数字调制系统（精选10篇）
数字调制系统 篇1
1 模拟微波系统常用的调制方式
采用微波进行通信的目的是远距离传递信息, 虽然基带信号可以在传输距离不远的情况下直接传送, 但如果要远距离传输时, 特别是在无线或光纤信道上传输时, 则必须经过调制将信号频谱搬移到高频载频带内才能在信道中传输。由于微波的发信频率很高, 所以在微波传输系统中常用基带信号序列对中频频率70MHz或140MHz进行调制后, 再在发信单元中上变频为微波频率的信号。
模拟微波系统常用的调制方式有:
调幅 — 调频式 (AM—FM) ;
调频 — 调频式 (FM—FM) ;
脉冲幅度调制 — 调频式 (PAM—FM) ;
脉冲编码调制 — 调频式 (PCM—FM) 。
2 数字信号的传输方式
数字信号的传输分为基带传输和频带传输。数字基带传输是不搬移数字基带信号的频谱, 以终端设备输出的数字基带信号序列或经过某些码型变换 (信道编码) 后的数字基带信号, 利用线缆进行传输的方式。
数字频带传输是将数字基带信号的频谱搬移到某个载频带内进行的传输方式。那么利用微波波段的电磁波来传输数字信号的方式显然是属于频带传输的范畴。然而, 在数字微波通信系统中, 从信源编解码、信道编解码到调制是数字基带传输的子系统。
3 数字载波键控 (调制)
数字载波键控的原则是用数字基带信号去控制载波的某个参数 (振幅、频率及相位) , 使之随着数字基带信号的变化而变化。即用脉冲形式的数字基带信号去键控载波的振幅A、相位P或频率f, 使它们随基带数字调制信号的变化而变化, 从而可相应地获得移幅键控ASK、移频键控FSK、移相键控PSK信号。
而移幅键控和移相键控信号在数字微波传输系统中使用较多。但移频键控由于它所占用的频带较宽, 所以在中、大容量的数字微波通信系统中很少使用。
4 数字调制的分类
数字微波通信系统常用的数字调制方式主要有以下几种:移幅键控 (ASK) 、移频键控 (FSK) 、移相键控 ( PSK) 、64QAM、128QAM以及512QAM多进制 (多电平) 正交幅度调制 (MQAM) 等。
4.1 移幅键控 (ASK) 简介
在ASK调制方式中, 载波幅度是随着调制信号而变化的, 其最简单的形式是载波在二进制调制信号控制下通断, 这种方式称作通-断键控 (OOK) 。
ASK调制的类型有:
二进制移幅键控调制 (2ASK) ;
多进制移幅键控调制 (MASK) 。
4.2 移频键控 (FSK) 简介
FSK是使用得较早的一种调制方式, 其载波频率是随着调制信号而变化的, 它的主要特点是: 实现起来较容易, 抗噪声与抗衰减的性能较好。在中低速数据传输中得到了广泛的应用。
FSK调制的类型有:
二进制移频键控 (2FSK) ;
多进制移频键控 (MFSK) 。
移幅键控和移频键控适用于10Mb以下小容量的数字微波通信系统。
4.3 移相键控 ( PSK) 简介
PSK是根据数字基带信号的两个电平使载波相位在两个不同的数值之间切换的一种相位调制方法。在数字通信的三种调制方式中, 就频带利用率和抗噪声性能两个方面来看, 理论上都是PSK方式最佳, 所以PSK在中、高速数据传输中得到了广泛的应用。
PSK调制的类型有:
二相移相键控调制 (2PSK) :设备简单, 对传输信道性能适应性强, 频谱利用率低, 适合小容量数字微波传输系统。
四相移相键控调制 (4PSK) :也称正交移相键控调制 (QPSK) :在2PSK方式的基础上, 采用了正交技术。它的功率效率与2PSK相同, 设备复杂程度有少量增加, 频谱利用率比2PSK方式提高了一倍, 适合于中容量的数字微波传输系统。
八相移相键控调制 (8PSK) :设备复杂性适中, 频谱利用率较高, 适合于中、大容量的数字微波传输系统。
在现代通信中, 随着大容量和远距离数字通信技术的发展, 出现了一些新的问题, 主要是信道的带宽限制和非线性对传输信号的影响。在这种情况下, 传统的数字调制方式已不能满足应用的需求, 需要采用新的数字调制方式以减小信道对所传信号的影响, 以便在有限的带宽资源条件下获得更高的传输速率。这些技术的研究, 主要是围绕充分节省频谱和高效率的利用频带展开的。多进制调制, 是提高频谱利用率的有效方法, 恒包络技术能适应信道的非线性, 并且保持较小的频谱占用率。从传统数字调制技术扩展的技术有最小移频键控 (MSK) 、高斯滤波最小移频键控 (GMSK) 、正交幅度调制 (QAM) 、正交频分复用调制 (OFDM) 等等。
移相键控PSK适用于中、小容量的数字微波传输系统。如QPSK、8PSK等是目前中、小容量数字微波通信系统中采用的重要调制方式。
因为移相键控具有较好的抗干扰性能;所需带宽比移频键控窄;而且移相键控结构简单, 实现起来并不复杂。特别是四进制四相移相差分编码调相调制QPSK, 它在10Mb以上中容量数字微波通信系统中应用较广泛。QPSK调相调制有二位双比特二进制码元组成的四位四进制数00、01、11、10 (0、1、2、3) 控制着70MHz载波的4种不同的输出相位的变化, 从而形成振幅与频率不变, 而只是相位在 (0°, 360°) 区间内取离散值的随机变量的已调双边带调相信号。
QPSK调制方式能取得较高的频谱利用率;很强的抗干扰性;较高的性价比。
QPSK调制解调原理如图1所示, 图2是解调原理框图。
4.4 多进制正交幅度调制 (MQAM)
它是既调相又调幅的键控, 可用在100Mb以上大容量数字微波传输系统中。如16QAM调制是用在140Mb大容量PDH准同步数字微波传输系统中, 它在信号矢量图上, 对应着16个矢量点, 也对应着16个十六进制数, 也就对应着140MHz中频载波的16种不同的输出相位和幅度, 从而输出频率不变, 输出的相位和幅度受16个十六进制数控制的既调相又调幅的信号。在数字信号的传输方式上采用16QAM调制的数字微波, 抗干扰性比16PSK更强, 频谱和功率利用率更高, 再生数字信号的能力强大。
4.5 提高频谱利用率的主要措施
64QAM、128QAM以及512QAM多进制 (多电平) 正交幅度调制, 是用在300Mb/s以上的大容量数字微波通信系统中, 能够获得更高的功率和频谱利用率。
目前在数字微波传输系统中提高频谱利用率的措施主要有3个:
1) 采用多进制调制技术, 以提高每个符号所传送的比特数, 如: 16QAM、64QAM直至512QAM等技术。
2) 采用频谱成形技术, 以压缩发送信号所占的带宽, 如:升余弦滚降技术, 减小滚降系数σ等。
3) 采用交叉极化频率再用技术, 以增加同一频段内的工作波道数。频谱利用率的提高势必要损失一些抗干扰能力, 即为达到相同的误码性能需增加归一化信噪比。
5 结束语
为了降低误码率和克服载波恢复相位模糊度、提高频谱和功率利用率, 多进制正交幅度调制又采用对相位透明的多进制LEE氏纠错编码以及在SDH微波传输中还采用了多级编码调制和网格编码调制等将纠错编码 (信道编码) 和调制技术结合在一起进行设计的高新技术, 能够取得很高的功率/频谱利用率。这项技术目前正在SDH数字微波传输系统中得到广泛的应用。
摘要：主要介绍了数字信号的传输方式;数字微波通信的数字载波键控的原则及各类数字键控的特点。多种数字微波调制方式及性能特点和工作原理。阐述了不同传输系统选择不同调制方式的理论依据和实际方案。
关键词：数字调制,数字基带传输,数字频带传输,载波键控
参考文献
[1]王义.广播电视技术手册[M].国防工业出版社.
