,而无需先把文件打印出来;可以对接收到的传真方便地进行保存或编辑;可以克服普通传真机由于使用热敏纸而造成字迹逐渐消退的问题。

2.语音模式(Voice Modem)

语音模式主要提供了电话录音留言和全双工免提通话功能,真正使电话与电脑融为一体。这里,主要是一种新的语音传输模式—DSVD(Digital Simultaneous Voice and Data)。

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