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DPSK通信系统的设计与研究

  • 简介:(毕业论文 字数:12810 页数:32)摘 要:在数字通信系统的设计中,为了克服2PSK方式中的“倒 ”现象,在实际的设计与应用中一般不采用2PSK方式,而采用差分移相键控方式,即2DPSK方式。本文介绍了2DPSK数字通信系统的原理,分析了系统...
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(毕业论文 字数:12810 页数:32)摘 要:在数字通信系统的设计中,为了克服2PSK方式中的“倒 ”现象,在实际的设计与应用中一般不采用2PSK方式,而采用差分移相键控方式,即2DPSK方式。本文介绍了2DPSK数字通信系统的原理,分析了系统的抗噪性能,并采用常见的74系列芯片设计了2DPSK通信系统的调制器与解调器,同时研究并设计了系统的时钟电路。本设计的电路采用了中小规模集成电路,具有容易实现、方便维护、和造价低等优点。

关键词:差分移相键控,调制器,解调器,数字通信


Abstract :In the designing of the system of the digital correspondence, in order to avoid the phenomenon of the‘π’s Inversion ’in the 2PSK,we do not usually adopt the 2PSK in the actual designing and application, what we use is the 2Differential Phase-Shift Keying(2DPSK).The principle and faction of the correspondence system is introduced in this thesis,of which the modulator and the demodulator is designed with Chips of the 74series.The system clock is also contained in this thesis. All of the circuses in the bellowing design adopt the ICs (integrated circuits) of the small-sized or middle-sized, because they are easy to realize and maintain, further more the construction cost is low.

Key words: Differential Phase-Shift Keying; Modulator; Demodulator; Digital correspondence

目 录
第一章 绪 论 1
1.1 通信系统的发展历史 1
1.2 通信系统的组成 2
1.2.1 通信系统模型 2
1.2.2 模拟通信与数字通信系统模型 3
第二章 DPSK通信系统的原理框图 6
2.1 二进制移相键控 6
2.1.1 2PSK的调制 6
2.1.2 2PSK的解调 7
2.2 二进制差分移相键控(2DPSK) 8
2.2.1 2DPSK的调制 8
2.2.2 2DPSK的解调 9
第三章 2DPSK通信系统性能研究 10
第四章 2DPSK调制器的设计 16
4.1 调制原理 16
4.2 调制器电路图 17
4.2.1 绝/相变换电路 17
4.2.2 0/π相载波产生电路 17
4.2.3 相位调制电路 17
第五章 2DPSK解调器的设计 20
5.1 原理 20
5.2 解调器电路图 20
5.2.1 畸变电路,带通滤波器 20
5.2.2 模拟相乘器 21
5.2.3 低通滤波器 22
5.2.4 电压比较器 22
5.2.5 相绝变换电路 22
第六章 2DPSK通信系统时钟电路 24
第七章 总结与探讨 26
参考文献 27
致 谢 28

第一章 绪 论
1.1 通信系统的发展历史
通信是通过某种媒体进行的信息传递。在古代,人们通过驿站、飞鸽传书、烽火报警等方式进行信息传递。到了今天,随着科学水平的飞速发展,相继出现了无线电,固定电话,移动电话,互联网甚至可视电话等各种通信方式。通信技术拉近了人与人之间的距离,提高了经济的效率,深刻的改变了人类的生活方式和社会面貌。在当今信息社会,通信则与传感、计算技术紧密结合,成为整个社会的高级“神经中枢”。没有通信,人类社会是不可想象的。一般来说,社会生产力水平与之相适应。若通信的水平跟不上,社会成员的合作程度就会受到限制,社会生产力的发展也必然最终会受到限制。可见,通信是十分重要的。
电信始于1837年由Wheatstone和Morse独立发明的电报。通信的发展经历了和经历着由模拟到数字、由系统到网络、由窄带到宽带、由人工到智能、由单业务到多业务的过程。在过去的半个世纪,电信领域发生了翻天覆地的变化,取得了前所未有的惊人成就。下面按年代顺序列举其中的一些具有重大意义的成果:
1837年Wheatstone和Morse发明了有线电报,打开了人类社会通信的领域。
1863年麦克斯韦预言电磁波的存在,为通信领域的蓬勃发展奠定了基础。
1876年贝尔发明了有线电话。
1887年赫兹用实验证明电磁波的存在。
1893年史端乔发明步进式电话交换机。
1897年马可尼发明无线电报通信。
1918年调幅无线电广播商用。
1928年乃奎斯特提出抽样定理。
1936年发明调频技术。
1937年Alec Reeves提出PCM。
1938年黑白电视广播系统商用。
1938年——1945年,第二次世界大战雷达和微波系统研制成功;FM广泛应用于军事。
1944年——1947年统计通信理论形成。
1948年——1950年信息论语编码:Shannon发表信息轮的奠定基文;Hamming和Golay设计出纠错码。
1948年——1951年发明晶体管器件。
1950年贝尔实验室研制出PCM数字通信设备;TDM应用于电话。
1953年彩色电视在美国研制成功。
1956年第一条跨洋电缆提供36个话路,1960年发明激光器。
1961年集成电路开始商业生产;立体声FM广播在美国开播。
1962年发射第一颗通信卫星Telstar I。
1962年——1966年高速数字通信:数据传输业务商用;按键电话业务开始发展。
1964年程控交换机No.1ESS投入运营。
1966年——1975年快带通信系统:电缆TV系统;商用卫星中继业务开通;使用激光器和光线的光链路。
1972年Motorola开发蜂窝电话;地刺跨大西洋的卫星TV实况广播。
1977年光线通信系统投入商用。
1978年模拟蜂窝移动通信系统投入商用。
1988年——1989年安装跨太平洋和大西洋的光缆用于光通信。
1991年GSM移动通信投入商用,1995年窄带CDMA移动通信系统在香港投入商用。
1998年美国开通数字电视业务。
1990年——2000年数字通信系统迅速发展:数字式调谐接收机;直接序列扩频系统;ISDN;HDTV;数字寻呼;掌上电脑;数字蜂窝。
1999年ITU决定下一代通信系统(如W-CDMA,CDMA2000,TD-SCDMA)。
1.2 通信系统的组成
1.2.1 通信系统模型
通信的目的就是传递消息。消息具有不同的形式,例如:符号、文字、话音、音乐、数据、图片、活动图像等等。因而,根据所传递消息的不同,目前通信业务可分为电报、电话、传真、数据传输及可视电话等。若从广义的角度看,则广播、电视、雷达、导航、遥测、遥控等也可列入通信的范畴。
实际上,基本的点对点通信,均是把发送端的消息通过某种信道传递到接收端。因而,这种通信系统可由图1-1中模型加以概括。图中,在发送端信息源(也称发终端)的作用是把各种可能消息转换成原始电信号。为了使这个原始信号适合在信道中传输,由发送设备对原始信号完成某种变换,然后再送入信道。信道是指信号传输的通道。在接收端,接收设备的功能与发送设备的相反,它能从接收信号中回复出相应的原始信号,而受信者(也称信息宿或收终端)是将复原的原始信号转换成相应的消息。图中的噪声源是信道中的噪声及分散在通信系统其他各处的噪声的集中表示。

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