[2]杨知行.数字微波接力通信与电路[M].人民邮电出版社.
[3]唐贤远, 李兴.数字微波通信系统[M].电子工业出版社.
数字调制系统 篇2
射频系统、电源供电系统、控制监测系统以及音频调制系统是10 k W数字循环调制中波广播发射机组成四大部分，在具体的工作中射频系统当中数字幅度调制中波广播发射机中发挥着放大射频工作效率的作用[1]。前置驱动器、射频振荡器以及功率合成器是射频系统的主要组成部分，它们在数字幅度调制中波广播发射机工作中相互协同合作，同时发挥着输送频率合成振荡器所制造的射频信号的作用，促使其更好地形成较为稳定的信号源。直流稳压电源板、循环调制编码器及频处理器等部件有效地组成了音频调制系统，音频调制系统的主要用途就是对外部接受到的信号进行有效地转化，促使信号更好地转化成可以读取的数字编码，并在具体的工作中将多种有效数据通过音频的形式进行放大且循环，进而让音频调制系统各个部件都能积极有效地参与到数字幅度调制中波广播发射机当中。显示屏智、能控制板及控制键盘等构件有效地组成了智能控制系统，其中显示屏发挥的作用则是对外显示中波广播发射机的工作状态，智能控制板、控制键盘主要发挥着控制整个发射机系统的作用，促使其能够顺利有序地进行工作，与此同时，还能对外部接收的信号进行加工处理，之后将整理好的系统数据有效地传输到发射机上面，进而有效地发送信号。另一方面智能控制系统还可以有效地检测发射机所出现的故障问题。所谓电源供电系统其实质上是由两个变压器组成，在具体工作中二者通过分工，有效地控制高电压和低电压，之后两个变压器在建电压进行有机转化处理，并将处理之后的`电压发送给相应的工作模块，促使数字幅度调制中波广播发射机设备能顺利有序地工作。在数字幅度调制中波广播发射机具体的工作中，各个系统都需要相互协作进行共同工作，因此，广播发射机相关工作者必须要确保每一系统都能正常运行，因此，对设备进行检查及处理是至关重要的[2]。
数字调制系统 篇3
与会专家认为，该标准针对不同应用场景设计了不同的传输模式和参数，兼容我国现有模拟调频广播的频谱规划，能够满足我国调频频段声音广播从模拟到数字平滑过渡的需求，对于我国数字音频广播及相关产业的发展具有具体指导作用，同意该标准通过审查。
广东广电积极推进三网融合
上半年，广东广电系统积极推进三网融合，取得了一系列成效：一是南方广播影视传媒集团IPTV发展迅速。3月29日，央视CNTV、南方传媒集团和广东电信签署广东省三网融合IPTV业务合作协议，三方将在IPTV业务领域开展深度合作；5月，IPTV平台二期建设基本完成，具备3.4万小时点播内容，直播频道共106套。二是深圳三网融合试点工作取得里程碑式突破。在全国试点城市率先实现IPTV商业运营，5月底用户规模超过30.6万，并完成内容平台一期建设，可向用户提供超过50000小时点播节目，提供80路高标清直播频道、1路中国3D试验频道，形成了15大点播栏目，实现节目内容创新。深圳广电与北京大学深圳研究生院合作成立三网融合核心技术联合实验室，研发的核心课题包括“移动高清IPTV系统”、《三网融合分布式存储机构》等，部分已获得或正申请国家发明专利授權。三是省级三网融合监管平台加紧建设。目前该项目经广东省领导同意，得到广东省政府的大力支持，现正加紧报建立项，以确保三网融合下广东全省广播电视播出安全。
数字调制系统 篇4
循环调制和数字调制发射机是目前中波发射台普遍使用的两种非常先进的全固态数字调制广播发射机。它们有较多相同之处, 也有其各自不同的技术特点, 尤其是技术核心部分———音频系统。下面就两种发射机的音频系统进行技术比较。
2 音频系统的整体比较
10KW DAM数字调制发射机整体构成包括:模拟输入板;模拟与数字 (A/D) 转换板;循环调制板;直流稳压板。其工作流程和方框图如图1所示。
10KW DCM循环调制发射机整体构成包括:音频处理板;模拟输入板;模拟与数字 (A/D) 转换板;循环调制编码板;直流稳压板, 其工作流程和方框图如图2所示。
对比以上两图可知, 两者的整体构成和工作流程大致相同。其工作原理为:模拟输入板将600欧姆平衡模拟音频信号进行处理, 将这个含有直流分量的音频信号送给摸拟与数字转换板 (直流分量决定发射机的载波功率, 音频分量决定发射机的调幅度) 和直流稳压电源 (B-电源) 板。该信号经摸拟与数字转换后形成1个12位的数字音频信号并经调制编码板编码后产生48个功放单元的开关信号。摸拟与数字转换电路产生1个大台阶同步信号去控制摸拟输入板上的抖动信号发生器, 使系统的噪声最小。48个功放的开关信号还受B-信号 (由直流稳压电源板产生) 的控制。直流稳压电源产生调制编码板需要的+5V电源B-电源。
其最大不同点是:10KW DCM循环调制发射机在600Ω平衡模拟音频信号输入板之间加了音频处理板对输入音频信号进行处理, 该板的作用是将小于0d B的信号放大, 超过0d B时使音频输出电压恒定, 防止过调制, 提高平均调幅度。
3 模拟输入板的比较
两种机器的模拟输入板的原理和工作流程大致相同, 其作用均为对音频信号作进一步的处理, 输出一个“音频+直流+抖动”信号到模拟输入板, 其中直流确定载波功率;同时, 输出一个“音频+直流”的取样信号至A30板作B-电源的取样信号。
