通信原理課程設(shè)計(jì)瀟湘要點(diǎn)

《通信原理》課程設(shè)計(jì)報(bào)告題目：短波8AFSK調(diào)制與解調(diào)器的仿真專業(yè)：通信工程班級(jí)：姓名：學(xué)號(hào)：湖南科技大學(xué)信息與電氣工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)任務(wù)書題目短波8AFSK調(diào)制與解調(diào)器的仿真設(shè)計(jì)時(shí)間2016年7月4日-2016年7月8日設(shè)計(jì)目的：1．鞏固所學(xué)的專業(yè)技術(shù)知識(shí)；2．熟悉SystemView仿真環(huán)境并能在其環(huán)境下了解并掌握通信系統(tǒng)的一般設(shè)計(jì)方法，具備初步的獨(dú)立設(shè)計(jì)能力；3．提高綜合運(yùn)用所學(xué)理論知識(shí)獨(dú)立分析和解決問題的能力；4．更好地將理論與實(shí)踐相結(jié)合。設(shè)計(jì)要求：建立系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型；在SystemView5.0仿真環(huán)境下，從各種功能庫中選取、拖動(dòng)可視化圖符，組建系統(tǒng)，在信號(hào)源圖符庫、算子圖符庫、函數(shù)圖符庫、信號(hào)接收器圖符庫中選取滿足需要的功能模塊，將其圖符拖到設(shè)計(jì)窗口，按設(shè)計(jì)的系統(tǒng)框圖組建系統(tǒng)；設(shè)置、調(diào)整參數(shù)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)模擬；設(shè)置觀察窗口，分析模擬數(shù)據(jù)和波形?？傮w方案實(shí)現(xiàn)：指導(dǎo)教師評語：摘要AudioFrequencyShiftKeying--聲頻頻移鍵控頻移鍵控(FrequencyShiftKeying，簡稱FSK)是二進(jìn)制信號(hào)的頻移鍵控的英文縮寫，它是指傳號(hào)（指發(fā)送"1"）時(shí)發(fā)送某一頻率正弦波，而空號(hào)（指發(fā)送"0"）時(shí)發(fā)送另一頻率正弦波。根據(jù)Bell202的建議，來電顯示的數(shù)據(jù)傳送采用連續(xù)相位的二進(jìn)制頻移鍵控，比特率是1200bps，而"1"對應(yīng)的頻率是1200Hz，"0"對應(yīng)的頻率是2200Hz。FSK的數(shù)字調(diào)頻可用鍵控法來實(shí)現(xiàn)。FSK鍵控法是利用受矩形脈沖序列控制的開關(guān)電路對兩個(gè)不同的獨(dú)立頻率源進(jìn)行選通。鍵控法的特點(diǎn)是轉(zhuǎn)換速度快、波形好、穩(wěn)定度高且易于實(shí)現(xiàn)，故應(yīng)用廣泛。來電顯示的信息傳輸方式有2種：FSK和DTMF。FSK方式與DTMF方式相比有如下的優(yōu)點(diǎn)：數(shù)據(jù)傳輸速率高，在規(guī)定時(shí)間內(nèi)能傳的字符數(shù)多FSK方式支持ASCII字符集，而DTMF方式只支持?jǐn)?shù)字及少數(shù)字符。SystemView是一個(gè)用于現(xiàn)代工程與科學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)及仿真的動(dòng)態(tài)系統(tǒng)分析平臺(tái)。從濾波器設(shè)計(jì)、信號(hào)處理、完整通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與仿真，直到一般的系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型建立等各個(gè)領(lǐng)域，SystemView在友好而且功能齊全的窗口環(huán)境下，為用戶提供了一個(gè)精密的嵌入式分析工具。本課程設(shè)計(jì)采用SystemView這個(gè)平臺(tái)進(jìn)行聲頻頻移鍵控仿真。