调制解调器卫星通信论文范文

2024-01-01

调制解调器卫星通信论文范文第1篇

1 调制结构分析

1.1 开关键控调制 (OOK)

在OOK调制方式中, 对二进制信息比特进行逐比特的调制。通过激光器的开断来生光脉冲, 当所要发送的信息为“1”时, 激光器在对应时隙内发送一个光脉冲;当所要发送的信息为“0”时, 激光器完全关闭, 在对应的时隙内不发送光脉冲, 利用光信号的通断实现信息传输。

1.2 脉冲位置调制 (PPM)

单脉冲位置调制 (L-PPM) , 是将一个二进制的M位数据组映射为由L=2M个时隙组成的时间段上的某一个时隙处的单个脉冲信号, 其符号间隔为:T=log2L/Rb, 被分为L个时隙。如果将M位数据组写成K= (m1, m2, …, mM) , 将时隙位置记为k, 则L-P P M调制方式的映射编码关系可表示为[1]:

其中, S k (0≤k≤2M-1) 为脉冲时隙在第k个位置。

差分脉冲位置调制 (DPPM) 是一种在L-PPM调制基础上改进的调制方式。对于一个L-P P M符号, 它的时隙数是固定的L位, 其中一位为1, 其余位为0。而DPPM的时隙数不定, 它由一串低电平跟着一位高电平构成。D P P M与L-P P M相比, D P P M不仅对符号级的同步没有那么严格的要求, 它还能提供较高的功率利用率和频带利用率。

1.3 脉冲间隔调制 (DPIM)

数字脉冲间隔调制 (D P I M) 与P P M类似, 也是一种脉冲位置调制方式。但是DPIM调制每个符号所包含的时隙数不是固定的:分为无保护时隙和有保护时隙两种。有保护时隙的DPIM调制方式通常采用一个保护时隙, 这样可以有效地减少码间串扰的影响, 该调制方式的符号Sk (k是符号所表示的十进制数) 的时隙个数为k+2, 脉冲在每个符号的起始时隙上, 后加一个保护空时隙, 再加上k个空时隙来表示信息。当接收端解调时, 判断接收到脉冲时隙后, 只需数脉冲时隙后的空时隙数, 再减1就行了。因此, DPIM在接收端只需时钟同步而不需符号同步, 简化了系统结构。

双头脉冲间隔调制 (DH-PIM) 方式比较复杂, 每个符号所包含的时隙数也不是固定的, 但是它采用两种起始脉冲。符号S k由头部时隙和后续的m个空时隙所组成, 其中:

头部时隙数为α+1个 (α为整数) , 假设两种头部形式H1和H2。H1起始脉冲宽度是α/2个时隙, 其后是α/2+1个保护时隙;H2脉冲宽度为α个时隙, 其后为1个保护时隙。当k<2M-1时, Sk符号的头部时隙为H1, 反之则为H2。

2 调制性能比较

本文在码速率相同的条件下, 分析比较了五种调制方式的平均发射功率、带宽需求和误时隙率。

2.1 平均发射功率

假设峰值功率为Ps, 在二进制信息比特“0”、“1”等概出现的情况下, 则OOK (非归零码) 的平均发射功率为:POOK=Ps/2;由于在一个PPM符号所包含的2M个时隙中, 只发射一个时隙的光脉冲, 则L-PPM的平均发射功率为:PPPM=Ps/2M;一个DPPM符号包含 (2M+1) /2个时隙, 则PDPPM=2Ps (2M+1) ;同理, PDPIM=2Ps/ (2M+3) ;在DH-PIM调制方式下, 其头部脉冲的平均宽度为1.5个脉冲 (假设两种头部等概出现) , 每个脉冲占用α/2个时隙, 因此, 头部脉冲的平均时隙数为3α/4, 则其平均发射功率为:PDH-PIM= (3αPs) /2 (2M-1+2α+1) 。

分析可知, 当M一定时, P P M、D P P M、DPIM和DH-PIM的功率利用率都比OOK的高。除OOK随M的增大平均发射功率不变以外, 其它的调制方式随M的增大, 平均发射功率均逐渐下降。