其最大的不同点是:10KW CDM循环调制发射机的最大功率调整部分采用了浮动载波调幅技术。浮动载波调幅技术的原理为:因数字循环调制发射机的输出功率和调制度的大小决定于调制级“音频+直流”, 其中直流的大小决定输出载波功率的大小。当载波电平小时, 调幅度大, 会出现负峰平头, 可以“负峰检测器”所输出的电平来控制直流电平 (也就是载波功率) 的大小。调幅度的大小直接控制“直流电平”, 在预置剩余载波电平以下, 载波功率不变, 在剩余载波电平以上是随调幅度的大小线性增加的, 当m=100%为全载波 (即额定功率) 。采用浮动载波调制技术在保证较小载波功率时边带功率不变的情况下, 通过零点后期随着调幅度的增加载波功率也线性的增加。采用了浮动载波调制技术的好处是:可在保证普通调幅广播发射机的覆盖场强和接收效果不受影响的情况下, 大幅度降低发射机的能量消耗。
4 模拟与数字 (A/D) 转换板的比较
两种发射机数字与模拟 (D/A) 转换板的原理和工作流程基本相同, 其作用是把从音频输入板送来的模拟音频信号转换成12位数字音频模拟信号再送至调制编码板进行编码, 同时, 产生一个大台阶同步信号至音频输入板的抖动信号发生器。
其主要的不同点为:10KW DAM数字调制发射机模拟与数字 (A/D) 转换D1输出的音频信号经数据锁存器存储输出后, 有一路被送到音频重拾电路, 其作用是通过数字与模拟 (D/A) 转换器把数字解调为模拟音频信号, 用来在监测显示板上的“包络出错”电路中与发射机输出信号的包络波进行比较, 以判断输出已高调波的包络是否出错。但10KW DCM循环调制发射机没有该部分电路。
5 调制编码板的比较
两种发射机的调制编码板的作用均为将12位数字音频型号转换为控制48个射频功放模块“开/关”的控制信号, 使发射机产生相应的载波和调制电平。
它们的实际电路和原理有较多的不同之, 主要表现为:
5.1 10KW DCM循环调制发射机将电路中的
数据输入琐存器、二进制台阶数据控制器、大台阶琐存器、大台阶编码器和故障检测电路等集成在2只现场编辑逻辑门阵列代替 (FPGA) 中。10KW DAM数字调制发射机则为分立元件电路。
5.2 10KW DCM循环调制发射机运用了循环
调制技术和补码技术, 电路中实现这两种技术的是移项循环器和故障补码器。循环调制技术, 使射频功放单元轮流工作, 使其热负荷均匀, 提高了功放单元的使用寿命。
补码技术为:当个别射频功放故障时, 循环调制编码板将给它提供封锁控制信号, 同时将控制信号“1”送给其他空闲的功放单元。如37、38、39、40、41、42等模块, 因为这些功放模块在平时不工作。补码工作即使在机器运行中也能自动进行, 无须停机。这不会给调制包络带来失真和躁声, 也不影响机器的运行, 三大指标不受影响, 输出功率维持不变。
5.3 10KW DCM循环调制发射机的实际电路
中每个功放的开关都可以通过发光二极管显示, 其中10KW全载波开通18只, 5KW开通13只, 这样我们可以较直观地观察到各个功放模块的开关情况。
5.4 10KW DCM循环调制发射机的实际电路
中有1个8档的多段开关S1控制2进制台阶、大台阶功放开关以及循环调制工作方式的选择, 分别为:1档控制1/2台阶;2档控制1/4台阶开关;3档控制1/8台阶开关;4档控制1/16台阶开关;5档控制1/32台阶开关;6档控制1/64台阶开关;7档控制功放模块开关;8档控制循环调制的开关。
5.5 10KW DCM循环调制发射机的实际电路
中通过发光二极管显示机器6种工作状态, 分别为:PA打开;PA关闭;连锁打开;连锁关闭;小台阶故障;大台阶故障。10KW DAM数字调制发射机显示的时4种工作状态, 分别为:PA打开;PA关闭;连锁打开;连锁关闭, 小台阶故障和大台阶故障显示。
5.6 10KW DCM循环调制发射机的实际电路
中, 当功放模块出现故障时其故障采样信号通过X21、X22、X23输入到故障检测器, 然后通过X20输出至功放模块故障显示板, 其中, D0为小台阶故障显示, D1~D7为大台阶故障显示。
6 直流稳压板的比较
两种发射机的主要直流稳压板的工作原理和实际电路基本一致, 其作用均调制板编码工作所须的+5VDC和B-电源。同时, 还有包含K1、K2的驱动电路和部分连锁电路。
综合来说, 两种发射机的音频系统有一定的差异, 但也有较多的相似之处, 在日常的维修和维护中有一定的共同之处, 这是值得我们留意的。
摘要：对10KW循环调制 (DCM) 发射机和10KW数字调制 (DAM) 发射机的核心部分——音频系统进行技术比较, 分析各自的优点, 为使用这两种发射机的发射台在学习和日常维护中带来方便。
数字调制系统 篇5
空间红外遥感仪器多采用双轴承高速转动结构,仪器的失效往往是由于转动部件轴承的失效而引起.本文以调制系统为例,在MSC.ADAMS软件环境下建立其动力学仿真模型.通过多次仿真,模拟出了轴向载荷以及径向载荷与轴承接触应力之间的.关系.分析结果对于红外遥感仪器转动部件的设计具有指导意义.