關(guān)鍵字：SystemVieW仿真短波8AFSK調(diào)制與解調(diào)器；AbstractAudioFrequencyShiftKeyingFrequencyshiftkeying(FrequencyShiftKeying(FSK)signalbinaryfrequencyshiftkeyingoftheEnglishabbreviation,itistopass,referstosend"1")tosendafrequencysinewave,andemptytosend"0")tosendanotherfrequencysinewave.AccordingtoBell202'sproposal,thecallerIDdatatransmissionusingthecontinuousphaseofthebinaryfrequencyshiftkeying,bitrateis1200BPS,andthefrequencyis1200Hz,0correspondingfrequencyis2200Hz.FSKdigitalfrequencymodulationcanbeachievedbythekeycontrolmethod.FSKkeycontrolmethodistousetherectangularpulsesequencecontroloftheswitchingcircuitfortwodifferentindependentfrequencysource.Keycontrolmethodischaracterizedbyfastconversionspeed,goodwaveform,highstabilityandeasytoachieve,itiswidelyused.Callstodisplaytheinformationtransmissionin2ways:FSKandDTMF.FSKandDTMFmodecomparedwiththefollowingadvantages:highdatatransmissionrate,inthespecifiedtimeinternalenergytransfercharacterofmultipleFSKmodesupportASCIIcharacterset,andDTMFmodeonlysupportsdigitalandahandfulofcharacters.ViewSystemisadynamicsystemanalysisplatformforthedesignandSimulationofmodernengineeringandscientificsystem.Fromthefilterdesign,signalprocessing,thedesignandSimulationofacompletecommunicationsystem,untilthegeneralmathematicalmodelofthesystemestablishmentinvariousfields,systemviewinafriendlyandfunctionalwindowenvironment,fortheuserprovidesasophisticatedembeddedanalysistools.ThiscourseisdesignedbySystemViewthisplatformaudiofrequencyshiftkeyingsimulation.Keywords:VieWSystemsimulationHF8AFSKmodulationanddemodulation目錄TOC\o"1-3"\h\u319461．鞏固所學(xué)的專業(yè)技術(shù)知識(shí)； 2325183．提高綜合運(yùn)用所學(xué)理論知識(shí)獨(dú)立分析和解決問題的能力； 267941、課程設(shè)計(jì)的目的。 6267591．鞏固所學(xué)的專業(yè)技術(shù)知識(shí)； 6182793．提高綜合運(yùn)用所學(xué)理論知識(shí)獨(dú)立分析和解決問題的能力； 643352、原理介紹及設(shè)計(jì)方案的論證。 