1. 研究目的与意义
当今是飞速发展的信息时代。信息只有通过广泛的地传播与交流才能产生利用价值、推动社会生产力的发展、创造出巨大的经济效益。通信就是传输信息。通信系统的作用就是将信息从信源传送到一个或多个目的地。实现信息传递所需的一切技术设备的总和称为通信系统,包括数字通信和模拟通信。目前,数字通信已成为当代通信技术的主流[1]。
在数字通信系统中,数字调制指用数字基带信号对载波的某些参量进行控制,使载波的这些参量随基带信号的变化而变化[6]。根据控制的载波参量的不同,数字调制有调幅、调相和调频三种基本形式,并可以派生出多种其他形式[7]。由于传输失真、传输损耗以及保证带内特性的原因,基带信号不适合在各种信道上进行长距离传输。为了进行长途传输,必须对数字信号进行载波调制,将信号频谱搬移到高频处才能在信道中传输。相对于模拟调制,数字调制的优点是抗干扰能力强,中继时噪声及色散的影响不积累,可实现长距离传输。因此,大部分现代通信系统都使用数字调制技术。通过对数字调制系统的仿真,我们可以更加直观的了解数字调制系统的性能及影响性能的因素,从而便于改进系统,获得更佳的传输性能[4]。另外,由于数字通信具有建网灵活,容易采用数字差错控制技术和数字加密,便于集成化,并能够进入综合业务数字网(ISDN网),所以通信系统都有由模拟方式向数字方式过渡的趋势[3],对数字通信系统的分析与研究越来越重要。数字调制技术作为数字通信系统的重要部分之一,对它的研究是很有必要的。
在现代数字通信中,提高频谱利用率一直是人们关注的焦点之一。近年来,随着通信业务需求的迅速增长,寻找频谱利用率高的数字调制方式已成为数字通信系统设计、研究的主要目标之一。因此,一些新型数字调制方式随之被提出并得到应用,比如MPSK、QAM及GMSK等等。MPSK是多进制相位键控,它的带宽和功率占用方面都具有优势,即带宽占用小和比特信噪比要求低。但随着M的增大,相邻相位的距离逐渐减小,使噪声容限随之减小,误码率难于保证。为了改善在M大时的噪声容限,发展出了正交振幅调制QAM体制[5]。正交振幅调制QAM就是一种频谱利用率很高的调制方式[9]。QAM是用两个独立的基带数字信号对两个相互正交的同频载波进行抑制载波的双边带调制,利用这种已调信号在同一带宽内频谱正交的性质来实现两路并行的数字信息传输。其在中、大容量数字微波通信系统、有线电视网络高速数据传输、卫星通信系统等领域得到广泛应用[8]。
2. 研究内容与预期目标
研究内容:
1.查阅相关资料了解新型数字调制技术;
2.了解并学习如何使用MATLAB编写程序;
3. 研究方法与步骤
研究方法:
本课题通过使用MATLAB编写各数字调制算法的程序,改变不同算法下的关键参数,得到不同的仿真结果,并对得出的结果进行分析,综合比较这几种算法的性能特性。
4. 参考文献
[1] 樊昌信,曹丽娜. 通信原理[M].北京:国防工业出版社.2006
[2] 沈再阳.精通MATLAB信号处理[M].北京:清华大学出版社.2015
[3] 杜勇.数字调制解调技术的MATLAB与FPGA实现[M].北京:电子工业出版社.2015
5. 工作计划
(1)2022年01月15日~2022年02月14日课题调研,了解相关技术和要求。
(2)2022年02月15日~2022年03月05日查阅资料,撰写并提交开题报告。
(3)2022年03月06日~2022年03月31日熟悉matlab环境,研究数字通信系统。
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