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文檔簡介

1、謫大學擴頻通信實驗報告實驗一:擴頻與解擴觀測實驗、實驗目得1、了解直接序列擴頻得原理。2、了解擴頻前后信號在時域及頻域上得變化。、實驗器材1.主控&信號源模塊、2.雙蹤示波器3.連接線三、實驗原理時間:4 月 9 號1、實驗原理框圖2 號、14 號、11 號模塊各一塊,_.厶臺若干2、實驗框圖說明源,DoutMUX 輸出 32K 數(shù)字信號,送入至 14 號模塊得 NRZ1。14 號模塊此時完成擴頻功能,擴 頻序列由 14號模塊內部產生,將開關 S1 設置為 0000,開關 S2 設置為 0111,即可設置該路擴 頻序列 1 得碼型(測試點為 TP8 序列 1)。擴頻信號由端口 CDMA

2、 輸出。同時,當 14 號模塊得 開關 S3 設置為 0111、開關 S4 設置為 0000 且端口 NRZ2 與 NRZ-CLK2 無信號輸入時,端口 CDMA2 輸出得偽隨機序列與 14 號模塊得擴頻序列1 相同,本實驗中將該序列“ CDMA2 可作為后續(xù) 得解擴序列。此時得 11 號模塊完成解擴功能,其中擴頻信號從端口“ AD 輸入 1”輸入,解擴 序列從“ AD 輸入 2 ”輸入,解擴信號從 11 號模塊得“ Dout ”輸出。該實驗【擴頻與解擴觀測實驗】 中擴頻序列得長度可通過 PN 序列長度設置開關 S6 進行 選擇 15位或 16 位。當開關 S6 撥至“ 127 位”時,表示該

3、實驗得擴頻為 15 位;當開關 S6 撥 至“ 128 位”時,表示該實驗得擴頻為 16 位。注:為配合示波器調節(jié),為了較好得對比觀測擴頻前與擴頻后得碼元,建議選擇 16 位。四、實驗步驟1、按框圖所示連線。源端口目標端口連線說明模塊 2:DoutMUX模塊 14:TH3(NRZ1)數(shù)據(jù)送入擴頻單元模塊 2:BSOUT模塊 14:TH1(NRZ-CLK1)時鐘送入擴頻單元模塊 14:TH4(CDMA1)模塊 11:TH2(AD 輸入 1)送入解擴單元模塊 14:TH5(CDMA2)模塊 11:TH3(AD 輸入 2)提供解擴序列2、選擇主菜單【移動通信】7【擴頻與解擴觀測實驗】 率為32K。3

4、、設置 2 號模塊 DoutMUX 得輸出碼元??勺孕性O置 ,比如將 2 號模塊得 S1 設置為 10100000,S2、S3 以及 S4 都設置為 00000000。用示波器觀測 DoutMUX,即擴頻前得波形。實驗框圖本實驗選擇【擴頻與解擴觀測實驗】菜單。如框圖所示,我們用 2 號模塊作為信號,此時 2 號模塊 DoutMUX 俞出速4、設置并觀察擴頻序列。將 14 號模塊得開關 S6 撥至“ 128 位”檔位,即選擇 16 位擴 頻序列。開關 S1 設置為 0000,開關 S2 設置為 0111,按復位鍵 S7。用示波器觀測測試點 “TP8 序列 1”輸出波形。n.含一H* L-5、用示

5、波器分別接 14 號模塊得NRZ1 與 CDMA1 對比觀測擴頻前與擴頻后得輸出碼元變n叮iU U 將開關 S3 設置為 0111,開關 S4 設置為 0000,按復位鍵 S7。此時解擴用得序列 CDMA2 與擴頻序列“TP8 序列 1”相同。用示波器分別連接 14 號模塊得 NRZ1 與 11 號模塊得 Dout, 驗證波形就是否相同,即正常解擴?;?。有興趣得同學可以讀出擴頻信號中1 電平擴頻輸出與 0 電平擴頻輸出得對應碼元。6、驗證解擴效果。=1.將開關 S3 與開關 S4 隨意設置為其她碼值,按復位鍵 S7。此時解擴用得序列 CDMA2與擴頻序列“ TP8 序列 T 不相同。再用示波器