6327222.1短波通信的概述 658612.1.2短波通信的特點(diǎn) 794092.1.3短波通信的現(xiàn)狀與趨勢 7140932.2數(shù)字調(diào)制信號(hào)8AFSK的識(shí)別技術(shù) 8121452.2.1信號(hào)識(shí)別原理概述 832302.2.2數(shù)字調(diào)制信號(hào)與識(shí)別 8259762.38AFSK調(diào)制解調(diào)的實(shí)現(xiàn) 9326312.3.18AFSK調(diào)制 989052.3.2帶通濾波器的設(shè)計(jì) 920703、各具體模塊實(shí)現(xiàn)及調(diào)試過程。 10165983.1SystemView介紹 1064814、結(jié)果分析及比較。 1045145、總結(jié)及體會(huì)。 13178136、參考文獻(xiàn)（包括電路圖和元器件清單） 1411381參考書目： 17課程設(shè)計(jì)的目的。1．鞏固所學(xué)的專業(yè)技術(shù)知識(shí)；2．熟悉SystemView仿真環(huán)境并能在其環(huán)境下了解并掌握通信系統(tǒng)的一般設(shè)計(jì)方法，具備初步的獨(dú)立設(shè)計(jì)能力；3．提高綜合運(yùn)用所學(xué)理論知識(shí)獨(dú)立分析和解決問題的能力；4．更好地將理論與實(shí)踐相結(jié)合。2、原理介紹及設(shè)計(jì)方案的論證。2.1短波通信的概述短波通信又稱為高頻(HF)無線電通信，主要利用天波進(jìn)行傳播，短波單次反射的最大地面?zhèn)鞑ゾ嚯x可達(dá)4000km，多次反射可達(dá)上萬千米。短波通信和其它通信相比，具有設(shè)備簡、成本低廉、靈活機(jī)動(dòng)以及通信距離遠(yuǎn)等優(yōu)點(diǎn)，短波通信一度成為承擔(dān)國際通信業(yè)務(wù)的主要技術(shù)手段，廣泛應(yīng)用于政府、軍事、外交、氣象、商業(yè)等部門，用于傳送語音、文字、圖像、數(shù)據(jù)等信息。電離層反射信道是一種時(shí)變色散信道，其特點(diǎn)是路徑損耗、噪聲和干擾等都隨頻率、地點(diǎn)、季節(jié)的變化而不斷地變化，因此，短波通信中工作頻率是不能任意選擇的。從20世紀(jì)60年代開始，由于衛(wèi)星、光纖等通信技術(shù)的飛速發(fā)展，短波通信的適應(yīng)性問題和它一些缺點(diǎn)逐漸暴露出來，短波通信也因此漸漸遭到了冷落。經(jīng)過長期的實(shí)踐發(fā)展，人們發(fā)現(xiàn)衛(wèi)星通信也不能滿足所有用戶的需要，并且其成本高、戰(zhàn)時(shí)易被摧毀、發(fā)射入軌后難以維修等缺點(diǎn)也很難克服；另一方面，自適應(yīng)選頻、自適應(yīng)均衡及自適應(yīng)速率控制等現(xiàn)代通信技術(shù)的出現(xiàn)，使短波通信在克服多徑衰落、改善通信質(zhì)量、提高頻譜利用率等方面取得了突破性進(jìn)展，而以超大規(guī)模集成電路制造技術(shù)為代表的微電子技術(shù)也在硬件方面給予了短波通信足夠的支持，加上短波通信能夠不斷結(jié)合當(dāng)今的高端前沿技術(shù)，因此從80年代開始，短波通信的應(yīng)用再度蓬勃發(fā)展起來。2.1.2短波通信的特點(diǎn)短波通信主要是利用電離層反射來傳遞信息的,因此,它與電離層有直接的關(guān)系。由于電離層介質(zhì)受太陽輻射、空間粒子等影響,其傳輸特性在不同季節(jié)和晝夜中隨機(jī)變化,具有時(shí)變色散的特性,使得短波信道存在著多徑效應(yīng)、多普勒頻移、衰落、各種噪聲和干擾。1.多徑效應(yīng)由于電離層不均勻性對電磁波產(chǎn)生漫反射而形成不同的反射路徑,使同一信號(hào)經(jīng)過多條路徑到達(dá)接收點(diǎn),這就是短波信道的多徑效應(yīng),它是產(chǎn)生多徑時(shí)延與衰落的根本原因。通常,出現(xiàn)多徑多為、、條,出現(xiàn)概率為,其中出現(xiàn)條路徑的情況最多。信號(hào)經(jīng)過不同的路徑到達(dá)接收點(diǎn)的時(shí)間是不同的,兩條路徑的時(shí)間差為時(shí)延,而多條路徑間的最大時(shí)間差稱為多徑時(shí)延。多徑時(shí)延不僅與距離有關(guān),而且與頻率有關(guān)。