作 者：孙素明 袁杰 王翔 SUN Su-ming YUAN Jie WANG Xiang 作者单位：孙素明,袁杰,SUN Su-ming,YUAN Jie(中国科学院上海技术物理研究所,上海,83)
王翔,WANG Xiang(井冈山大学,江西,吉安,343700)
数字调制系统 篇6
Simulink具有适应面广、结构和流程清晰及仿真精细、效率高、灵活等优点, 适用于通信系统的仿真。文中在高斯白噪声条件下, 利用Simulink实现了2ASK调制解调系统的建模仿真, 分析了2ASK系统的抗噪性能, 并比较了相干解调与非相干解调方式的优劣。
1 基本原理
2ASK调制系统包括调制和解调两部分。在数字调制中, 高频载波作为一个载体来运载基带信号进行传输, 这与冰块为防止在长距离的运输出现损耗借助货车运输相类似, 如图1所示。在实际中, 2ASK数字调制的实现是用基带信号控制载波的幅度变化来传输数字信号, 幅值用“0”或“1”来表示, 其中“0”表示无载波传输, “1”表示传输载波。数字调制技术有模拟调制法和数字键控法两种, 这里采用模拟调制法, 其原理如图2所示, 即将基带信号视为模拟信号与载波信号相乘获得调制信号, 其表达式为y (t) =m (t) coswct, 其中coswct为载波, m (t) 为基带信号。
数字解调是将基带信号从载波上卸载下来, 这就类似于图3冰块在到达目的地时从货车上卸载下来, 获得要传送的原冰块。数字解调常用的两种方法是相干解调和非相干解调 (包络检波法) , 如图4所示。其中 (a) 为相干解调法, 接收端接收到的信号再通过带通滤波器获得完整信号后, 与本地载波相乘得z (t) =y (t) coswct=m (t) cos2wct=0.5m (t) +0.5m (t) cos 2wct, 通过低通滤波器滤除高次杂波, 再通过抽样判决再生获得输出序列。 (b) 为非相干解调法, 是通过整流器获得其二进制包络, 然后通过低通滤波器、抽样判决再生获得输出序列。
2 2ASK系统的建模仿真
利用Simulink建立的2ASK传输系统模型如图5所示, 调制的实现主要通过伯努利二进制发生器Bernoulli Binary Generator、正弦波发生器Sin Wave Generator和相乘器Product Generator来完成, 信道中的噪声由高斯白噪声发生器Gaussian Noise Generator产生, 并通过加法器Add Generator获得带有噪声干扰的信号, 最后分别通过相干解调模块和非相干解调模块恢复基带信号。
在调制端产生的已调信号波形如图6 (a) 所示, 从上至下依次分别为基带信号m (t) 、本地载波cos wt、调制信号y (t) 、添加高斯白噪声的调制信号y' (t) 、通过带通滤波器后的信号y'' (t) 。解调端分为相干解调和非相干解调两部分, 相干解调部分的波形如图6 (b) 所示, 从上至下依次分别为本地载波相乘后的y (t) *coswct、通过低通滤波器后的波形z (t) 、经过抽样判决器的波形z' (t) 、经过零阶保持器后还原的波形m (t) ;非相干解调部分的波形如图6 (c) 所示, 从上至下依次分别包括由整流器获取包络|y' (t) |, 经由低通滤波器获得基带信号z2 (t) , 再经由抽样判决器获得信号z2' (t) 。
3 抗噪性能分析
在图5中可以观察到噪声方差对误码率的影响 (设传输总码元个数为1001) 如表1所示。从表1中一方面可以看出噪声方差越大, 误码率越高, 即验证了信噪比的提高可以通过噪声方差的减小来实现的理论;另一方面可以看出相干解调在一定范围内保持一定的误码率, 相对于非相干解调具有较低的误码率, 即验证了在2ASK系统中, 相干解调的抗噪声性能优于非相干解调的理论。
4 结论
文中完成了基于Simulink的2ASK调制解调系统的建模仿真, 仿真结果表明, 在理想条件及噪声较小时, 该系统可以实现信号的无差错传输, 从而保证系统的正常工作。通过对误码率的分析得到降低噪声方差可以降低误码率以及相干解调抗噪声性能优于非相干解调2个结论, 与理论结果相符, 该仿真模型具有一定的应用价值。
摘要：2ASK信号的调制解调在数字调制技术中占有重要地位。文中使用Simulink实现了高斯白噪声条件下2ASK调制系统的建模与仿真。该系统可以灵活的同时实现两种解调方式, 并得到波形、误码率等关键数据。仿真结果表明, 噪声方差的减小可以提高系统信噪比, 相干解调方式的抗噪性能优于非相干解调方式。
关键词：2ASK,运冰模型,误码率,调制,解调,Simulink
参考文献
[1]李白萍.数字通信原理[M].西安:西安电子科技大学, 2012.
[2]王晓玲.基于MATLAB/Simulink的2ASK传输系统设计与分析[J].苏州市职业大学学报, 2015, 26 (4)
[3]张水英.通信原理及MATLAB/Simulink仿真[M].北京:人民邮电出版社, 2012.
数字调制系统 篇7
目前国内的工业微机测控网络多为有线通信方式。有线通信的优点是数据传输可靠性较强。目前出现大量需要进行通信的设备, 这些设备通信距离较近、数据量较小、不适合布线, 比如自动抄表系统、酒店点菜系统及现场数据采集系统等。其中有很多设备是可移动的, 而且要求荷重小便于携带, 达到上述不同的功能要求, 双向无线发射、接收机应满足便携式电池供电设备的一些基本要求, 以适用于无线RF应用。这些基本要求为:方案成本低、体积小、低功耗、符合电池供电要求、集成度高、无需微调外部元件、外围元件极少、加工更容易、数据传输率高、传输时间更短、接口简单、可以与廉价的单片机接口。
2.方案选择
因为无线收发芯片的种类和数量比较多, 无线收发芯片的选择在设计中是至关重要的, 所以正确地选择芯片可以减小开发难度, 缩短开发周期, 降低成本, 更快地将产品推向市场。下面先从数字芯片原理上作个比较, 然后从三款芯片中选出一款最适合本系统的芯片。
2.1振幅键控和频移键控的比较
采用ASK (振幅键控) 电路。对于二进制幅度键控信号的频带宽度为二进制基带信号宽度的两倍。采用FSK (频移键控) 电路, 频移键控是利用两个不同频率f1和f2的振荡源来代表信号1和0。用数字信号的1和0去控制两个独立的振荡源交替输出。虽然FSK调制方式频带利用率低, 但由于其具有良好的抗衰弱性和信号传送过程中较低的误码率, 特别适用于较高质量的数据传输。
本文采用FSK (频移键控) 方式的芯片实现数据的发送和接收。