6、分別連接14 號模塊得 NRZ1 與 11 號模塊得Dout,驗證就是否還能解擴。五、實驗結果及分析在實驗6(1)中解擴前后碼型一致, 但在實驗6(2)中,解擴用得序列與擴頻序列不同時 不能正確解擴。擴頻通信得實驗關鍵在于相關解擴,偽隨機碼要保持一致。實驗_二:m序列、Gold序列產生及特性分析實驗時間:4 月 9 號、實驗目得1、了解 m 序列、Gold 序列得特性及產生。、實驗器材三、實驗原理1、m 序列實驗原理框圖1、 主控&信號源模塊、14 號模塊各一塊2、 雙蹤示波器3、 連接線若干實驗框圖說明m 序列相關性實驗框圖m 序列得自相關函數(shù)為式中,A 為對應位碼元相同得數(shù)目;D

7、為對應位碼元不同得數(shù)目。自相關系數(shù)為對于 m 序列,其碼長為P=2n n 1,在這里P也等于碼序列中得碼元數(shù),即“0”與“1”個數(shù)得總與。其中“ 0”得個數(shù)因為去掉移位寄存器得全“0”狀態(tài),所以A值為“1”得個數(shù)(即不同位)D 為m 序列得自相關系數(shù)為i Pxx()111II1111111: :1 11111!1-2 -1,12 3 4| ! !【1 !1 1111111 Mil/ 1 1 1Pl0| 11-1/ Pym 序列得自相關函數(shù)2、Gold 序列實驗原理框圖實驗框圖說明雖然 n 序列有優(yōu)良得自相關特性,但就是使用 m 序列作 CDMA 碼分多址)通信得地址碼時,其主要問題就是由n序列

8、組成得互相關特性好得互為優(yōu)選得序列集很少 可用得地址數(shù)太少了。 而 Gold 序列具有良好得自、 互相關特性,且地址數(shù)遠遠大于m 序列得地 址數(shù),結構簡單,易于實現(xiàn),在工程上得到了廣泛得應用。Gold 序列就是 m 序列得復合碼,它就是由兩個碼長相等、碼時鐘速率相同得 m 序列優(yōu)選對 模二加,對于多址應用來說,Gold 序列相關特性實驗框圖構成得。其中 m 序列優(yōu)選對就是指在 m 序列集中,其互相關函數(shù)最大值得絕對值最接近 或達到互相關值下限(最小值)得一對 n 序列。四、實驗步驟1、m 序列設置主控菜單,選擇【移動通信】7【m 序列產生及特性分析】。 將 14 號模塊得撥碼開關 S1、S2、

9、S3、S4 全撥為“ 0000” (設置完各個開關按下 S7, 使模塊工作于設置功能)。將開關 S6 撥至“ 127 位”,設置 PN 序列長度為 127 位。 觀測測試點 G1 或 G2,了解 m 序列波形。觀測 TH9(相關函數(shù)值)測試點,了解 m 序列自相關特性。 r r r r 1 1i i I I I I I I丄2、Gold 序列設置主控菜單,選擇【移動通信】7【Gold 序列產生及特性分析】。 將 14 號模塊得撥碼開關 S1、S4 全撥為“ 0000 ”。將開關 S6 撥至“ 127 位”,設置PN 序列長度為 127 位。 設置 S2 為 0001,使 G1 輸出一種 Gol