大量的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明在中長距離傳輸系統(tǒng)中,的多徑時(shí)延的大小在一之間,最大的時(shí)延可達(dá)。2.多普勒頻移短波傳輸中存在的多徑效應(yīng)不僅使接收端的信號(hào)幅度隨機(jī)地變化,而且也使信號(hào)的相位起伏不定。相位的起伏使頻率發(fā)生抖動(dòng),產(chǎn)生多普勒頻移。多普勒頻移的分布特性近似高斯分布。在日出和日落期間多普勒頻移呈現(xiàn)更大的數(shù)值,在其它時(shí)間多普勒頻移大約在一之間。當(dāng)發(fā)生磁暴時(shí),頻移可達(dá)。若電波以多跳模式傳播,則總頻移值可按下式計(jì)算式中n為跳數(shù),為總的頻移值,為單跳多普勒頻移值。3.衰落在短波通信中,接收端信號(hào)的振幅總是呈現(xiàn)出忽大忽小的隨機(jī)變化,這種現(xiàn)象稱之為“衰落”。在短波傳播中,衰落有快衰落和慢衰落之分。連續(xù)出現(xiàn)持續(xù)時(shí)間僅幾分之一秒的信號(hào)起伏稱為快衰落持續(xù)時(shí)間比較長的衰落可能達(dá)一小時(shí)或者更長稱為慢衰落。根據(jù)衰落產(chǎn)生的原因,可以歸結(jié)為干涉衰落、吸收衰落以及極化衰落三種。4.噪聲與干擾短波信道的噪聲主要包括大氣噪聲、宇宙噪聲和各種工業(yè)干擾噪聲。其中大氣噪聲為主要部分。大氣噪聲可看作是高斯白噪聲,其幅度服從正態(tài)分布,功率譜密度近似為常數(shù)。短波信道中還存在著部分邊帶噪聲干擾和單音干擾,認(rèn)為其幅度服從瑞利分布或高斯分布。2.1.3短波通信的現(xiàn)狀與趨勢盡管當(dāng)前新型無線通信系統(tǒng)的應(yīng)用較多，但是由于短波在軍事通信和某些民用通信上的不可替代性，20世紀(jì)80年代以來，短波通信仍然受到了普遍重視。近年來，隨著短波組網(wǎng)、信道自適應(yīng)、信道編碼、信道均衡等技術(shù)的發(fā)展，短波通信發(fā)展過程中遇到的許多問題得以解決；并且隨著微型計(jì)算機(jī)、移動(dòng)通信和微電子技術(shù)的快速發(fā)展，人們利用數(shù)字信號(hào)處理器、微處理器，不斷提高短波通信質(zhì)量和數(shù)據(jù)傳輸速率，短波通信系統(tǒng)得到了較大的發(fā)展。目前，短波通信在軍事通信中的地位變得尤為重要，它的傳播媒質(zhì)電離層不容易被摧毀，比如，我們使用的電話線路由于人為因素或外力被切斷，地面中繼系統(tǒng)和衛(wèi)星中繼系統(tǒng)可能發(fā)生故障或被摧毀，而電離層不容易被破壞或摧毀，即使用高空原子彈進(jìn)行爆炸，也只是在有限的電離層區(qū)域內(nèi)影響電離密度達(dá)到短時(shí)間的失效，短波通信的安全可靠度比衛(wèi)星通信要高。另外，短波通信還有它固有的一些優(yōu)點(diǎn)：設(shè)備體積小，機(jī)動(dòng)靈活，適合車載、艦載、機(jī)載；成本低，技術(shù)簡單，容易維護(hù)；目標(biāo)小，抗毀性強(qiáng)，設(shè)備不易被摧毀。這些優(yōu)點(diǎn)在軍事通信中有著重要的意義，因此各國的軍事科研單位都十分重視對短波通信技術(shù)的研究。對短波通信的研究雖然已經(jīng)有了很大的進(jìn)展，但仍然存在著很多問題需要進(jìn)一步的研究，未來的研究內(nèi)容可從以下幾個(gè)方面考慮：高速調(diào)制解調(diào)技術(shù)、抗干擾技術(shù)、組網(wǎng)技術(shù)等。2.2數(shù)字調(diào)制信號(hào)8AFSK的識(shí)別技術(shù)2.2.1信號(hào)識(shí)別原理概述數(shù)字基帶信號(hào)對載波進(jìn)行調(diào)制是將數(shù)字基帶信號(hào)的功率譜搬移到載頻附近，產(chǎn)生各種已調(diào)數(shù)字信號(hào)。基本的三種數(shù)字調(diào)制方式是：振幅鍵控(AmplitudeShiftKeying，ASK)、頻移鍵控(FrequencyShiftKeying，F(xiàn)SK)和相移鍵控(PhaseShiftKeying，PSK)。數(shù)字基帶信號(hào)可以是二進(jìn)制的，也可以是多進(jìn)制的，分別稱作二進(jìn)制調(diào)制和多進(jìn)制調(diào)制。