2.2 带宽需求

设激光通信系统的传输比特率为Rb, 则O O K所占带宽为BO O K=Rb;P P M相对于O O K的归一化带宽BP P M=2 MRb/M;D P P M的平均时隙数为 (1+2 n) /2, 则BDPPM= (2M+1) Rb/2M;同理, DPIM平均时隙数为 (3+2n) /2, 则BDPIM= (2M+3) Rb/2M;DH-PIM的平均时隙数为α+2M-2+1/2, 则BDH-PIM= (2M-1+2α+1) Rb/2M。

由分析可知, 当M一定时, PPM、DPPM、D P I M和D H-P I M所需的带宽都比O O K的高, 其中PPM所需的带宽最高。

2.3 误时隙率

本文采用强度调制/直接检测 (IM/DD) 的无线激光通信系统的等价基带信道模型, 假定只有噪声均值为0, 方差为σn2的加性高斯白噪声存在。

由各种调制方式相对于信噪比的误时隙率曲线可知, 信噪比一定时, PPM、DPPM、D P I M和D H-P I M的误时隙率比OOK的低, 其中PPM的误时隙率最低。

3 结语

本文从平均发射功率、带宽需求以及误时隙率三方面对各种调制方式进行分析, 通过分析可知, 各种调制方式各有优势也存在不足, 但在通信系统, 主要考虑带宽利用率和误时隙率。因此D P P M、D P I M和D H-P I M更具有优势, 更适用于未来无线激光通信系统。

摘要:本文详细地分析了五种典型无线激光通信调制方式:OOK、PPM、DPPM、DPIM和DH-PIM, 并结合无线激光信道特点, 对各种调制方式的平均发射功率、带宽需求和误时隙率进行了分析比较。结果表明:DPPM、DPIM和DH-PIM更具有优势, 更适合于未来无线激光通信系统。

关键词:无线激光通信,调制方式,发射功率,带宽,误时隙率

参考文献

[1] David JT, David R Wisely, lan Neild etOPtieal wlreless:the story so far[J].IEEE Communication Magazine, 1998:72~82.

[2] 柯熙政, 席晓莉.无线激光通信概论[M].北京:北京邮电大学出版社, 2004:148~150.

[3] 毛昕蓉, 李荣.无线光通信调制技术的性能分析[J].通信技术, 2009, 3 (42) :54~59.

调制解调器卫星通信论文范文第2篇



据《华尔街日报》透露,苹果曾考虑收购英特尔的调制解调器芯片业务,双方于去年夏天,就收购后者的智能手机调制解调器芯片业务进行谈判。持续数个月后,直到苹果与高通和解并达成多年的芯片供应协议,随后苹果与英特尔的谈判只得停止。

调制解调器是一种计算机硬件,是基带芯片的核心部分之一,其主要作用是把计算机的数字信号翻译成可传送的模拟信号,而这些模拟信号又可被线路另一端的调制解调器接收,并译成计算机可懂的语言。

苹果若要解决调制解调器困局,有3条道路:第一,与高通或英特尔签订长期合作协议;第二,完全自主研究;第三,收购英特尔的相关业务团队,在此基础之上优化产品。

首先,多年来,苹果始终依靠高通为其手机产品提供调制解调器,以连接高速蜂窝网络。但由于高通和苹果的专利纠纷旷日持久,去年苹果的iPhone XS系列转而采用英特尔的调制解调器,这也导致了该系列产品通信信号口碑不佳。如今高通、苹果达成和解,英特尔的调制解调器在智能手机市场将面临尴尬境地。

其次,苹果并非甘于“寄人篱下”,自身也在研发基带芯片,主攻调制解调器。据悉苹果公司目前已经有1 000~2 000名工程师,正在为即将到来的iPhone调制解调器芯片开发而工作,以期有一天可以摆脱高通,实现供应链自主研发生产的一体化布局。

与高通握手言和,或许是基于5G在即,苹果不得已而用之的权宜之计。但事实上,自研调制解调器并不容易,也需要时间。苹果自家的调制调解器最早应该要等到2021年才能投入使用。

作为基带芯片的重要组成部分,调制解调器涉及到一定量的通信专利。如高通、华为、联发科、三星、中兴等厂商都握有一定的通信专利。而苹果在通信领域技术积淀缺失,根基不牢靠,通信技术层面一直是苹果专利覆盖的盲区与短板。再加上当今通信技术的演进和复杂程度在快速迭代,5G基帶芯片的设计难度要远大于4G时代。自研道路前途未卜。