10、d 序列;設置 S3 為 0001,使 G2 輸出 Gold 序列與G1 相同(設置完各個開關按下S7,使模塊工作于設置功能)。 觀測測試點 G1 及 G2,了解 GOLD 序列波形;觀測 TH9(相關函數(shù)值)測試點,了解 GOLD 序列自相關特性。設置 S2 為 0001,使 G1 輸出一種 Gold 序列。設置 S3 為 0010,使 G2 輸出 Gold 序列與G1 不相同(設置完各個開關按下 S7,使模塊工作于設置功能)。 觀測測試點 G1 及 G2,了解 GOLD 序列波形;觀測 TH9(相關函數(shù)值)測試點,了解 GOLD 序列互相關特性。五、實驗結果及分析通過實驗結果可以瞧到m 序

11、列與 Gold 序列具有良好得自相關特性,但就是 m 序列得地址數(shù)太少;Gold 序列集成了良好得自、互相關特性與非常多得地址數(shù) ,因而得到更廣泛得應用。實驗三:綜合實驗CDM/T頻通信系統(tǒng)實驗時間:4 月 23 號、實驗目得1、了解 CDMA1信系統(tǒng)架構及特性。V4*、實驗器材1.主控&信號源、2、12、10、11、14、15 號模塊2.雙蹤示波器各一塊3.連接線三、實驗原理1、擴頻實驗原理框圖2、14 號模塊框圖說明信號源 PN 序列經過 14 號模塊擴頻處理,再加到 10 號模塊得調制端,形成擴頻調制信號發(fā)送出去。其中,從 14 號模塊可以瞧到擴頻碼可以通過撥碼開關設置為將“序列

12、 1 ”或“序列 2”設置為 m 序列、Gold 序列得方法就是:(1)設置為 m 序列:將撥碼開關 S1、S2、S3、S4 都設置成 0000,則測試點“序列 1”與G1、PN1致,測試點“序列 2”與 G2、PN3致,都為 m 序列輸出。設置為 Gold 序列:將撥碼開關 S1、S4 都設置成 0000,將撥碼開關 S2、S3 撥為非全 0 即可,則測試點“序列 1 ”與 G1 一致就是由 PN1 與 PN2 合成而得,測試點“序列 2”與 G2 致就是由 PN4 與 PN3合成而得,“序列 1”與“序列 2”此時為 GOLD 序列輸出。3、15 號模塊框圖若干127位S6128位S7復位

13、NRZ-CLK1 1Walsh序列選擇1S1-PN序列選擇1S2S2EEfflEEfflPN序列選擇2S3(EDWalsh序列選擇2S4EEEBO ONRZ-CLK1NRZ1Walsh序列“PN序列1PN1 1PN序列2Q W1(Walsh序歹U)起始指示必一_ G2(Gold序列)PN序列1PN3Walsh序列*O W2(Walsh序歹U)O-NRZ214 號模塊框圖心CDMA1O BSOUT心積分 序列相乘.序列2O相關函數(shù)值O CDMA2m 序列、Gold 序列。(Gold序列)15 號模塊框圖4、解擴實驗框圖說明CDM/接收模塊用于擴頻通信系統(tǒng)得接收端。 處于接收部分得最前端,其解擴得

14、信號會送 到解調模塊進行解調。CDMA收模塊主要就是解決兩個冋題。第一就是序列得同步冋題于擴頻序列得自相關性,當序列在非同步情況下就是無法獲取有用信息得。步問題,由于接收端產生解擴序列得時鐘與發(fā)送端就是非同步得。因此 鐘不同步,序列會逐漸產生偏差,最終失步。只有序列與時鐘都達到同步模塊包含如下 4 大功能:(1) 捕獲支路:用來捕獲擴頻序列,達到序列同步得狀態(tài)。(2) 跟蹤支路:用來進行時鐘同步。(3) 序列產生單元:產生解擴序列,序列產生可受滑動控制單元控制 滑動控制單元:產生序列得滑動控制脈沖信號。該脈沖信號由前面得門限判決信號控制,當門限判決輸出為高時,說明序列已經捕獲,滑動控制單元停止