2.2三款数字芯片的比较
2.2.1方案一CC1000无线收发芯片
CC1000是chipcon公司推出的单片可编程RF收发芯片, 它基于Chipcon’s SmartRF技术。可工作在ISM频段 (300MHz1000MHz) 。CC1000集成了射频发射、射频接收、PLL合成、FSK调制解调、可编程控制等多种功能。CC1000采用锁相环技术。发射频率是通过内部的频率合成器来配置的, 可配置的范围为300MHz-1000MHz.适合应用跳频协议, 一般可配出10个或20个频点, 该芯片灵敏度为-109dBm, 并可自动校准 , 可编程输出功率为-20dBm—+10dBm,
但是它有个缺点.就是不能直接连单片机串口使用。数据需要进行曼彻斯特编码, 效率较低。
2.2.2方案二nRF903无线收发芯片
nRf903是Nordie公司为433 / 868 / 915MHzISM频段设计的单片UHF多段无线收发芯片. 它采用优化的GFSK调制解词技术, 抗干扰能力强, 采用DDS+PLL频率合成技术, 频率稳定性好, 灵敏度高达-104dBm, 发射功率可以调整, 最大发射功率是+10dBm。可在155.6kHz的有效带宽下传输最高76.8bps的数据。nRF903的工作电压范围可以从2.7V~3.3V。接收待机状电流消耗为600laP, 低功耗模式电流消耗仪为1uA。可满足低功耗设备的要求。nRF903内部结构可分为发射电路、接收电路、模式和低功耗控制逻辑电路及串行接口几个部分。
2.2.3方案三nRF401无线收发芯片
nRF401是Nordic公司研制的单片UHF无线收发芯片 , 工作在433MHzISM (Industrial, ScientificandMedica1) 段。它采用FSK调制解调技术.抗干扰能力强, 并采用PLL频率合成技术, 频率稳定性好, 发射功率最大可达10dBm, 接收灵敏度最大为-105dBm。数据传输速率可达20Kbps。工作电压在+3V~5V之间nRF401无线收发芯片所需外围元件较少。
在接收模式中。nRF401被配置成传统的外差式接收机, 所接收的射频调制的数字信号被低噪声放大器放大, 经混频器变换成中频, 放大、滤波后进入解调器。解调后变换成数字信号输出 (DOUT) 端。在发射模式中, 数字信号经DIN端输入, 经锁相环和压控振荡器处理后进行KFQ发射功率放大器射频输出。由于采用了晶体振荡和PLL合成技术, 频率稳定性极好;采用FSK调制和解调, 抗干扰能力强。
2.2.4综合比较分析
由于在系统设计时, 需要考虑以下几个因素:系统的便携性、效率、功耗、发射功率、接收灵敏度、收发芯片所需的外围元件数量、芯片成本、数据传输是否需要进行曼彻斯特编码等, 综合比较以上几种方案。方案一中虽然可以满足设计的要求, 且外围元件少, 但不能直接连接单片机串口使用。数据需要进行曼彻斯特编码, 这样可大大降低使用效率。方案二中是一个很理想的芯片, 但考虑到工作电压要与单片机 (MEGA16) 工作电压相匹配, 故不选择该方案。方案三更适合本设计的要求, 所以采用方案三实现这个系统。
3.无线通信基本原理
3.1数字载波调制原理
数字调制与模拟调制本质并无差别, 都是进行频谱搬移, 都是为了有效传输信息。区别在于基带调制信号一个是数字的, 一个是模拟的, 数字基带信号有二进制数字调制与多进制数字调制两类。数字调制的种类很多, 最常见也是最基本的调制方式有调幅 (ASK) 、调频 (FSK) 、调相 (PSK) 三种, 本文采用的NRF401芯片就是调频 (频移键控) 方式。数字振幅调制抗噪声性能差, 在低速数据传输中还有用的。调相在抗噪声性能上优于调幅和调频, 而且信道频带利用率较高, 因此在中、高速数传机中得到广泛应用。由于调制方式在接收端需要载波同步和定时再生, 因而设备复杂。
3.2实现调制的方法
FSK有相位连续和不连续两种, 分别记为CPFSK和DPFSK。所谓相位连续是指在一个码元内相位不产生突变, 随时间平滑的变化, 在码元转换时刻上, 前后码元相位相等。
FSK信号的产生分为两类:
3.2.1直接调频法它是用数字基带矩形脉冲控制一个振荡器的某些参数, 直接改变振荡频率, 输出不同频率的信号。
3.2.2频率键控法频率键控法又称频率转换法, 是用数字矩形脉冲控制。 电子开关在两个振荡器之间进行转换, 从而输出不同频率的信号。数字信号为, “1”时, 正脉冲使控制门1接通, 门2断开, 输出fl:数字信号“0”时, 门1断开, 门2接通, 输出频率f2。如果产生fl>f2的两个振荡器是相互独立的, 则输出的2FSK信号相位是不连续的。这种方法转换速度快, 波形好, 频稳度很好。基带输入信号相加器输出e (t) 。
3.3FSK信号的解调方法
数字调频信号的解调方法很多, 有鉴频法、过零检测法、差分检测法、包络检测法、相干检测法, 下面介绍包络检测法2FSK信号的包络检测方块图。
用两个窄带的分路滤波器分别滤出频率为fl及f2的高频脉冲, 经包络检波后分别取出他们的包络。把两路输出同时送到抽样判决器进行比较, 从而判决输出基带数字信号。设频率fl代表数字信号1;f2代表0, 则抽样判决器的判决准则应定为即vl-v2>0, 判为1, 若vl-v2<0, 判为0。式中vl, v2分别为抽样时刻两个包络检波器的输出值。这里的抽样判决器, 要比较vl, v2的大小。或者说把差值vl-v2与零电平比较。因此, 有时称这种比较判决器的判决门限为零电平。
4.总结与讨论
在本系统研究过程中, 无线通讯模块的PCB制作尤为重要, 要妥善处理抗干扰等问题。另外, 合适的数据通讯协议也是提高系统稳定性的重要因素。由于NRF401的接收灵敏度高, 且采用的ISM公用频段, 在干扰比较严重的场合, 即使不存在任何发射器, 在接收机的DOUT脚也存在速率大约为40kbit/s~50kbit / s的杂乱的噪声信号, UART对DOUT脚采样, 不断产生串行中断, 使接收机无法正常工作, 在这种情况下可采用这样的方法:加长先导字段, 接收机以一定的时间间隔开串行中断, 中断程序先关中断再判断收到的是不是先导字段, 如果是则正常运行接受程序, 如不是向导字段, 则丢弃数据中断返回。系统在实际应用中保证了工业现场稳定可靠的数据通信, 成本低, 具有很好的推广价值。
参考文献
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[4]曹志刚.钱亚生现代通信原理.北京:清华大学出版社, 2002.