最后,摆在苹果面前的无疑只有收购英特尔的调制解调器团队。好处有三:其一可以帮助苹果节约一定的研发时间,并扩展专利布局;其二,可以帮助苹果每年节约大量的采购成本;其三,虽然英特尔退出了智能手机的基带芯片市场,却依然为智能手机以外的智能设备设计5G基础设施和调制解调器,苹果如果完成收购,也有利于苹果在5G时代物联网的布局。

在5G时代,各大厂商对5G专利的重视程度空前。4G时代是高通的天下,但5G时代是群雄逐鹿的时代,谁将问鼎仍未可知。

自研调制解调器并不容易,全球仅有包括高通在内的少数几家公司拥有该项业务。随着5G时代临近,智能手机基带芯片市场未必由高通说了算。华为、联发科、Sequans和三星等厂商都在稳健增长,苹果要在该市场突破,面临的拦路虎很多。

苹果有自研动作,又舍不得花钱去收购一项颇有前景的业务,这其实是苹果的战略短视。从过去苹果与高通的专利官司中,我们也可以看出苹果的轻视。

在苹果与高通的诉讼案中,苹果曾经指控高通对其专利技术收费过高,并一度淡化调制解调器和高通发明的重要性。甚至在和解之前,苹果的律师在法庭上表示,调制解调器只是连接互联网的方法之一。

但事实已经证明,如果没有这些调制解调器,苹果iPhone系列产品在通信层面的体验很快就会被竞争对手赶超。

众所周知,苹果是一家不差钱的公司,账上的现金就有2 000多亿美元。但苹果过去的收购思路一向是小成本的收购,如创业型技术类公司(苹果最高的收购纪录是30亿美元收购Beats),也一向不舍得在收购大业务与研发上花太多钱,导致了其自身在5G时代受制于高通。

当前英特尔调制解调器业务还在寻求接手方,如果被其他厂商抢先拿到手,而苹果未来自研进展如果未能达到预期,那么,苹果将来可能也会后悔错失了这项收购业务。

调制解调器卫星通信论文范文第3篇

课程名称: 通信原理综合设计实验 指导老师: 学生姓名: 学 号: 专业班级:

2016年 06月 16日

1 实验一 7位伪随机码1110010设计

一、实验目的

1、了解数字信号的波形特点

2、掌握D触发器延时设计数字电路的原理及方;

3、熟悉Multisim 13.0软件的使用

二、设计要求

设计7位伪随机码1110010,要求输出波形没有毛刺和抖动,波形稳定效果较好,可用于后续的综合设计实验。

三、实验原理与仿真电路及结果

要求产生7位伪随机码,根据M=2-1=7,所以n=3,需要3个D触发器,在32KHz正弦波或方波的时钟信号触发下,第三个D触发器输出端产生1110010的7位伪随机绝对码。仿真电路及波形结果如下:

n

一、7位伪随机码1110010产生电路

二、7位伪随机码1110010波形

观察结果波形发现,伪随机码波形频率较之信号源波形(32KHz)减小了,但幅值不变仍为5v.

四、实验心得与体会

本实验原理较为简单,在大二上学期的《数字电路与逻辑设计》课程中已经学习过,且实验前老师也给出了电路,故完成实验只需要简单的搭建仿真电路即可,产生正确的随机码波形也为后两个设计实验做好准备。通过本次设计实验,我重新复习了数字电路逻辑设计中的D触发器产生特定数字序列的知识,同时也熟练了Multisim软件的使用,为后续综合设计实验打下基础。

实验二 2FSK调制、解调电路综合设计

一、实验目的

1、掌握2FSK调制和解调的工作原理及电路组成

2、学会低通滤波器和放大器的设计

3、掌握LM311设计抽样判决器的方法、判决门限的合理设定

4、进一步熟悉Multisim13.0的使用

二、设计要求

设计2FSK调制解调电路,载波f1=128KHz,f2=256KHz,基带信号位7位伪随机绝对码(1110010)要求调制的信号波形失真小,不会被解调电路影响,并且解调出来的基带信号尽量延时小、判决准确。

三、实验电路与结果

 实验总电路图

一、FSK调制、解调总电路

3  调制电路

1)实验所用的128KHz和256KHz载波正弦信号由对应频率的方波通过高低通滤波得到,子电路如下:

二、128KHz正弦载波信号生成电路

三、256KHz正弦载波信号生成电路

2)实验基带信号7位伪随机码子电路(同实验一)如下:

四、基带信号1110010生成子电路

3)128KHz、256KHz载波信号、基带信号、已调信号波形:

五、载波、基带及已调信号波形

5  解调电路

1)解调部分电路如下:

六、FSK解调电路

以上电路中,解调运用的仍是4066芯片的开关特性来实现:将已调信号接入4066中并分别用128KHz、256KHz的信号源方波“识别”出已调信号中的128KHz和256KHz频率的正弦信号,然后经过两个相同的32KHz(生成伪随机码的信号源频率)的低通滤波器,滤出含有基带信号的“混合”波形,最后将这两路信号接入LM311比较器,根据课本知识,这一步实现的是两路信号的比较,谁大输出谁,最终输出解调信号。

电路中,LM311比较器处接了两个上拉电阻(R

9、R10)和下拉电阻(R25),作用分别是使解调信号可正常输出和矫正美观解调波形。另32KHz的低通滤波器电路及最终所得的解调信号波形见下图:

七、32KHz低通滤波器

八、FSK解调信号与基带信号波形对比

观察波形结果发现,信号得到了较好的解调,基本恢复了基带信号(上方为基带信号,下方为解调信号)。不过解调信号与基带信号存在一定的延时,这可能是由电路中的某些器件引起的,如:电路中406

6、LM311芯片的触发可能导致信号延时;滤波电路中,电阻和电容也可能对相位产生影响,使信号延时。总体来说,FSK对基带信号的调制和解调结果是比较合理的,实验具有一定的准确性。

四、实验心得体会:

本实验是FSK调制与解调的综合性设计实验,首先载波信号调用实验一中的方波高低通生成正弦波方法得到,基带信号调用实验四中的伪随机码方法生成。另外实验增加的难度在于,运用4066和LM311芯片实现已调信号的解调。首先充分利用了4066芯片的开关特性,“识别”出已调信号中两个载波频率的波形并进行低通滤波得到两路初解调信号,然后利用LM311芯片完成两路信号的比较,同课本介绍的包络检波一样,谁大输出谁,完成信号的解调。实验完成后,我思考的问题是,为什么要通过比较器来得到解调信号。我的理解是:4066开关电路不像实验五中的科斯塔斯环一样锁定频率精准,锁住了频率即输出1,否则输出0。对于128KHz的信号,利用256KHz的方波控制开关也同样会有部分信号流过,且这部分信号低通滤波较难滤除干净,所以采用比较信号大小的方法来决定信号的输出,剔除掉这部分干扰信号完成解调。本实验的综合和性较强,且电路成分也比较多,宜采用子电路方法简化电路以减少因电路间干扰而出现错误。实验难点在于设计产生载波信号和解调部分的滤波器的设计,这直接影响到最后是否可成功解调出信号。在实验一2KHz低通滤波器设计的基础上,将其修改成所需截至频率的滤波器较容易实现,一般经验性的操作是将电容调小一个数量级,然后再观察波形调整电阻来实现。总之实验下来让我更加熟练了multisim仿真操作、不同截至频率滤波器的调节技巧以及FSK调制与解调理论知识的理解。实践结合起理论知识,使得我们更清晰的理解理论并提高了动手操作能力,受益略多。

7 实验三 2DPSK调制、解调电路综合设计

一、实验目的

1、掌握2DPSK调制和解调的工作原理及电路组成

2、了解实现信号0相和π相波形间转换的电路

3、掌握低通滤波器的参数设置和LM311抽样判决器的判决电压设置

4、熟练运用Multisim13.0,学会用软件实现简单的电路调试

二、设计要求

1. 设计2DPSK调制解调电路,载波f=512KHz,基带信号位7位伪随机相对码。要求调制的信号波形失真小,不会被解调电路影响,并且解调出的基带信号尽量延时小,判决准确。

2. 采用子电路设计方法。 3. 用4066芯片实现解调信号。

三、实验电路与结果

 实验总电路图

一、PSK调制、解调总电路

 调制电路

1)实验所用512KHz的载波正弦信号由对应频率的方波通过高低通滤波得到,子电路如下图所示:

二、512KHz正弦载波信号生成电路

2)实验基带信号7位伪随机码子电路(同实验一)如下:

三、基带信号1110010生成子电路

3)实验中同、反相子电路图:

四、同相子电路

五、反相子电路

4)512KHz载波信号、同、反相信号、基带信号:

六、512KHz载波、同、反相信号、基带信号波形图

其中,图一的最上方为512KHz载波波形,中间为同相信号波形,最下方为反相信号波形。

5)已调信号波形:

七、已调信号波形

10  解调电路

1)解调部分电路如下:

八、PSK解调电路

以上电路中,解调运用的仍是4066芯片的开关特性来实现:将已调信号接入4066中并用512KHz的信号源方波“识别”出已调信号中的同反相512KHz频率的正弦信号,然后经过两个相同截至频率的低通滤波器(理论值为32KHz,即与生成伪随机码的信号源频率一致),滤出含有基带信号的“混合”波形。参考“混合”波形的幅值设置一个合理的判决门限电压值(本实验中给的是1v),与所得的“混合”信号一起接入LM311比较器中比较,最后得到解调信号。

电路中,LM311比较器处接了下拉电阻(R25),作用是使解调信号可正常输出解调波形。另解调低通滤波器电路及最终所得的解调信号波形见下图:

九、解调低通滤波器电路

十、PSK解调信号与基带信号波形对比

观察波形结果发现,信号得到了较好的解调,基本恢复了基带信号(上方为基带信号,下方为解调信号)。但解调信号与基带信号间存在一定的延时,这与FSK实验中一样,可能是由电路中的某些器件引起的,如:电路中406

6、LM311芯片的触发可能导致信号延时;滤波电路中,电阻和电容也可能对相位产生影响,使信号延时。总体来说,PSK对基带信号的调制和解调结果是比较合理的,实验具有一定的准确性。

四、实验心得体会:

调制解调器卫星通信论文范文第4篇

【摘要】本文以卫星通信干扰技术为研究对象,通过对卫星通信技术可能面临的干扰技术类型的和相关抗干扰技术方案的分析,结合现代卫星通信抗干扰技术的革新和发展趋势,在克服现有卫星通信抗干扰技术的不足的基础上,试图探索出一种能整合运用多种有效抗卫星通信抗干扰技术的优化卫星信号处理的新型卫星通信体制,推动卫星通信抗干扰技术的理论研究。

【关键词】卫星通信干扰抗干扰系统

现代卫星通信由于具有多种独特的通信优势,如通信范围广、通信数据质量高、通信组网方便、通信系统投资成本低、可有效克服复杂地理环境等优势,因此在军事和其他特殊行业领域应用范围十分广。卫星通信系统的种种优点能有效满足军事通信的保密性和抗干扰性要求,然而卫星通信系统也会面临通信干扰的潜在危险,需要进一步发展和完善通信系统的抗干扰技术方案和体系。

一、卫星通信面临的潜在的干扰

卫星通信系统主要分为上行链路和下行链路,上行链路面临的潜在干扰是主要是电磁干扰,如陆地固定式干扰机、机载干扰机和干扰卫星发射的干扰电磁信号,下行链路主要面临的是飞航式、机载式通信电磁干扰,但是下行链路被干扰时,干扰源在覆盖范围和信号干扰强度上都较小。因此卫星通信系统的上行链路干扰处于相对薄弱环节。上行链路面临的干扰依据不同的划分标准可以划分为多种不同的干扰类型。如按照干扰的形成方式可以划分为欺骗式干扰、压制式干扰和搅扰式干扰;按照干扰信号的频谱形式可以换分为瞄准式信号干扰、部分频带式信号干扰、扫频式信号干扰和阻塞式信号干扰等。西方发达国家的通信干扰技术的频率范围是0.5GHz到20GHz之间,干扰信号的脉冲峰值功率甚至可以达到10万W级上,干扰类型众多。

二、卫星通信常用的抗干扰技术

卫星通信抗干扰的主要目标是对信息数据、信息载体和信息传播方式进行有意识的处理,从而有效提高通信接收端的输出信干比,提升信号的抗干扰能力,使卫星通信系统能高效实现有用信息的传递。卫星通信抗干扰技术主要有:通信扩展频谱技术、通信抗干扰天线技术和编码调制技术等。

