模拟信号数字传输的研究报告

模拟信号数字传输的争论报告摘要数字信号处理相对模拟信号处理有很多优点，且有些处理功能是模拟信号所不能完成的。但实际中很多信号都是时间连续信号，期望将模拟信号转换到数字域，从而完成一些更高质量或者模拟信号处理所不能完成的功能。因此，2PSK该传输系统主要由三个模块构成，分别是：模拟信号的数字化、2PSK调、数字信号复原为模拟信号。关键字：PCM；2PSK；SYSTEMVIEW一、设计任务及要求PCM输系统主要包括模拟信号的数字化、2PSK号三个局部，最终通过观看比较输入信号和输出信号的波形，以及在无噪情况、低噪状况、高噪状况分别来分析该系统的性能。二、电路设计原理脉冲编码调制〔PCM〕简称脉码调制，PCM，即脉冲编码调制，用一组二进制代码代替连续信号的抽样值。首先，对输入的模拟信号进展抽样，使其成为时域离散信号，此处必需满足采样定理，然后通过模数转换将时域离散信号用2PSK调制与解调，最终通过译码、低通滤波将其转换为模拟信号输出。为改善小信A13PCM字传输。1、2PSK即二进制相移键控，用输入信号把握载波的相位随之变化，一般状况下，用载波的”0○”表示二进制基带信号的“0”，”180○”表示二进制基带信号的“1”，也可反过来。st=∑agt-nT,aP1”,以( ) n ( s) n1-P“0”，g〔t〕T高为1〔也可取三角波等〕。S，调制原理如下：et=stet=stcoswt不归零波形。调制波形如下所示：1”0；当0”180。2PSK解调时各点波形如下所示：180○时，输出180○相位模糊，2DPSK2、PCM即脉冲编码调制，用一组二进制代码代替连续信号的抽样值，原理框图如下：PCM有两步：量化、编码。量化量化即用有限电平来表示抽样得到的离散值。具体的量化方法有均匀量化AAA13化间隔较小，大信噪比时，量化间隔较大，改善了量化信噪比。编码8高到低分别为极性码、段落码、段内码，承受的是逐次比较性编码，具体方法可查阅相关资料。PCMPAM看作是编码的逆过程。三、仿真电路设计1、2PSK各图符参数设置如下表所示：编号参数21Comm:PNGenRegLen=5，Taps=[2-5]，Seed=-1，Threshold=0，True=1，False=-1，MaxRate=560e+3Hz22Source:TrainPulseAmp=1v，Freq=14e+3Hz，PulseW=35.7143e-6sec，Offset=-500e-3v23 Logic: Buffer

Phase=0deg，MaxRate=560e+3HzGateDelay=0sec，Threshold=500e-3vTrueOutput=1v，FalseOutput=-1v，RiseTime=0sec，FallTime=0sec，MaxRate=560e+3Hz2 Multiplier: Parametric15 Source: Sinusoid

Inputsfromt23p0t15p0，Outputsto417MaxRate=560e+3HzAmp=1v，Freq=56e+3Hz，Phase=0degOutput0=Sine t2，Output1=CosineMaxRate(Port0) =560e+3Hz3 Operator: SysButterworthBandpassIIR6 Multiplier: Parametric18 Source: Sinusoid

3Poles，LowFc=42e+3Hz，HiFc=70e+3Hz，QuantBits=None，InitCndtn=Transient，DSPModeDisabled，MaxRate=560e+3HzInputsfromt18p0t3p0，Outputsto MaxRate=560e+3HzAmp=1v，Freq=56e+3Hz，Phase=0degOutput0=Sine t6，Output1=Cosine，MaxRate(Port0) =560e+3Hz8 Operator: Sys

3Poles，Fc=14e+3Hz，QuantBits=None，ButterworthLowpassInitCndtn=Transient，DSPModeIIR10 Operator: Delay

Disabled，MaxRate=560e+3Hz，Non-Interpolating，Delay=0sec=0.0smp，Output0=Delay t9，Output1=DelaydTMaxRate(Port0) =560e+3Hz-9Operator:SamplerInterpolating，Rate=560e+3Hz，Aperture=0sec，ApertureJitter=0sec，MaxRate=560e+3Hz11Operator:HoldLastValue,Gain=1,OutRate=560e+3Hz,MaxRate=560e+3Hz12Logic:BufferGateTrueDelay=0sec,Threshold=Output=1v,FalseOutput0=v,0v,RiseTime=0sec,FallTime=0sec,MaxRate=560e+3Hz2、RiseTime=0sec,FallTime=0sec,MaxRate=560e+3Hz各图符参数设置如下表所示：73库/名称Source:Sinusoid参数Amp=2v，Freq=600Hz，Phase=0deg，Output0=Sine t3，Output1=Cosine，MaxRate(Port0) =560e+3Hz72Source:SinusoidAmp=2v，Freq=400Hz，Phase=0deg，Output0=Sine t3，Output1=Cosine，MaxRate(Port0)=560e+3Hz71 Source:Sinusoid Amp=2v，Freq=200Hz，Phase=0deg，Output0=Sine t3，Output1=Cosine，MaxRate(Port0) =560e+3Hz3 Adder:NonParametric