15、產生滑動控制脈沖信號 當門限判決輸出為低時,說明序列未捕獲,滑動控制單元產生滑動控制脈沖信號。模塊端口名稱、可調參數(shù)及說明如下所述模塊端口名稱端口說明捕獲支路同步序列輸出解擴序列解擴輸出輸出解擴信號,就是 BSPK 得數(shù)字調制信號512K r-HI序列產生單元同步序列解擴輸出包絡*I檢波門限滑動控制、:判決單兀捕獲支路” 2 -分頻L-.0復位超前序列廠跟蹤支路包絡、檢波-相關2壓控偏置調節(jié)lol任D捕獲指示滯后了12128位PN序列長度設置*包絡-檢波相關3壓控電壓PN初始狀態(tài)設置Walsh序列設置擴頻信號輸入接收天線 回專增益調節(jié)第二就是時鐘同,當序列同步,如果時,才能完成解擴。,就是序列

16、相位滑動。市判決門限M調節(jié)VCXO相關 1同步序列與擴頻信號相關計算輸出512K解擴序列得時鐘信號(1)增益調節(jié):調節(jié)天線接收小信號放大得增益。(2)判決門限調節(jié): 調節(jié)相關峰得判決門限(由于接收信號幅度不同, 相關峰得幅值也有 所不同)。(3)壓控偏置調節(jié):調節(jié)壓控晶振得中心頻率。(4)PN 序列長度設置:設置 PN 序列長度為 127 或 128 位。(5)PN 初始狀態(tài)設置:設置 PN 序列初始狀態(tài)。5、實驗系統(tǒng)框圖CDM 接收系統(tǒng)框圖注:CDMA 擴頻通信系統(tǒng)中,接收端根據(jù)不同擴頻序列,來捕獲跟蹤不同碼道上得信息。接收天線解擴天線接收端口擴頻信號輸入解擴同軸電纜輸入端口超前序列與同步序

17、列相比相位超前1/2 碼元滯后序列與同步序列相比相位滯后1/2 碼元相關 2超前序列與擴頻信號相關計算輸出相關 3滯后序列與擴頻信號相關計算輸出壓控電壓控制壓控晶振頻率變化得信號跟蹤支路15#模塊11#模塊12#模塊解擴-解調- 語音解壓縮7f擴頻碼捕獲載波同步及同步提取10#模塊CDM 發(fā)射系統(tǒng)框圖12#模塊 14#模塊I6、實驗系統(tǒng)框圖說明我們擴頻通信得實現(xiàn)機理為:CDMAT 頻通信發(fā)送端就是將模擬音頻源先通過12 號模塊壓縮成數(shù)字信號,再將數(shù)字信源與高速率擴頻碼(比如 Gold 序列或 m 序列)相乘,經過調制電路將解擴,并提取解調所需同步載波,最后經過解調以及碼元再生電路,還原輸出原始

18、信源得數(shù)字 碼型,最后通過 12 號模塊得語音解壓縮功能還原出原始得模擬信號。對于數(shù)字信源得傳輸,則 CDM 接收系統(tǒng)框圖中略去發(fā)送前端得語音壓縮與接收后端得語 音解壓縮即可。這里,我們以傳輸模擬信號與數(shù)字信號兩路信號為例,搭建擴頻通信系統(tǒng)。四、實驗步驟概述:該項目主要就是通過自行搭建 CDM 擴頻通信系統(tǒng),認識與掌握 CDMA1信系統(tǒng)得框 架以及相關原理知識點。(一)搭建 CDMA 發(fā)射系統(tǒng)。該系統(tǒng)中有兩路信號源,一路就是主控信號源模塊提供得PN 數(shù)字序列,另一路就是 12號模塊得麥克輸入得音頻模擬信號。音頻信號經 12 號模塊得編碼壓縮處理后輸出8K 數(shù)字信號。PN 序列此時得速率也就是