数字调制系统 篇8
在当前的地面电视广播系统中,位于不同地点用户的无线信道质量是大不相同的,传统的编码调制方式使得很多信道条件较好的用户只能和信道条件恶劣的用户得到相同速率的数据,造成系统整体的传输速率较低。此外,未来无线电视广播系统将会有各种不同类型的接收设备,它们的大小和功耗各不相同,接收能力也有很大差别。例如较大的室内放置的接收机能够接收高速率的数据,而小型的手持设备只能接收较低速率的数据。为了充分利用信道的传输能力并满足不同用户和不同类型接收设备的要求,笔者提出了一种用于地面数字电视广播系统的多级编码调制方案。该方案使用BCH码与LDPC码级联的方式对广播数据进行分级编码,并结合分层次的集分割映射技术,为不同优先级的数据提供了不同的差错保护,使得每个用户可以根据自身传输信道的质量或接收设备的能力,获得不同的数据传输率。这种多级编码的传输方案主要应用于数字高清晰度电视的地面无线广播系统[1],广播数据被分成不同优先级的码流分别进行编码调制,在信道质量好时,信号能够被接收机完全解调,达到高清晰度的图像质量,当信道条件不好时,只有高优先级的数据被解调出来,提供基本清晰度的图像;或者不同优先级的码流用于传送不同的电视节目,根据用户信道条件的不同分别能接收到一套或几套节目。
2 多级编码传输系统
图1为多级编码传输系统的框图,首先把要传输的数据按照优先级的不同分成并行的多路数据进入多个编码器。不同的编码器分别对各路数据进行独立编码,编码之后的码符号首先进行集分割,然后是星座图映射,之后码流经过OFDM调制进入无线信道传输。在接收端,对接收到的信号进行解调和分级解码得到各个优先级的数据,最后通过选择或合并得到最终的数据。多级编码系统使得高优先级数据的解调门限较低,解调相对容易,低优先级数据的解调门限较高,解调相对困难。在接收端,用户可以根据收到信号的信噪比或者接收设备的处理能力选择只解调高优先级数据,或者解调所有的数据。这样既保证了电视广播网络的基本覆盖,又能使信道条件好或接收能力较强的用户获得更多的数据,从而提高了系统整体的传输效率。
2.1 多级编码
要实现分级传输首先就要对数据进行多级编码。不同的编码器对各个优先级的数据进行单独编码,称为分量码。分量码能够方便地选择各优先级数据的编码速率,为各路数据提供不同的差错保护[2]。本方案采用BCH码和LDPC码级联编码作为分量码,其中内码为码长2 048,码率0.5或0.625的LDPC码,外码为(204,188)或(212,188)的BCH码。使用级联编码能够提高纠错能力,达到准无差错的性能。
2.2 集分割和星座图映射
编码后的各级码符号的组合与信号点之间的映射关系又叫做信号集分割,通过集分割能把信道编码和调制方式结合起来。对于地面无线广播传输系统,信号在传输中的多径效应比较严重,因此本方案使用了在多径衰落信道下性能较好的BP(Block Partitioning)分割[3]方式。图2所示为采用BP分割的非均匀64QAM星座图,图中每个星座点表示6 bit数据(X0,X1,X2,X3,X4,X5)。首先,根据前2 bit(X0和X1)的不同可以把星座图分成4个象限,每个象限是1个簇。然后,根据中间2 bit(X2和X3)的不同可以把每个簇再分成4个子簇(如图2中虚线所示)。最后,根据后面2 bit(X4和X5)的不同区分出子簇中的每一个信号点。这样要传送的数据就被分成了3个等级:X0和X1是高优先级,X2和X3是中优先级,X4和X5是低优先级。高优先级数据的解调时把1个簇当作1个信号点,其复杂度相当于QPSK,具有很低的解调门限,能够获得较好的性能;而对于中、低优先级的数据则分别相当于16QAM和64QAM的解调,解调门限依次升高,这种多层次的分割方式使不同优先级数据的性能有了明显的区分,满足了分级传输的需要。
2.3 多阶段译码
由于多级编码过程把要传输的数据分成了多个优先级,因此在解码时也需要采用多阶段译码的方式,将数据按照从高优先级到低优先级的顺序逐级进行解码,这样才能根据信道条件的好坏或接收机的处理能力决定各优先级数据是否能够解码。在普通的多阶段译码器[4]中,每个解码单元的输出不仅与输入信号有关,而且与前面所有解码单元的输出有关,因此各个解码单元必须依次顺序工作,当解码器级数较多时,解码的复杂度和延时会大大增加。图3是一种简化的多阶段译码器结构,它针对图2所示BP分割的星座图进行设计。在此星座图中X0和X1分别决定了一个信号点水平和垂直的坐标,X0和X1是正交独立的,所以在解码时相应的译码器D0和D1可以同时工作。同理D2和D3也能同时工作,依此类推就能得到的简化译码结构。使用这种简化的译码器可以在损失很少性能的前提下减少一半的译码延时并大大降低译码复杂度。
使用多阶段译码器,接收机可以在获得需要的数据之后随时终止译码过程。对于小型的便携接收机,由于屏幕尺寸、电池容量和处理能力的限制,只需对高优先级数据(X0和X1)进行解码就能满足要求,这样就降低了译码电路的复杂度,减小了设备功耗,更好地适应了便携设备的需要。对于较大的固定接收机,屏幕很大,处理能力强,当信道条件较好时,可以对所有优先级的数据进行解码,提供最高质量服务,当信道条件较差时,低优先级数据会产生严重的误码,而高优先级数据由于解码所需信噪比门限较低,仍然能够正确解码,保证了最基本的服务质量。因此,使用多阶段译码的方法能够较好地满足不同类型设备和不同信道条件下的需求,具有良好的适应性。
3 仿真结果与分析
在仿真系统中,要传输的数据被分成3个优先级,其中高优先级数据采用(204,188)的BCH码和(2 048,1 024)的LDPC码级联编码;中、低优先级数据均采用(212,188)的BCH码和(204,1 280)的LDPC码级联编码。集分割采用图2所示BP分割的非均匀64QAM星座图映射,然后经过2 048载波的OFDM调制形成基带信号。仿真中采用的信道模型有AWGN信道和多径衰落信道[5],各条多径的延时分别为0μs,0.77μs,2.23μs,5.01μs,7.71μs,幅度为-3.9 d B,0 d B,-1.9 d B,-14.7 d B,-7.6 d B。接收端对高、中、低优先级数据依次进行译码,译码过程采用图3所示的简化多阶段译码器,并分别计算各个优先级数据的误码率。在仿真中对所述LDPC码与DVB-T标准中使用的删余卷积码进行了性能比较,两者使用了相同的码率。