Inputsfromt71p0t72p0t73p0，Outputsto4 6，MaxRate=560e+3Hz6 Comm: Compander A-LawMaxInput=±5，MaxRate=560e+3Hz8 Logic: ADC

Two”sComplementGateDelay=0sec，Threshold=500e-3v，TrueOutput=1v，FalseOutput=0v，No.Bits=8，MinInput=-5v，MaxInput=5v，RiseTime=0sec，Analog=t6Output0，Clock=t14，Output014 Source:PulseTrainMetaSystem:Untitled1

Amp=2v，Freq=1.75e+3Hz，PulseW=285.714e-6sec，Offset=-1v，Phase=0deg，MaxRate=560e+3HzNotAuto-LinkedComm: TDMux No.Inputs=8，TimeperInput=571.429e-6sec，TimeSlot0=t32Output0，TimeSlot1=t33Output0，TimeSlot2=t34Output0，TimeSlot3=t35Output0，TimeSlot4=t36Output0，TimeSlot5=t37Output0，TimeSlot6=t38Output0，TimeSlot7=t39Output0，MaxRate=560e+3Hz43Operator: HoldLastValueMaxRate=Gain=560e+31，OutHzRate=560e+3Hz，46 MetaSystem:Untitled274 Operator:Delay

C:\Users\Administrator\Desktop...\Untitled1.mtaAuto-LinkedNon-InterpolatingDelay=521.429e-6sec=292.0smp，Output0=Delay 1=Delay-dT，MaxRate(Port0) =560e+3Hz45 Comm: TDDeMux No.Outputs=8，TimeperOutput=571.429e-6sec，Output0=TimeSlot0 t9，Output1=TimeSlot1 t9，Output2=TimeSlot2Output0，D-1=t45Output1，D-2=t45Output2，D-3=t45Output3，D-4=t45Output4t9t9，Output3=TimeSlot3 t9，Output4=TimeSlot4t9，Output5=TimeSlot5t9，Output6=TimeSlot6 t9，Output7=TimeSlot7Hzt9，MaxRate(Port0)=70e+39Logic: DACTwo”sComplementGateDelay=0sec，v，No.Bits=8，MinOutput=-5v，MaxOutput=5v，D-0=t45712Comm: DeCompandA-LawMaxInput=±5，MaxRate=70e+3HzOperator:LinearSysButterworthHz，QuantLowpassIIR3Poles，Fc=Bits=600=Transient，DSP70e+3HzModeNone，InitDisabled，MaxCndtnRate=1、各点时域波形m系统产生一串伪随机序列，并将其设置为双极性不归零波形，如上图所示。未调载波波形未调载波为高频正弦信号，其频率远远高于调制信号，便于传输。模拟调制波形0；当输入为“0”180○，即用载波的”0○”表示二进制基带信号的“1”，”180○”表示二进制基带信号的“0”。带通滤波输出波形通过带通滤波器可以滤除带外噪声，减小噪声对信号传输的影响。恢复载波波形调器中本地参考波的相位必需和发送端解调器的载波同频同相。解调端乘法器输出波形2PSK相干解调中已调信号与载波相乘输出的波形里包含有频率不低的局部，即高频载波重量。低通滤波输出波形保信号不会失真。解调输出波形2PSK相干解调得到的波形根本上与原基带信号保持全都，延迟较小，并且在误差允许的范围内，因此仿真结果是正确的，同时也有双极性转换为单极性波形，但所包含的信息不同。2、参与不同噪声的接收端眼图无噪时的眼图限也较大，说明信号传输过程中干扰较小。低噪〔0.5v〕时的眼图〔0.5v〕时，我们可以很清楚的看到眼图相比无噪时变模糊了，说明噪声对信号传输产生了确定的干扰。高噪声〔1v〕时的眼图响格外大。3m通过对系统输入和输出瀑布图的比较，我们可以看到输出相对于输入大约有50e-6的一个延时，但是这个是正常的，由于我们输入的信号频率为14kHZ,50e-6<1/14000,所以消灭延时是意料之中的。4、各信号的功率谱图m未调载波的功率谱〔3〕2PSK2PSK四周的功率谱有明显的变化。带通滤波器输出功率谱由于2PSK信号的频率为56kHZ,所以我们承受中心频率为56KHZ，通带为28KHZ的带通滤波器使调制信号可以完全通过，同时又可以有效的滤除带外噪声。乘法器输出功率谱频。(6)低通滤波后波形的功率谱经过低通滤波器后，我们只保存了我们需要的低频重量，去除了高频重量。解调输出信号的功率谱2PSK制与解调。5、滤波器的幅频特性曲线带通滤波器的幅频特性曲线低通滤波器的幅频特性曲线〔二〕PCM1、各点时域波形：〔1〕输入模拟信号波形输入的三个不同频率正弦信号叠加的时域波形更好。采样时钟波形采样频率满足采样定理，使得信号不会失真，可以完整的恢复信号。模数转换后波形PCM成功实现了2PSK调制与解调。将数字信号经PCM译码转换为模拟信号对应于编码过程的A律压缩〔8〕低通滤波输出波形输出有一些失真，但与输入差异不大。2、各信号的功率谱图输入模拟信号功率谱图输入的三个正弦信号分别为200/400/600KHZ低通滤波输出信号功率谱低通滤波器，我们可以通过转变窗函数的外形