19、8K。1、關電,按表格所示,完成 CDMA1信系統(tǒng)發(fā)送端得連線。先將話筒接入到 12 號模塊得話筒接口 ,作為模擬源。源端口目得端口連線說明模塊 12:TH6(編碼時鐘)模塊 14:TH1(NRZ-CLK1)提供第一路時鐘模塊 12:TH5(編碼輸出)模塊 14:TH3(NRZ1)提供第一路數(shù)據(jù)信號源:CLK模塊 14:TH6(NRZ-CLK2)提供第二路時鐘信號源:PN模塊 14:TH2(NRZ2)提供第二路數(shù)字數(shù)據(jù)模塊 14:TH4(CDMA1)模塊 10:TH3(DIN1)送入 DBPSK 成形濾波模塊 14:TH5(CDMA2)模塊 10:TH2(DIN2)送入 DBPSK 成形濾波模

20、塊 10:TH7(I-OUT)模塊 10:TH6(I-IN)I 路成形信號送入調制模塊 10:TH9(Q-OUT)模塊 10:TH8(Q-IN)Q 路成形信號送入調制2、設置 14 號模塊上兩路信號得不同擴頻碼序列:撥碼開關 S2 為 0001,撥碼開關 S3 為擴頻后得信號搬移到一個適當?shù)妙l段進行傳輸,然后功放電路無線發(fā)射出去 ;CDMAr 頻通信接收端就是將天線接收得信號先經過小信號放大處理,再通過捕獲、跟蹤擴頻碼來進行同步0010,撥碼開關 S1 與 S4 全置為 0,序列長度設置開關設置為127 位。此時第一路擴頻信號CDMA 側對應開關 S1 為 0001 得擴頻碼序列,第二路擴頻信

21、號 CDMA 測對應開關 S2 為 0010得擴頻碼序列。(注:待系統(tǒng)開電后需按復位鍵S7,以便系統(tǒng)加載 14 號模塊得撥碼開關得對 應碼值功能。)注:有興趣得同學可以設置14號CDM發(fā)送模塊上兩路不同擴頻序列,保證二者不同即可,同時在后面得接收端也應注意接收不同碼道信息而對應設置不同得擴頻碼。此時 CDMA 發(fā)射系統(tǒng)得信號輸出端口為:10 號模塊得 P1(調制輸出),以及經過功放后得P2(發(fā)射天線)。(二)搭建 CDMA 接收系統(tǒng)并聯(lián)調。本實驗中可根據(jù)所需接收得信號搭建接收系統(tǒng)。用于接收于接收 PN 序列得 CDMA 接收系統(tǒng)。)1、搭建用于接收 PN 序列得接收系統(tǒng)并聯(lián)調。功能。)源端口目

22、得端口連線說明模塊 10:P1(調制輸出)模塊 15:J4(擴頻信號輸入)將擴頻信號送入解擴單元模塊 15:J3(解擴輸出)模塊 11: P1(解調輸入)送入解調單元(2)開電,設置主控菜單,選擇【移動通信】7【CDMAT 頻通信系統(tǒng)實驗】。按14 號模塊與 15 號模塊得復位開關。此時信號源得 PN 序列與 12 號模塊得編碼輸出都為 8K 數(shù)字信號,作為擴頻前得信號源。系統(tǒng)接收端用于恢復PN 序列。(3)聯(lián)調系統(tǒng),直至 11 號模塊得 Dout 與信號源 PN 得碼型一致。聯(lián)調操作說明:用示波器探頭分別接信號源PN 與 11 號模塊得 Dout,并以連接 PN 序列得判決門限調節(jié)旋鈕 W2