图4a和图4b是AWGN和多径信道条件下的仿真曲线,图中同时画出了LDPC码和删余卷积码的仿真结果,两种编码方式的曲线各有3条,分别代表了高、中、低优先级数据的误比特率性能。表1中给出了不同信道条件和编码方式下各个优先级数据的信噪比门限,达到信噪比门限的标准为误比特率不超过10-6。
从仿真结果可以看出不论是AWGN信道还是多径信道,采用LDPC编码的各优先级数据的性能比采用删余卷积码分别提高了1~2 d B。当使用LDPC编码时,高和中优先级数据的解调门限相差约7~9 d B,中和低优先级数据的解调门限相差约4~5 d B,实现了多级传输所要求的不同优先级数据具有不同的解调门限的目标。多径信道下各优先级数据的性能比AWGN信道均有所下降,其中高优先级数据性能下降最少,保证了在比较恶劣的信道条件下高优先级数据仍然能够被正确解码。
4 小结
笔者提出了一种用于数字电视地面广播系统的多级编码调制方案,该方案把广播数据分成多个优先级,采用BCH码和LDPC码级联的方式对各优先级数据进行编码,并应用了分层次的集分割和星座图映射策略,以及简化的多阶段译码方法,实现了广播数据的分级传输。仿真结果表明,该方案在AWGN和多径信道下都具有较好的性能,能够为不同优先级的数据提供不同的差错保护,其中高优先级数据具有较低的解调门限,可以满足电视广播系统大面积覆盖的需要,中、低优先级数据具有逐级升高的解调门限,使得信道条件较好的用户能够获得更高的传输速率,提高了系统整体的传输效率,同时也能够满足小型的便携设备和大型的固定接收机对于速率的不同需求。
参考文献
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全固态中波发射机调制系统数字化 篇9
1 全固态中波发射机调制系统相关概述
在数字化改造中, 整个系统可接收EBU或AES数字音频信号, 当系统对音频处理后会进行调制信号的生成, 此时调制编码板便会对调制信号进行控制, 使发射机功放模块得以控制。从调制系统的运行原理看, 其能够使所有采样率变换、数据采集等得以实现。加上较多先进技术被引入其中, 如电源纹波补偿、发射机非线性补偿以及功率控制等, 使发射机电声指标得以改善。因此, 对发射机调制系统进行数字化改造, 是发射机播出质量提高的必然要求[1]。
2 调制系统功能分析
2.1 数字音频接口功能
调制系统数字化改造过程中, 主要以AES/EBU接口为主, 且将音频阻抗器件引入其中。以阻抗器件为例, 其作用在于可均衡得接受数字音频信号, 并匹配110Ω阻抗, 能够满足最小抖动、接收幅度要求。一般该器件在完成数字音频信号获取后, 会将其向接口芯片进行输送, 使所有的输入信号在接口芯片作用下解格式化。通过这一处理过程, 数字音频信号无论在接收或解码输出上都可实现, 真正满足数字音频信号输入要求, 达到调制系统数字化改造的目标。
2.2 控制通信功能实现
发射机控制在功能上要求表现为功率微调、功率等级调整以调幅度控制等方面, 尤其在功率控制上需发挥重要作用, 且设备保护、电流取样以及音频检测都可实现。此时, 将数字方式引入其中, 这些功能控制要求都将得到满足。同时, 数字化改造过程中, 将整个调制系统具体细化为低档功率、中档功率以及高档功率等拨码开关, 这样调幅度大小可以实际情况为依据进行调节, 并做好开机功率值的设定。另外, 数字化改造过程中, 也可进一步强化发射机保护功能, 原因在于系统本身以数字处理方式为主, 可及时反映出系统存在的故障。而且功率降低、封锁输出等情况下, 系统都可做到无延迟响应, 对发射机的保护可起到明显效果。由此可见, 数字化改造下, 调制系统既具备原有发射机控制的相关功能, 且改造后参数更为准确, 操作灵活性也得到大幅度提升[2]。
3 发射机电声指标处理方式研究
数字化改造旨在使广播设备综合性能, 包括可靠性、稳定性等都可提高, 而该目标的实现主要表现在电声指标处理方面。这就要求实际设计中, 不断引入相关的处理技术, 使电声指标能够达到发射机调制系统数字化改造要求。
3.1 转换采样率
该种处理方式从理论角度, 主要考虑到尽管C/D转换器作用下, 可使幅度精度得以保证, 且信号以离散形式呈现。但需注意系统实际运行中, 设备很难满足无限精度要求。此时需考虑引入A/D转换方式, 确保转换后幅度值接近于实际幅度值, 以此保证在幅度、时间等方面, 数字信号离散都可实现。需注意A/D转换器应用下, 尽管可使量化台阶得以形成, 但其会在采样点数减少的情况下不断变大, 容易产生量化误差问题。此时便需考虑将该误差控制在最小范围内。在此背景下, 可考虑进行采样率转换, 其可使传输处理音频信号中有损信号指标、量化失真等问题得到有效解决[3]。
3.2 线性化处理方式
通常发射机失真的原因除表现在信号失真外, 也可能因功放系统失真而导致失真问题产生。一般音频信号源出现失真的可能性较低, 所以在实际处理中应主要针对功放系统开展。从功放系统的主要构成看, 其主要以220 个等压模块、14 个推动模块以及1 个前级放大、1个缓冲放大等模块为主。其中大部分模块本身在结构上相同, 彼此间可进行互换。这种方式下, 系统运行中便会出现信号调制不合理得现象, 非线性失真问题极为明显。因此, 设计过程中可考虑采取线性化处理方式, 其主要指将相应的信号幅度增设于输入音频幅度上, 这样信号正峰偏小情况可得到改善, 调幅能够保持稳定。
3.3 噪声补偿功能
传统发射机系统运行中, 存在的问题多集中在信号比指标方面, 其主要指调制度最高情况下, 信号幅度、设备噪声幅度二者比值。由于发射机本身以全固态中波类型为主, 运行中不会有电子管热噪声、分频噪声等出现, 通常集中表现在整流电源系统方面。因此, 实际进行发射机信噪比提升中, 要求做好电源波纹噪声的控制。对此, 数字化改造过程中, 可将电源纹波补偿理念引入, 可将该方式称为反馈补偿。其实现的原理主要表现为利用A/D转换器对获取到的电源纹波信号转换, 这样主处理通道、收集的数据可进行合并, 完成数据输出过程, 仅需做好调制输出数据工作, 便能达到电源纹波噪声控制目标。此外, 为使发射机频率响应问题得到有效处理, 要求引入可编程逻辑器件, 其目的在于精确分析设备频率响应, 可考虑在数字低通滤波器数量上控制为两个, 再加上一个高通滤波器, 并引入MATLAB软件, 对滤波器应用情况进行仿真, 仿真过程中仅需以相位响应为依据, 进行频率响应控制, 便能达到设计目标, 使发射机频响指标得以提升[4]。