要截獲并分析通信信號(hào)的信息，首先需要判斷出信號(hào)的調(diào)制信息。調(diào)制識(shí)別是在未知調(diào)制信息內(nèi)容的前提下，通過一定的算法判斷出信號(hào)的調(diào)制方式。因此調(diào)制識(shí)別是非協(xié)作通信的基礎(chǔ)，在通信對抗、頻譜管理等軍事和民用領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用，具有重要的研究意義。調(diào)制識(shí)別通常由三個(gè)部分組成：信號(hào)預(yù)處理、特征參數(shù)提取和分類識(shí)別。信號(hào)預(yù)處理對信號(hào)的參數(shù)進(jìn)行估計(jì)，提供適合識(shí)別的參數(shù)；特征參數(shù)提取部分是從數(shù)據(jù)中提取信號(hào)的時(shí)域特征或變換域特征，時(shí)域特征包括信號(hào)的瞬時(shí)幅度、瞬時(shí)相位或瞬時(shí)頻率的統(tǒng)計(jì)參數(shù)，變換域特征包括功率譜、譜相關(guān)函數(shù)、時(shí)頻分布等統(tǒng)計(jì)參數(shù)，經(jīng)過特征提取和選擇得到的特征矢量對不同調(diào)制類型有明顯的差別；分類識(shí)別根據(jù)一個(gè)或幾個(gè)特征參數(shù)，識(shí)別出某類的調(diào)制類型。2.2.2數(shù)字調(diào)制信號(hào)與識(shí)別運(yùn)用基于決策理論的方法和提取不同的特征值的方法，實(shí)現(xiàn)數(shù)字調(diào)制信號(hào)的識(shí)別，這些方法具有算法簡單、計(jì)算量不大、易于編程等優(yōu)點(diǎn)，所以得到了較普遍的應(yīng)用。對各種數(shù)字調(diào)制信號(hào)(如2ASK，4ASK，2FSK，4FSK，8FSK，2PSK、4PSK和8PSK等)，這些方法都取得了較好的識(shí)別效果。數(shù)字調(diào)制信號(hào)的自動(dòng)識(shí)別：數(shù)字調(diào)制信號(hào)主要有2ASK，4ASK，2FSK，4FSK，8FSK，2PSK、4PSK和8PSK，用于數(shù)字調(diào)制信號(hào)自動(dòng)識(shí)別的主要特征參數(shù)有：零中心歸一化瞬時(shí)幅度譜密度的最大值:其中，為取點(diǎn)數(shù)，，而為零點(diǎn)歸一化瞬時(shí)幅度，由下列計(jì)算：其中，而為瞬時(shí)幅度的平均值，用平均值來對瞬時(shí)值的幅度進(jìn)行歸一化的目的是為了消除信道增益的影響。2.38AFSK調(diào)制解調(diào)的實(shí)現(xiàn)2.3.18AFSK調(diào)制第二代短波通信采用8AFSK調(diào)制信號(hào)，8個(gè)正交單音，每個(gè)單音代表3比特?cái)?shù)據(jù)，每個(gè)單音持續(xù)8ms，其碼元速率為125波特，數(shù)據(jù)速率為375比特/秒。8種頻率依次為750Hz，1000Hz，……，2250Hz，2500Hz，相鄰單音頻率間隔為250Hz，遵循奈奎斯特準(zhǔn)則，這里采用的采樣頻率sf為8KHz。已知碼元速率為125波特，所以可知在一個(gè)碼元時(shí)間內(nèi)，有8000/125=64個(gè)采樣點(diǎn)，對應(yīng)單音頻率750Hz在一個(gè)碼元時(shí)間內(nèi)有750/125=6個(gè)完整波形，同理可知對應(yīng)頻率1000Hz、1250Hz、1500Hz、1750Hz、2000Hz、2250Hz、2500Hz分別有8、10、12、14、16、18、20個(gè)完整波形。以發(fā)送“TO123”信號(hào)字為例來分析發(fā)送端的具體過程。