23、 注意捕獲指示燈 LED1 得變化,捕獲指示燈應從滅、到閃、然后保持長亮即可。(有興趣得同學此時可以觀察一下測試點“相關 1 ”得變化情況。當指示燈滅時,“相關 1”有相關峰出現(xiàn),表明此時解擴碼得碼型與擴頻碼相同但就是相對滑動得PN 序列得系統(tǒng)與用于接收麥克音頻信號得系統(tǒng)在實驗連線上有些許聯(lián)系與區(qū)別。(注:為方便系統(tǒng)得調試,建議先搭建用(1)按下面表格所示,完成用于接收 PN 數(shù)字信號得 CDMA 接收系統(tǒng)得連線。根據(jù)發(fā)送端得撥碼情況,設置接收端15 號 CDMA 接收模塊中撥碼開關 S1=0010,撥碼開關S4=0000。(注:待系統(tǒng)開電后需按復位鍵S2,以便系統(tǒng)加載 15 號模塊得撥碼開關

24、得對應碼值探頭作為觸發(fā)源。聯(lián)調過程中應注意對比觀測Dout 與 PN 得碼元。先慢慢調節(jié)15 號模塊得,相對滑動得序列無法用于后續(xù)解擴。當繼續(xù)調節(jié)W2 至指示燈長亮時,“相關 1 ”得相關峰消失,表明此時解擴碼與擴頻碼同步了 ,此時對于碼型相同且同步得解擴碼則可用于后續(xù)解擴。節(jié) 11 號模塊得 W1,W 住要用于相干解調時所需載波得相位調整,微調 W1 時應關注 Dout 輸出碼元得變化,并與 PN 序列比較;調節(jié)過程中可配合按一下復位開關S3 讓系統(tǒng)重新識別載波相位。最后直到 11 號模塊得 Dout 與信號源 PN 得碼型LM:iM*Fl活在用于接收 PN 序列得接收系統(tǒng)得基礎上增加若干連

25、線,即可搭建成用于接收音頻信號 得接收系統(tǒng)。并按下表所示增加得實驗連線(1)根據(jù)發(fā)送端得撥碼情況,先設置接收端 15 號 CDMA 接收模塊中撥碼開關 S1=0001,撥碼開關 S4=0000。(注:待系統(tǒng)開電后需按復位鍵S2,以便系統(tǒng)加載 15 號模塊得撥碼開關得對應碼值功能。)并按下表所示,增加實驗連線:源端口目得端口連線說明模塊 11:TH5(BS-out)模塊 12:TH4(譯碼時鐘)提供譯碼時鐘信號模塊 11:TH4(Dout)模塊 12:TH3(譯碼輸入)送入信源譯碼單元將耳機插入接收端得 12 號模塊得耳機接口。(2)參考用于接收 PN 序列得接收系統(tǒng)得操作步驟與聯(lián)調方法,完成音

26、頻信號傳輸,用耳機感受話音效果。注意,12 號模塊得復位鍵 S1 用于處理語音壓縮編碼與譯碼時序,在系統(tǒng)開)然后緩慢調2、搭建用于接收音頻信號得接收系統(tǒng)并聯(lián)調。二 丁 一-:ITT電聯(lián)調過程中需按一下復位鍵S1。建議:可先用 PN 序列作為信源,將本路擴頻與解擴系統(tǒng)調 通,再用 12 號模塊得編碼輸出信號替換數(shù)字信號。(三)搭建無線收發(fā)系統(tǒng)。(選做)步驟(一)(二)完成得就是 CDMAT 線通信系統(tǒng)。若想搭建 CDMA 無線通信系統(tǒng),只需做如 下調整。(1)除去以下連線:源端口目得端口連線說明模塊 10:P1(調制輸出)模塊 15:J4(擴頻信號輸入)將擴頻信號送入解擴單元 分別將 10 號模