4 结论
数字化改造是当前提升广播电视系统综合性能的重要途径。实际改造中应正确认识全固态中波发射机调制系统的基本内涵, 在此基础上分析数字化改造后系统的基本功能, 并做好电声指标处理工作, 可采取线性化处理方式、噪声补偿以及转化采样率等方式, 确保电声指标得到有效处理, 才可满足数字化改造要求。
参考文献
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数字调制系统 篇10
1 数字调幅广播的概况
1.1 数字广播
自广播领域应用数字技术后,随之出现了数字音频广播,它作为新的广播系统,采用了1.536 MHz频道带宽与OFDM+DQPSK调制技术,同时每个子信道利用差分调制,以此避免了信道估计问题的出现。数字音频广播具有良好的抵抗能力,同时其服务质量也有所提高,但它也存在不足,主要表现为需要新的频点与发射设备,同时其接收机也具有一定的特殊性,因此,制约了其进一步推广。此后,30 MHz以下频段中短波AM广播得到了人们的广泛关注,为了使其实现数字化,各国均对其展开了研究。目前,此频段主要为模拟广播,其最为突出的问题便是干扰,但该频段下的调幅广播优势明显,如:较广的电波覆盖范围、较远的传输距离、雄厚的听众基础、低廉的接收机等,因此,其中波与短波广播吸引了各个广播公司[1]。
通过对调幅广播的研究可知,其缺点主要表现在以下几方面。一是,较低的传输质量,在实际传输过程中极易受到干扰,如:中波受电波衰落的影响,短波受同频与邻频的干扰,同时也受电离层的影响;二是,单一的业务,对于一部发射机而言,其利用一个载波频率,仅能够传送一套广播节目,未能满足多媒体广播的发展需要;三是,较小的频带宽,各传输带宽均不足4.5 k Hz。
1.2 数字调幅广播
在广播事业发展过程中,传统模拟广播缺点日渐明显,为了推动广播的发展,数字调幅广播吸引了众人的目光,通常情况下,其发展目标为:其一,良好的音频质量,数字广播借助95k Hz宽带,使音质达到甚至超过FM广播广播水平;其二,较高的可靠性,在数字广播与模拟广播同播基础上,进一步提高系统抗干扰能力;其三,丰富的数据信息,数字广播应对多媒体数据进行传输,如:图像、文字与动画等;其四,偏低的改造成本,在对模拟广播进行改造时,应控制其成本,并且要求数字广播的接收机应具有经济性与便携性[2]。
同时,我国中短波广播的数字化发展具有积极的意义,在制造商方面,将模拟广播改造为数字广播,其覆盖范围将进一步扩大,作为廉价的传媒,通过更新换代后,将拥有更为广阔的市场空间。同时,广播过渡发展时期,既有的中短波收音机需要配置数字广播接收附件,以此促进了相关产业的发展。在国家方面,模拟广播实现数字化与产业化发展后,适应了我国广播行业发展的需求,同时也为自然灾害及重大事件等报道提供了便捷、高速及动态的媒介。
2 数字调幅广播系统中的信道编码与调制技术
在数字调幅广播发展过程中,最为关键的技术便是数字技术,在信号发射、接收、传输等过程中需要不同的技术,主要包括数字压缩技术、信道编码技术与调制解调技术[3]。该文主要对后两种技术进行了介绍,具体内容如下。
2.1 信道编码
信道编码主要用于传播于电离层的短波信号,通过国内外学者的不断研究,提出了LDPC,它的优点为:接近信道容量的性能及较低的译码复杂度[4]。但相关的研究均是针对无记忆信道而言的,对于数字通信系统来说,其信道具有记忆性,因此,为了发挥LDPC码的作用,相关学者探讨了有记忆信道上的LDPC译码。虽然有限状态马尔科夫(Markov)模型可描述信道错误噪声,但通过研究发现,在有限状态Markov信道上,借助Markov信道记忆特征的联合估计和译码算法的性能较为显著[4]。在国外学者努力研究下,阐述了联合估计和译码算法的两个相互迭代部分,分别为标准的和积译码算法与前向后向算法,但此时译码器的性能相对较低,为了有效解决此问题,应对LDPC译码算法进一步改进,通过研究,提出了基于噪声软判决的联合估计与译码算法,它利用前向后向算法,实现了信道似然比的重新估计,同时在和积译码算法中利用概率消息传递策略对信息进行更新,从而提高了译码器的性能[5]。
在时变衰落信道上,选用的差错控制策略是结合不同信道条件以此确定的编码速率,为了保证此策略的有效性,需要使用速率兼容编码,即:采用一系列不同的速率码,其中涉及的码可利用相同的编码器或译码器进行编译码。在实际构造速率兼容编码过程中,长采用删余方法,此方法主要是利用低速率码,在传输中删除特定的比特位,从而实现了编码速率的提高。目前,BCH码、卷积码与Turbo码是最为常见的速率兼容删余码,前两种易于实现,但缺点为不能提供接近容量的性能,后者拥有良好的性能,但其缺点为较高的译码复杂度。与Turbo码相比,LDPC不仅具有较高的性能,同时其译码复杂度相对较低,因此,国外学者对其展开了研究,并提出了速率兼容LDPC码,此后,相关学者对其构造展开了研究,但由于缺少理论支持,导致删余LDPC码缺少最优化[6]。
为了优化致删余LDPC码,应采用高斯近似分析法,在此思想指导下,明确删余LDPC码的信息传递译码算法,并推导出迭代公式,同时利用此公式观察删余分布情况,了解删余LDPC码的性能,在此基础上,便可实现对最优删余LDPC码的构造,同时也保证了其具有较强的实用性。
2.2 调制技术
OFDM多载波调制技术,具有简明性与高效性,它与LDPC结合后,便可构成OFDM调制解调系统。
在移动无线环境中,频谱资源具有有限性,为了促进资源的高效利用,通信传输的可靠性需不断提高,而通信质量提高的主要方法便是信道编码,将其与调制技术结合能够获得高效的数字传输方案。通过相关学者的研究提出了TCM与BCM编码调制方案,二者具有典型性,但在移动通信中,信道衰落所引起的长突发错误,使其二者难以满足数字广播发展的需求,因此,在数字调幅广播系统中应采用多级编码调制,通过研究提出了基于LDPC码的多层编码调制系统,此方案主要是联合编码与调制,通过优化处理以此保证传输性能的提高[7]。
3 结语
综上所述,在广播数字化发展过程中,数字调幅广播系统的信道编码与调制技术研究得到了广泛的关注,该文介绍了数字调幅广播的概况,探讨了数字调幅广播的信道编码与调制技术,相信,在现代技术支持下,数字调幅广播系统的发展目标将逐步达成,同时我国广播事业发展也将更加稳定与高效。
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