報(bào)頭“TO”對應(yīng)二進(jìn)制“010”，基本地址“123”對應(yīng)字符“1”“2”，“3”的ASCII碼值，轉(zhuǎn)化為十進(jìn)制分別為49、50、51，可知信號(hào)的結(jié)構(gòu)分為4個(gè)部分，依次是3比特、7比特、7比特、7比特，所以把“1”，“2”，“3”對應(yīng)的ASCII碼值轉(zhuǎn)換成7比特的二進(jìn)制數(shù)，依次為“0110001”，“0110010”，“0110011”，這時(shí)便得到了24比特的ALE基本字，又根據(jù)圖3.1可知，要進(jìn)行Golay編碼需要先將數(shù)據(jù)進(jìn)行分組，分成2組，每組12比特，即“010011000101”，“100100110011”，然后將兩組數(shù)據(jù)分別進(jìn)行Golay編碼，每組編后的結(jié)果都是24比特，接下來進(jìn)行交織，形成48比特的信息A，交織的方法是將第一組24比特的第一比特信息放在A[1](A的最高位)，再將第二組24比特的第一比特信息放在A[2](A的次高位)，A[3]存放第一組24比特的第二比特，以此類推，就得到48比特的信息A，完成交織之后，再在48比特的后面添加第49比特，令第49比特的值為零，這樣便得到了一串49比特的信息，然后進(jìn)行三倍冗余，即將3個(gè)49比特的信息依次連接起來形成147比特的信息，再從高位到低位將每3比特信息轉(zhuǎn)換成對應(yīng)的十進(jìn)制數(shù)，形成49個(gè)碼元，最后為了保證ALE信號(hào)波形在各個(gè)單音之間的過渡是連續(xù)的，并且是在波形的最大處實(shí)現(xiàn)過渡，則每個(gè)單音都選用初相位為零的余弦函數(shù)，這樣便完成了8FSK調(diào)制，8FSK調(diào)制后的輸出波形如圖可知，前64個(gè)采樣點(diǎn)包含了10個(gè)完整波形，可知其對應(yīng)的頻率為1250Hz，第二組64個(gè)采樣點(diǎn)包含了6個(gè)完整波形，可知其對應(yīng)的頻率為750Hz，以此類推，可以看出信號(hào)經(jīng)過8FSK調(diào)制之后的波形特點(diǎn)。8AFSK解調(diào)采用最佳相干解調(diào)方式，所謂“最佳”是最小差錯(cuò)概率的接收方式，接收端接收到的信號(hào)經(jīng)過FIR數(shù)字帶通濾波器之后，此時(shí)得到的信號(hào)分成八路分別和八種單音載波相乘，計(jì)算每64點(diǎn)的各個(gè)信號(hào)能量積分，每64點(diǎn)進(jìn)行一次判決，輸出此64點(diǎn)中最大一路對應(yīng)的碼元，并確定出是哪種頻率的信號(hào)，這樣進(jìn)行49次積分運(yùn)算，接下來進(jìn)行49次判決，即可輸出49個(gè)碼元及每個(gè)碼元對應(yīng)的頻率。2.3.2帶通濾波器的設(shè)計(jì)帶通濾波器的作用是濾掉傳輸信道中傳輸頻帶之外的干擾信號(hào)，只允許通過某一頻率范圍內(nèi)的頻率分量，將其它范圍的頻率分量衰減到極低的水平。在通常的數(shù)字濾波器設(shè)計(jì)中，為了保證系統(tǒng)的穩(wěn)定以及線性的相位，通常設(shè)計(jì)濾波器都采用有限沖激響應(yīng)(FiniteImpulseResponse，F(xiàn)IR)濾波器形式。在實(shí)際中，所有的DSP濾波器必須用有限精度實(shí)現(xiàn)，F(xiàn)IR數(shù)字濾波器具有理想的數(shù)字特性，實(shí)現(xiàn)簡單，穩(wěn)定性好，易于實(shí)現(xiàn)線性相位，不需要反饋；易于理解和設(shè)計(jì)；易于計(jì)機(jī)輔助設(shè)計(jì)。FIR濾波器設(shè)計(jì)方法主要有窗函數(shù)法、頻率采樣法和切比雪夫等紋波逼近法三種方法。理想濾波器的單位脈沖響應(yīng)一般是非因果的無限長序列，但FIR濾波器系數(shù)的長度是有限的，最簡單的辦法是按照濾波器系數(shù)長度直接截取其一段來代替，但是采用這樣的突然截?cái)嗟姆椒ㄔ跁r(shí)域會(huì)產(chǎn)生跳變，導(dǎo)致設(shè)計(jì)出的濾波器特性變差。為了改善濾波器的特性，可以用一個(gè)向兩邊衰減的窗函數(shù)與理想濾波器單位脈沖響應(yīng)相乘，即H(n)=w(n)C(n)，減小了采用系數(shù)截?cái)嗟姆椒ㄋ斐傻恼`差。FIR濾波器設(shè)計(jì)中常用的幾種窗函數(shù)有：矩形窗：Hanning窗：Hamming窗:Blackmen窗:各具體模塊實(shí)現(xiàn)及調(diào)試過程。