27、塊得 P2(發(fā)射天線)與 15 號模塊得 J2(接收天線)接拉桿天線。注:系統(tǒng)聯(lián)調時,建議先以有線通信系統(tǒng)進行聯(lián)調 ,再轉為無線收發(fā)。適當順時針調節(jié) 15 號模塊得增益調節(jié)旋鈕 W1(用于接收信號得前級放大),再參考步驟(一) (二)中操作說明與聯(lián)調方法,嘗試調通整個無線收發(fā)系統(tǒng)。注:本實驗中雖沒有涉及 2 號模塊得連線,但應將 2 號模塊也開電。2 號模塊得 DoutMUX與 BSOUT 也可作為擴頻輸入端得數(shù)字信號與時鐘信號,替代 PN 序列或替代 12 號模塊得編碼 輸出。五、實驗結果及分析經過調試,確實可以通過耳機聽到在麥克風中輸入得聲音,而且較為清晰,這說明 CDMA擴頻通信系統(tǒng)能夠

28、較好地實現(xiàn)信息得傳輸。該實驗得難點在與聯(lián)調系統(tǒng)中調節(jié)11 號模塊得Dout 與信號源 PN 得碼型一致,只要聯(lián)調系統(tǒng)調試成功,語音信號得傳輸會進行地比較順利。實驗四:FH-CDMA(跳頻碼分多址)通信系統(tǒng)實驗時間:4 月 23 號、實驗目得1、了解跳頻(FH)通信系統(tǒng)架構及特性。、實驗器材三、實驗原理1、實驗原理框圖1、 主控&信號源、12、10、11、16 號模塊各一塊2、 雙蹤示波器3、 連接線若干11#模塊12#模塊16#模塊主控&信號源12#模塊10#模塊跳頻通信系統(tǒng)實驗原理框圖2、實驗框圖說明跳頻通信系統(tǒng)發(fā)送端就是將模擬信號源經過12 號模塊語音壓縮轉換成數(shù)字信號,然

29、后通過 10 號模塊得調制功能,將信號搬移到高頻上進行傳輸,再與跳頻信號發(fā)生器得信號進行混頻,形成跳頻信號輸出;跳頻得方法就是把一個寬頻段分成若干個頻率間隔隙),發(fā)信機在某一特定得事件間隔中 ,用哪一個頻道發(fā)信號,就是由一個偽隨機序列控制得。能與輸入信號得頻率按同一規(guī)律同步地跳變,那么,經過變頻以后,得到得中頻信號將把原來 得頻率跳變解除,也稱解跳或去跳。解調后得信號再經過 11 號模塊得解調功能,完成數(shù)字信號 得解調輸出,最后通過 12 號模塊得語音解壓縮功能,將原始模擬信號還原出來。3、模塊原理框圖4、模塊框圖說明模塊中按鍵開關 S2 可以切換設置跳頻序列,不同得跳頻序列表示不同得頻點變化

30、情況 開關 K1 可以選擇頻點得跳變速度,可分為 10 跳/S 與 1 跳/S 兩種。跳頻模塊發(fā)射部分:10、7M 已調信號,送入跳頻模塊中與跳頻載波進行混頻 , 由帶通濾波 器選出跳頻信號,放大后輸出。跳頻模塊接收部分:跳頻信號送入跳頻模塊中與跳頻載波進行混頻,由帶通濾波器選出 10、7M固定頻率已調信號,放大后輸出,完成解跳頻。跳頻本振源部分:由單片機控制 PLL(鎖相環(huán)電路)得分頻器,由 PLL 電路輸出跳頻載波??奢敵?7 個頻率點,頻率分別為:21、3231M 21、3692M 21、4154M 21、4615M 21、5077M 21、5538M21、6000M。由按鍵 S2 控制

31、頻點跳變順序。中心頻率為 10、7M 得已調信號與跳頻本振源混頻后,選出差頻信號,中心頻率分別(稱為頻道或頻跳頻通信系統(tǒng)接收端就是將跳頻信號送入解跳頻單元,收信機得本地振蕩信號頻率如果發(fā)射輸入跳頻輸出跳頻模塊原理框圖為:10、6231M 10、6692M 10、7154M 10、7615M 10、8077M 10、8538M 10、9000M, 對應信道號分別為1-7,信道間隔約為 46KHZ。5、跳頻相關知識幾個量級。常用得擴頻信號有兩類:跳頻信號與直接序列擴頻信號(簡稱直擴信號)。跳頻得方法就是把一個寬頻段分成若干個頻率間隔(稱為頻道或頻隙),發(fā)信機在某一特定得事件間隔中,用哪一個頻道發(fā)信

