通信电子线路实验与设计报告
(2.2-4)可是,输入的码元相位线性变化?90o。
2.3 MSK信号的调制原理
由MSK信号的一般表示式(1.1-3)可得
Smsk?t??cos???ct??k?t????cos?k?t?cos?ct?sin?k?t?sin?ct (1.1-17)
因为?k?t???ak2Tst??k
代入 (1.1-17)可得
??t???t?Smsk?t??cos?kcos?cos?t?acos?sin???sin?ct ckk2T2T?s??s???t???t??Ik?t?cos?cos?t?Qtsin???sin?ct (1.1-18) ck???2Ts??2Ts?上式即为MSK信号的正交表示形式。其同相分量为
??t?xI?t??cos?kcos??cos?ct (1.1-19)
2T?s?也成为I支路。其正交分量为
??t?xQ?t??akcos?ksin??sin?ct (1.1-20)
?2Ts???t也成为Q支路。cos??2Ts???t?错误!未找到引用源。 sin???称为加权函数。 ??2Ts?由式(1.1-18)可以画出MSK信号调制器原理图如图e所示。图中,输入二进制
??t数据序列经过差分编码和串/并变换后,I支路信号经cos??2Ts??加权调制和同相载波???t?cos?ct相乘输出同相分量xI?t?。Q支路信号先延迟Ts,经sin??加权调制和正交载
?2Ts?波sin?ct相乘输出正交分量xQ?t?。xI?t?和xQ?t?相减就可得到已调MSK信号。
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图1-1 MSK 信号正交调制原理框图
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第3章 基于SystemView的MSK的仿真实现
3.1 MSK的仿真系统参数
码元速率:RB?20Hz fs?20Hz
码元宽度:TB?1s 20 频偏(也即加权函数频率):?f??2TB
载波频率:fc?40Hz(为了能然最后图波形清楚特意设小了些) 传信频率:
f1?fc?11?40?5?35Hz f2?fc??40?5?45Hz 4TB4TB
这样,在一个码元时间TB内,f2刚好完成f2/fs?45?20?2.25周,f1刚好完成
f1/fs?35?20?1.75周。我们假定传“+1”时,信号频率是f1,即在一个码元时间内,
f1的波形有1.75个周期;传“-1”时,信号频率是f2,即在一个码元时间内,f2的波形有2.25个周期。
3.2 MSK的调制过程
3.2.1 MSK的调制仿真总电路图
输入的二进制数据序列经过查分编码和串/ 并变换,变成两路速率减半的序列,在经过加权函数输出同相分量和正交分量,分别对两个正交的载波进行调制,相减即可得到需要的MSK信号。原理框图如图1-1。 将原理图在systemview中仿真出来,仿真图如图2-1。调制过程各图符参数如表2-2。
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图2-1 MSK仿真调制总图 表2-2 调制过程各图符参数 图符编号 库/图符名称 0 1,6 Source Library/PN Seq Operator Library/Sampler 3 Logic Library/XOR Delay=0sec, Threshold=500e-3v, TrueOutput=1v, False Output=-1v 4 5,10,11 7 Operator Library/Delays Operator Library/Hold Delay=0.05 Gain=1 , Last Value 参 数 Amp=1v,Offset=0v,Rate=20Hz,Levels=2,Phase=0deg Rate=20Hz,Aperture=0 sec Operator Library/Smpl Delay=1 samples, Attribute=Passive, Fill Last Register, Delay Initial Condition=0v Decimate By 2 8,9 Operator Library/Decimator 14 17 18 Source Library/Sinusoid Source Library/Sinusoid Adder Amp=1v, Freq=5Hz Amp=1v, Freq=40Hz Non Paramtric 图标38,39,40,32,31,33,25,34,35为图形分析符号,分别分析原码波形,差分之后的波形,加权调制后的(同向和反向)波形,载波调制后的(同向和反向)波形以及调制好了的MSK波形。
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3.2.2 差分编码电路
MSK是一种特殊的FSK波形,其是用相邻码元的电平的跳变来表示消息码。因为在调制过程中,载波的相位是不可以控制的,所以用差分波形传送代码,这样可以消除设备初始状态的影响。差分编码电路图如图3-1。原码与差分译码后的波形如图3-2。
图3-1差分编码电路图
图3-2 原码与差分译码(上原码,下差分译码)
差分编码公式:bn?an?bn?1,则bn?1?an?bn; 由图读出原码an:110011100
bn:111100101 bn?1:001111001
可以看出bn?1是bn的延时信号,所以可以得出差分电路的设计是对的。
3.2.3串并变换电路
MSK是两路严格正交的FSK信号,所以我们要将一路信息码元转换成两路码元进行
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