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            四進制VMCK調制信號的傳輸仿真

            更新時間:2023-11-03 01:10:04 閱讀: 評論:0

            四字格言-簡短繞口令

            四進制VMCK調制信號的傳輸仿真
            2023年11月3日發(fā)(作者:金剛狼3劇情解析)

            ransmlmng receJVjj1

            傳輸與接收

            文章編號:1002—8692(2011)13-0083—03

            四進¥1 VMCK調制信號的傳輸仿真

            剛,周勝源

            (桂林電子科技大學信息與通信學院,廣西桂林541004)

            【摘要】甚小線性調頻鍵控(VMCK)是一種高效的超窄帶調制技術,具有窄帶占用,強邊帶抑制,數據傳輸效率高等 點

            系統(tǒng)的四路信號復用系統(tǒng),并進行分析。

            分復用技術是一種常用的提高頻帶利用率手段,在超窄帶的通信結構基礎上,根據VMCK調制原理,利用Simulnk搭建挺窄寸

            【關鍵詞】甚小線性調頻鍵控;調制;四進制;仿真

            【中圖分類號】TN91【文獻標識碼】A

            Quaternary VMCK Modulation Signal Transmission Simulation

            MA Gang,ZHOU Shengyuan

            (Instiute of Information and Communicaton,Guin Universiy o Electronic Science and Technology,Guangxi Guilin 541004,China)

            【Abstract】VMCK(Ver Minimum Chip Keying,VMCK)i highl efcient ul narrow band modulatonechniqu ̄ s、、_

            na ̄ow footprint strong sideband suppression.data transmission efciency.Frequency division multiplexing is a(ounnoll[v l^(

            means of improving bandwidth efficiency.In the ultra—na ̄ow band communication structure based on the modulation ptim?

            VMCK,the multi~band ultra—na ̄owband system four signal multiplexing system are built and analyzed.

            Key words】VMCK;modulaton;quaternary;smulaton

            0 引言

            超窄帶(Ula Narrow Band,UNB) 通信因其有效傳

            輸帶寬小,頻帶利用率高的優(yōu)點備受關注。超窄帶高效

            調制方式由最初Walke ̄ 的可變相位相移鍵控(Varbl

            Phase Shi Keying,VPSK)和甚小相移鍵控(Very Mini

            mum Shi Keying,VMSK)發(fā)展到相位反轉鍵控(Phas

            Reversal Keying,PRK),以及吳樂南等提出甚小波形差異

            鍵控(Ver Minimum Waveform Dierence Keying,VWDK)

            和統(tǒng)一的擴展二元相移鍵控(Extended Binar Phase 令其積分為0,得到表達式為

            52 )=sn{2wf ̄1+OL一

            0<Ot≤l,0<t≤1 (2)

            式中:Sl和s:t)代表數據1和0,_ 是比特傳輸速率,

            是線性調頻系數。其中,/=0.73l時兩信號正交 從式

            (1)和式(2)可得頻率方程flt)和j2t)

            )= [1一O/+2afst],0< ≤1,0<t≤1/ (3)

            J= [1+ 一2 £],0< ≤1,0<t≤1 (4j

            為了除去VMCK信號直流分量,可加上定的系數,

            Shi Keying,EBPSK) 。作為一種新型的超窄帶調制技

            術,VMCK采用線性調頻的方式 ,由波形頻率的升頻

            (up)或降頻(down)表示發(fā)送的信號。由于發(fā)送的信號

            S3)=[1一 +2n{2"f ̄1一 +Lt

            0< ≤1,0<t≤l (5)

            s4)=[1+O一2n{2 ̄f,1+O—I t]

            0<O/≤1,0<t≤1 (6)

            始終保持相位連續(xù),導致獲得信號的頻譜很窄,VMCK與

            其他超窄帶信號相比具有較窄的頻譜。

            2 VMCK多進制調制原理

            由上述可知,表示0和1的信號5 和s 分別為up

            信號和down信號,因為這兩種信號本身都足f 頻產

            生,所以0,1信號頻率變化仍然是連續(xù)的,并術產 f桐化

            翻轉。這也是VMCK調制“窄”的原因:進行擴展到多

            VMCK調制原理

            VMCK調制的基本原理是用二進制數據控制線性調

            頻的“升調”或“降調”,“升調”和“降調”分別對應數據1

            和0,載波的中心頻率同時也是信息的傳輸速率,線性調

            頻的頻譜集中在載波附近,調頻的正弦信號在l bit內為

            進制信號,為了保證“窄”,參數改變I 不宜考慮到頻率和

            1個周期。單周期的VMCK調制信號數字表達式為

            相位方面。因此,本文所仿真的四進制信號就是存原有

            S1 )=sin{2 [1一 + tit},

            0< ≤1,0<t≤1 (1)