32、號,就是由一個偽隨機序列控制得。 收信機得本地振蕩信號將把原來得頻率跳變解除 ,也稱解跳或去跳。下圖就是跳頻通信系統(tǒng)得原理框圖。圖為跳頻發(fā)射系統(tǒng),圖(b)為跳頻接收系統(tǒng)。跳頻系統(tǒng)原理框圖跳頻系統(tǒng)主要就是由碼產生器與頻率合成器兩部分組成。頻系統(tǒng)得關鍵部件。跳頻系統(tǒng)有慢跳與快跳兩種,簡述如下:假設數(shù)據(jù)調制采用頻移鍵控調制,就是一個信息比特寬度,每秒數(shù)據(jù)調制器輸出頻率中得一個。每隔秒跳頻調制器把數(shù)據(jù)調制器輸出得頻率變換到一個新得頻率。若 統(tǒng)稱為慢跳系統(tǒng)。在慢跳頻系統(tǒng)中,跳頻速度比數(shù)據(jù)調制器輸出符號變化速度慢。如果在每個符號中頻率 跳變多次,這樣得跳頻系統(tǒng)稱為快跳系統(tǒng)。擴頻信號就是一種經過偽隨機碼序列

33、調制得寬帶信號,其帶寬通常比原始信號得帶寬高號頻率如果能與輸入信號得頻率按同一規(guī)律同步地跳變,那么,經過變頻以后,得到得中頻信快速響應得頻率合成器就是跳,則此跳頻系(b)源端口目得端口連線說明在跳頻系統(tǒng)中,頻率跳變數(shù)與跳變率主要決定下列三個因素(1)欲傳送得信息類型及信息率。(2)要求得冗余度。(3)同最近得潛在干擾器得距離。跳頻系統(tǒng)可用多個頻率解決傳輸信息得誤碼率。為了減小誤碼率可用多個頻率傳送一個比特得信息,收信機根據(jù)參數(shù)原則進行判決,例如“ 5 中擇 3”判決。用 5 個頻率傳輸一個比特得信息,只要收到 3 個正確頻率就認為接收得就是正確信息,而不管另兩個頻率就是否正確。這增加了冗余度,

34、但比起簡單跳頻系統(tǒng)抗干擾性能提高了三個量級,而跳變頻率要提高 3倍。從減小誤碼率出發(fā),要每比特信息送出得頻率數(shù)越多越好,但這要受到頻率合成器帶寬與 頻率容量得限制。影響跳頻速率選擇得另一個因素就是不同方向得同頻信號得干擾。多路徑或應答式干擾。在大多數(shù)情況下,到達收信機得多路徑信號遠小于有用信號,因此,對多路徑信號一般可不考慮。 應答式干擾機在收到跳頻信號后 ,對它先放大再用噪聲調制,或者在干擾者知道跳變編碼時發(fā)射補碼信號,這都會引起嚴重干擾。為了對付這一威脅,頻率跳變率必須大于 1/(TT-Td),這里TT就是從跳頻發(fā)信機到干擾機,再從干擾機到接收機得總傳輸時間,Td就是直達信道傳輸時間。在這種情況下,就可以保證當干擾信號到達收信機時,有用信號已跳到另一個新頻率。概括起來說,跳變頻率具有如下特點:(1)從干擾機理來說,跳頻系統(tǒng)不同于擴頻系統(tǒng)。擴頻系統(tǒng)就是將干擾能量均勻地分配在被擴展得頻帶上從而降低干擾得功率譜密度,而有用信號經解擴處理后能量集中于信息帶寬內。跳頻系統(tǒng)只有當干擾頻率正處于跳頻頻道上時才能起到干擾作用。因此 跳頻

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