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《無線數(shù)據(jù)傳輸通信系統(tǒng)的研究(論文)》由會員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、無線數(shù)據(jù)傳輸通信系統(tǒng)的研究引言隨著國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展,人類社會對信息的需求,即時(shí)掌握信息的變化,信息為社會服務(wù)的重要性,已越來越受到社會廣泛的重視。人民對通信的要求也越來越多樣化。因而加速發(fā)展新穎,完善的現(xiàn)代通信確是刻不容緩的一個(gè)重點(diǎn)工作。通信的種類較多,按傳輸信號不同可分為模擬通信和數(shù)字通信;按傳輸媒介可分為有線通信和無線通信。無線電系統(tǒng)在通信網(wǎng)中發(fā)揮著特殊的作用與應(yīng)用。數(shù)字技術(shù)的飛速發(fā)展及計(jì)算機(jī)在通信領(lǐng)域中的廣泛應(yīng)用,使信息的傳輸與交換在形式上發(fā)生了巨大變化,用數(shù)字通信取代模擬通信來進(jìn)行信號傳輸和交換已成為必然趨勢。通信中大部分采用
2、頻帶傳輸系統(tǒng),其中關(guān)鍵的技術(shù)是數(shù)字調(diào)制技術(shù)。數(shù)字調(diào)制的類型主要有ASK(振幅鍵控)、FSK(移頻鍵控)、PSK(相移鍵控)。ASK因效率低,實(shí)際中很少應(yīng)用;FSK轉(zhuǎn)換速度快,波形好,頻率穩(wěn)定,設(shè)備較復(fù)雜;PSK抗噪聲性能由于前兩者,且頻帶利用率較高,在中、高速數(shù)字通信中廣泛應(yīng)用。無線電通信系統(tǒng)在通信網(wǎng)中的作用越來越大。無線進(jìn)網(wǎng)比有線進(jìn)網(wǎng)更經(jīng)濟(jì),維護(hù)更容易,可以中繼至遠(yuǎn)端用戶。無線進(jìn)網(wǎng)設(shè)備裝拆容易,投資可逐步進(jìn)行,投資風(fēng)險(xiǎn)小。因此,無線進(jìn)網(wǎng)對發(fā)展中國家來講尤其重要。數(shù)字通信不僅能使人與人之間通信,而且能完成人與機(jī)器,機(jī)器與機(jī)器之間的通信,
3、為現(xiàn)代通信奠定了良好的基礎(chǔ)。數(shù)字通信具有抗干擾能力強(qiáng),通信可靠,易于接入計(jì)算機(jī),方便靈活等優(yōu)點(diǎn)。因此,數(shù)字無線通信系統(tǒng)的深入研究和廣泛應(yīng)用受到人們的廣泛關(guān)注。第一章通信系統(tǒng)原理-130-無線數(shù)據(jù)傳輸通信系統(tǒng)的研究1.1通信系統(tǒng)的組成一、通信系統(tǒng)組成和各部分作用對于組織通信聯(lián)絡(luò)的人員,特別是研究設(shè)計(jì)和維護(hù)修理各種通信設(shè)備的人員來說,必須搞清楚消息傳輸?shù)倪^程和各種通信設(shè)備的工作原理。我們把各種通信系統(tǒng)和設(shè)備中消息傳輸?shù)耐暾^程高度概括得到圖1-1所示通信系統(tǒng)模型,其中每一個(gè)方框完成一定的功能。下面簡要介紹一下各方框的作用。信息源和輸入轉(zhuǎn)換器