            信號基礎上進行幅度翻倍,加上原有的 p和down信號,

            就形成了4個類型的波形,分別用來表示四進制信號0,

            基金項目:廣西信息與通訊技術重點實驗室基金項目(10911,10913,10904

            2011年第35卷第13期(總第363期)

            耩 8

            Transming&receiving

            l傳輸與箍收

            1,2,3,然后經疊加處理后調制成幅度有所變化的一條

            VMCK波形,加噪聲后通過濾波器,然后對其進行解調。

            和down信號正交時的數據,設此為滿足解調過程。原始

            圖如圖3所示。

            3 Simulnk仿真過程

            首先設定down(x)表示0,幅度翻倍的down(y)表示

            1,印( )表示2,up(r)表示3,整體的仿真系統(tǒng)如圖1所示。

            圖1整體系統(tǒng)仿真(截圖)

            隨機產生了10 kHz的4個電平的四進制信號,對其

            每個碼元進行200個點的采樣后進人調制模塊,分別被

            判為4種波形。與高斯白噪聲相加后通過帶寬為700 Hz

            的帶通濾波器,然后進入解調單元。從解調單元出來3

            路數據A,B,c,在接下來就是通過這3路數據來進行信

            息還原的。最后的部分是計數器,用以計算錯誤的碼元

            數目。調制模塊如圖2所示。

            圖2調制模塊圖(截圖)

            隨機信號進來后根據其4個不同的電平被分別調制

            成4種波形,在時間軸上將其相加便得到連續(xù)的調制波

            形。其中的4個判決模塊是通過了一個Matab函數塊形

            成,對于第一路的u(y)信號,其程序對應為:

            unction y= n(u)

            a=mod(u,100);%因為每個碼元的采樣點數是100,故在此對

            O0取模

            up=2 sin(2 pi f0.3+0.7 a/100) a/lO0)

            y=up;

            其中,將調制系數設定為0.7,這個系數是對應的up

            84

            e on e

            L ngi

            rt ng

            2011年第35卷第13期(總第363期)

            圖3原始序列(截圖)

            其調制的波形如圖4所示。

            圖4調制波形(截圖)

            圖4的最后一行就是加起來的整體調制波形,它有

            幅度和up,down兩種變化,可以用來表示四進制信號。

            解調模塊如圖5所示。

            圖5解調模塊(截圖)

            為了避免傳統(tǒng)的直接相關解調方式會造成的錯誤

            判斷,采用了分級解調方式,首先從中間路進入圖中的

            紅色A路,先判斷這一段波形是屬于up類或者down類,

            如是前者,則直接進入上一路黃色B路再行判斷,判斷方

            式是 ( )和up(y)波形分別積分后,將所得值取出中間

            個幅值作為判決門限電平,通過比較這個電平判斷出

            是屬于up類中幅度較大還是較小的。如是后者道理類

            似。圖5中所示的判決電平是根據濾波器的不同而有所

            改變的,因為濾波器設置不同,通過它產生的衰減也有

            所不同,但一旦確定了濾波器參數就確定了判決電平,

            這個電平也就可以穩(wěn)定采用了。經解調模塊得出三路

            數據A,B,C,原始信號恢復就是通過這三路來恢復的

            (見圖1)。若A路判斷為1,即為up類,在看B路,如果B

            為1,則為up(y)型,為0則為up( )型,而此時沒有參考

            價值的C路為0,這時,就可以直接采用A路x2+B路+c路

            的方法來恢復原來電平,例如,ll0為電平3,100為電平

            2,001為電平1,000為電平0。調制和解調部分設計完

            成后,加上噪聲和濾波器部分,整個仿真系統(tǒng)完成,如圖

            6所示

            Transmittrailsmltting

            roCO1 j】gi

            '-,

            傳輸與授收i

            aron transmi digial audiWALKER H R.VPSK and VMSK modul

            and video at 5 bis/sec/Hz[J].IEEE Trai Broadcasting,J 997,43(1):

            96一】O3.

            Raibandwidth efciency wih sine— 日 P SAYHOOD K H.WU Lenan.

            [3]

            modulaton VMSKIJ]Microwaves and Rb’Magazine,2001(4):79—84.

            圖6系統(tǒng)仿真結果波形(截圖)

            J1電路與系統(tǒng) 李小平,吳樂南.類正弦VMSK調制信號的正交性l

            41

            學報,2004,9(4):33—35.