3.1SystemView介紹美國ELANIX公司于1995年開始推出SystemView軟件工具，最早的1.8版為16bit教學(xué)版，自1.9版開始升為32bit專業(yè)版，目前已推出了3.0版。SystemView是在Windows95/98環(huán)境下運(yùn)行的用于系統(tǒng)仿真分析的軟件工具，它為用戶提供了一個(gè)完整的動(dòng)態(tài)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、仿真與分析的可視化軟件環(huán)境，能進(jìn)行模擬、數(shù)字、數(shù)?；旌舷到y(tǒng)、線性和非線性系統(tǒng)的分析設(shè)計(jì)，可對線性系統(tǒng)進(jìn)行拉氏變換和Z變換分析。結(jié)果分析及比較。該圖為設(shè)備SYSTEMVIEW仿真電路圖。其中串并轉(zhuǎn)換并未做仿真，直接使用了8路二進(jìn)制為隨機(jī)數(shù)據(jù)代替。當(dāng)某路輸入電平為1時(shí)就輸出對應(yīng)的副載波頻率，電平為“0”時(shí)不輸出信號(hào)。8個(gè)副載波頻率分別為：750hz、1050hz、1350hz、1950hz、2550hz、2850hz。8路輸出經(jīng)過合路器送入射頻調(diào)制信道。為了節(jié)省仿真時(shí)間，只畫出了其中的4路（750、1350、1950、2550）。射頻電路也沒有進(jìn)行仿真，僅僅只用一個(gè)寬帶3400hz的低通濾波器來代替。信道的影響使用了多經(jīng)到圖符。由于8FSK信號(hào)有8種單音頻率，其功率譜是相互獨(dú)立的，所以峰值是互不相交的，當(dāng)在一定時(shí)間內(nèi)求出最大功率譜時(shí)，則每種頻率對應(yīng)一種單一譜線，此時(shí)刻與標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)最為接近，將這個(gè)功率譜最大的時(shí)刻稱為判決時(shí)刻，碼元同步的目的是希望得到的判決時(shí)刻盡量接近或達(dá)到最佳判決時(shí)刻如果一定時(shí)間內(nèi)采樣信號(hào)跨距兩個(gè)單音頻率時(shí)，經(jīng)過FFT后會(huì)出現(xiàn)兩個(gè)功率譜的峰值，但是這個(gè)功率譜相對于只有一種單音信號(hào)的功率譜來說，幅度要小一些，并且和其相鄰的其它的譜線相比來看幅度差距不大。這樣，采用做連續(xù)的滑動(dòng)FFT的方法，功率譜會(huì)從一個(gè)最大的峰值逐漸過渡到另一個(gè)最大的峰值。（1）輸入信號(hào)為無頻偏的8FSK信號(hào)時(shí)，實(shí)現(xiàn)碼元同步的過程：對無頻偏的8FSK信號(hào)做64點(diǎn)的滑動(dòng)FFT，每次滑動(dòng)點(diǎn)數(shù)為1點(diǎn)，由于采樣率為8000Hz，當(dāng)輸入為無頻偏的8FSK信號(hào)時(shí)，做64點(diǎn)的FFT之后，會(huì)得到8FSK信號(hào)的所示，此時(shí)的橫坐標(biāo)為頻率，我們可以直觀地看出信號(hào)的頻率，輸入的8FSK信號(hào)的頻率為750Hz。雖然當(dāng)橫坐標(biāo)為頻率時(shí)，我們可以直觀地看出信號(hào)的頻率，但是另一方面我們想要在連續(xù)滑動(dòng)FFT的過程中看到一個(gè)最大功率譜到另一個(gè)最大功率譜的變化過程，這時(shí)就需要把橫坐標(biāo)設(shè)置為時(shí)間。由于做的是64點(diǎn)的FFT運(yùn)算，會(huì)得到64根譜線，譜線號(hào)依次標(biāo)記為1，2，……，64，每個(gè)譜線號(hào)間隔頻率為8000/64=125Hz，所以750Hz的單音對應(yīng)的譜線號(hào)是7，同理1000Hz，1250Hz，1500Hz，1750Hz，2000Hz，2250Hz，2500Hz分別對應(yīng)的譜線號(hào)為9，13，15，17，19，21，每個(gè)譜線號(hào)對應(yīng)不同的單音頻率。所以，當(dāng)把橫坐標(biāo)設(shè)置為時(shí)間時(shí)，