4、發(fā)送設(shè)備電的通信信道接收設(shè)備輸出轉(zhuǎn)換器和受信者噪聲圖1-1通信系統(tǒng)模型1、消息源與輸入轉(zhuǎn)換器消息源是需要傳輸?shù)南碓?。輸入轉(zhuǎn)換器的作用是把消息源的消息轉(zhuǎn)換為電信號。這種得到的電信號稱為基帶信號。2、發(fā)送設(shè)備基帶信號可以直接經(jīng)過放大器等向信道傳輸,這種傳輸稱為基帶傳輸,此時(shí)發(fā)送設(shè)備比較簡單。但通常基帶信號經(jīng)過調(diào)制以后,把基帶信號的頻譜搬移到比較高的頻率范圍后再傳輸,這種經(jīng)過調(diào)制頻譜變高以后的信號稱為頻帶信號,這種傳輸方式稱為頻帶傳輸,此時(shí)發(fā)送設(shè)備較復(fù)雜。3、信道和噪聲發(fā)送設(shè)備輸出的信號,可以通過各種不同的信道傳輸,信號在信道傳輸時(shí)一方面
5、由于信道特性不好,引起信號失真,另一方面有各種噪聲和信號混在一起。這都將影響通信的效果。4、接收設(shè)備和輸出轉(zhuǎn)換器-130-無線數(shù)據(jù)傳輸通信系統(tǒng)的研究接收設(shè)備的主要任務(wù)是從受噪聲影響的有噪信號中區(qū)分信號和噪聲,并取出信號。最后再由輸出轉(zhuǎn)換器還原為消息。二、三種通信系統(tǒng)模型1、模擬通信系統(tǒng)模型模擬消息源和輸入轉(zhuǎn)換器模擬調(diào)制器信道解調(diào)器輸出轉(zhuǎn)換器和受信者噪聲圖1-2模擬通信系統(tǒng)模型傳輸模擬信號的系統(tǒng)模型大體與圖1-1差不多。由于此時(shí)傳輸?shù)氖悄M信號,因此經(jīng)過轉(zhuǎn)換器得到模擬信號。另外發(fā)送設(shè)備包括調(diào)制、放大、濾波、天線等,這里僅突出調(diào)制,可以認(rèn)為
6、其它部分是理想線性的。同樣接收設(shè)備只畫出解調(diào)器。2、數(shù)字通信系統(tǒng)模型圖1-3中加密器和解密器的位置(相對于信道編碼器和信道譯碼器)可前可后。對于一個(gè)實(shí)際的數(shù)字通信系統(tǒng)來講,其中的一些框圖可能沒有。另外數(shù)字通信中必不可少的同步系統(tǒng)在這里沒有畫出。數(shù)字通信系統(tǒng)較模擬通信系統(tǒng)模型復(fù)雜,且具有一些模擬系統(tǒng)沒有的優(yōu)點(diǎn)。信息源加密器信道解密器信源編碼器信道編碼器解調(diào)器信源譯碼器信道譯碼器數(shù)字調(diào)制受信者噪聲圖1-3數(shù)字通信系統(tǒng)模型3、模擬信號的數(shù)字傳輸系統(tǒng)模型-130-無線數(shù)據(jù)傳輸通信系統(tǒng)的研究模擬信息源數(shù)模轉(zhuǎn)換器由抽、樣量化編碼組成的模數(shù)轉(zhuǎn)換器受信
7、者數(shù)字通信系統(tǒng)圖1-4模擬信號的數(shù)字傳輸系統(tǒng)模型模擬信號的數(shù)字傳輸,是先把模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號,然后按照數(shù)字信號傳輸?shù)姆椒▊鬏?,接收端再把?shù)字信號轉(zhuǎn)換為模擬信號即可。1.2數(shù)字通信系統(tǒng)及其基帶調(diào)制一、數(shù)字通信系統(tǒng)中各部分的作用1、信息源數(shù)字通信系統(tǒng)中的信息源一般指數(shù)字基帶信號。最典型的數(shù)字基帶信號為二進(jìn)制矩形脈沖,稱為二進(jìn)制(代)碼。這種信號只有兩個(gè)值,0和1。2、信源編(譯)碼信源編碼的主要作用是進(jìn)行降低信號多余度的編碼,其目的是減少碼元數(shù)目和降低碼元速率。信源譯碼的作用與編碼相反。3、信道編(譯)碼信道編碼又稱抗干擾編碼和糾錯(cuò)編碼
8、。它是將數(shù)字基帶信號加入一定的多余碼元,以便在接收端發(fā)現(xiàn)和糾正碼元錯(cuò)誤。4、加(解)密器它的位置可在信道編(譯)碼的前后,其目的是達(dá)到信息保密的效果。5、數(shù)字調(diào)制(解調(diào))器數(shù)字調(diào)制器將數(shù)字基帶信號經(jīng)過各種調(diào)