            在圖6中,第1行是原始序列,第2行是調制后的信

            號,第3行是所加入的高斯白噪聲,第4行是第2行和第3

            行相加后的結果,第5行是通過濾波器過濾后的效果,最

            后一行是解調出的波形。圖6中原始序列與解調結果相

            比有2個碼元的延時,證明解調效果比較理想,解調方式

            可行。

            51吳樂南.超窄帶高速通信進展【J1_自然科學進展,2007,17(1 1):1467一

            l473

            ZHENG Guoxin,FENG Jinzhen,JIA Minhua.Very minimum chirp

            keying as a novel ulta narrow band eonununication scheme[C]/l roe.

            IEEE ICICS2007.Singapore:IEEE Press,2007:1-3.

            ZHENG Guoxin,YANG Weiying,HE Hui,et a1.Non DC offset very

            mininmm chirp eying modulaton as a novel ulra naiTow band eommuni

            4 小結

            通過Simulnk軟件仿真,隨機產生4個電平的四進

            制信號并分別判為4種波形,疊加處理后調制成VMCK

            調制波形,加噪聲后通過700 Hz帶通濾波器,然后對其

            進行解調。該過程的誤碼率與所設置的濾波器參數以

            caton seheme[C]//Proc.IET Conerence on Wireless,Mobie and Sensor

            Networks.Shanghai:[s.n.】,2007:755 758

            ZHENG Guoxin,YANG Weiying.The Orhogonal Very Minimum Chiq ̄

            Keying(OVMCK)modulations wih very high bandwidth efciency,

            antennas and propagation society international。y pos…n【C1/,}r(c.

            Antennas and Propagaton Society Interational Symposium.San Diego,

            CA,USA:IEEE Press.2008:1—4.

            及所加白噪聲參數都有關系,仿真重點在于平臺的搭

            建,而將濾波器參數設置固定,不同的濾波器參數影響

            唐澤鵬,宋威.MATLAB在通信中的仿真應用【Jl電聲技術,2001,25

            (11):48—51.

            信號通過的幅度衰減從而影響解調部分的門限電平,

            每次重設濾波器參數都得重新調整門限電平,誤碼率與

            信噪比的關系仍有待探討。

            參考文獻:

            [1】楊東凱,吳華森,張其善.AWGN信道中超窄帶調制VMSK的最佳

            解詞性能『Jl_通信學報,2008,29(5):128—132.

            作者簡介:

            剛(1985一

            ),碩士,主研軟件無線電;

            周勝源(1974一

            )。副教授,碩士生導師,主研寬帶網絡、無線通信

            技術。

            責任編輯:孫收稿日期:2011一O1—27

            (上接第66頁)

            [5]BARBAROSSA S,SCUTARI G.Distributed space-time coding strategies

            or wideband muhihop networks:regenerative VS.non—regenerative

            3163-3l67.

            7]

            ANGHEIA,LEUS G,KAVEH M.Distributed space—tme cooperat

            elays[C]/Proc.IEEE Interatonal Conference on Acoustics,Speech

            and Signal Processing [S.]:IEEE Press,2004:501~5(4.

            6]SHANG Yue,XIA Xianggen.Shi-ful—rank matrices and applicalons

            n space—time trellis codes for relay networks with asynchronous

            systeuls wih regeneratve relays[J].IEEE Trans.Wireless Commun.,

            2006,5(1 1):3】30~3141.

            責任編輯:許

            收稿日期:201l一02—20

            cooperatve diversiy[J].IEEE Trans.Informaton Tbeory,2006,52(7):

            (上接第69頁)

            速度都比Sobel慢,但其檢測精度和效果明顯優(yōu)于Sobel

            算子,可用于電視字幕的精確檢測,特別是對字符的檢測

            和比較。

            3]余洪山,{ 耀南.一種改進型Canny邊緣檢測算法I】J_汁算機丁程 j

            應用,2004(20):27—29.

            4】張兆禮,趙春暉,悔曉丹.現代 像處鉀技術及Mafab文脫IM]

            京:人民郵電{B版補,2001

            參考文獻:

            [1]MOON H,CHELLAPPA R,ROSENFEI A.Optimal edge—based shape

            detecton[J].IEEE Frans.ImageProcessing,2002,11(11):1209—1227.

            作者簡介:

            清(1966一),碩士,重慶廣播電視集團(總臺)高級工程師,從

            事圖像信息及視音頻處理與傳輸工作。

            責任編輯:任健男 收稿日期:2011—04—25

            2】柴俊華,應駿.基于Canny算子的圖像輪廓提取的改進方法IJ1.電視

            技術,2008,32(S1):48—50.

            ,期,

            電視技 85

            跋涉的意思-關于黃河的古詩句

            四進制VMCK調制信號的傳輸仿真

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