(1)天线抗干扰技术。

由于卫星通信网络空间跨度很大,通信很容易受到干扰,因此卫星通信抗干扰的核心方案之一就是完善和优化通信卫星的覆盖结构,以便即使某一方向受到强烈的通信干扰,仍然能保障我方天线能顺利接受卫星通信信号。具体的天线技术包括多波束天线技术(MBA)、智能天线技术和自适应调零天线技术等。MBA最大的优点是能灵活控制卫星发射天线指方向,尤其是相控阵MBA,可灵活选择卫星天线的波束形态以有效提高通信抗干扰能力;自适应调零天线主要原理是通过自适应加权来调整和优化天线阵,尽可能地降低卫星通信受干扰程度;智能天线技术则主要是在自适应天线的抗干扰技术基础上,通过优化阵列信号处理并利用数字波束形成技术来降低信号受干扰程度。

(2)扩展频谱抗干扰技术。

与传统的无线通信通过扩频与天线阵列技术结合的抗干扰技术不同,卫星通信的抗干扰技术对扩频的技术要求更高,因此卫星通信的核心抗干扰技术之一就是扩频抗干扰技术。扩频抗干扰技术一般分为直接序列扩频技术(DS)和调频技术(FH)。直接序列扩频技术可将接收到的信号进行解扩转化为窄带信号,窄带干扰信号也可被解扩为宽带信号,再通过窄带滤波器进行能量滤除,有效降低信号干扰度。而FH技术则通过在多种载波频率之间进行随机切换的方式进行抗干扰,相对于DS技术,调频在带宽较宽的情况下更为实用。

(3)编码调制抗干扰技术。

当卫星通信系统的数据遇到差错控制的问题是需要FEC技术进行解决—前向纠错。前向纠错可利用的FEC码主要是卷积码。当卫星通信遇到干扰时,可采用级联编码方案进行解决,该技术拥有两种简单级联码,相对于单一码有更多的编码增益。而卫星通信抗干扰可利用包括恒包络调制方式、PSK技术、连续相位调制方式、格状编码调制技术等调制方式进行抗干扰调制。针对不同的频段信号采用相应的调制方式可以有效提高卫星通信系统的抗干扰容限。

三、建构完善的卫星通信抗干扰技术体系

卫星通信抗干扰技术是卫星通信系统安全运行的保障,必须加强完善的抗干扰技术体系的研究。现代卫星通信抗干扰技术主要朝优化星上信号处理、综合运用多种抗干扰手段并且由灵活的组网能力和业务的抗干扰体系方向建设。智能天线技术要加强相控阵多波束天线技术和盲波束形成技术的研究以获得理想波束;加强混合扩频和自适应扩频技术的研究,提高通信扩频抗干扰能力;加强衛星通信信道研究,寻求最优通信信号调制方式;加强对抗复杂干扰时频的干扰低效算法研究,同时加强可有效整合多种卫星通信抗干扰技术的信号传输方案的研究,建构出完善的卫星通信抗干扰技术体系。

调制解调器卫星通信论文范文第5篇

1.1 功放板故障时电压产生震铃的解决方案

功放板故障时电压是产生震铃的原因, 功放板的输出变压器的次级是串在一起向输出网络馈电的。次级电流产生的磁通量抵消初级电流产生的磁通量。出现故障时, 暂停功放板 (意味着初级开路) 在暂停瞬间必然由暂存的初级电流形成电势, 从而导致次级感应一个反电势 (Ldi/dv) 。这就使次级形成高阻抗, 造成输出电压产生震铃。多个功放板失效会造成震铃幅度升高, 严重时会使磁环损坏。为了解决震铃问题, 把所有故障功放组合器的磁环变压器的初级呈现低阻抗。设暂停之前磁环变压器初级左面为正, 则所呈现低阻抗通路如下。

T+-G1的反相高频二极-C1-地-C2-G2的D-S极一T-这样高频变压器的初级就呈现为低阻抗, 就可以解决功放板故障时电压产生震铃的问题。

1.2 改变RF级的拉合闸情况来实现相位调制补偿

RF级按调制信号包络与初步调幅台阶拉合闸方法是由软件实现的。图1是合闸滞后、拉闸引前的控制方法, 从该图可看出沿着音频调制信号的包络上升段A, 在上升段, 升值越大误差越大;而在下降段B降值越大, 误差越小。即当电压处于上升阶段, 合闸时滞后于实际调制信号。而当电压处于下降阶段时, 拉闸引前于实际波形, 所以误差电压有亏值。改进为合闸引前、拉闸滞后的方式就可以实现相位补偿。其原因是两数矢量之和不可能大于同相加值, 所以在误差亏值的情况下, 不可能实现相位调制补偿。为此, M2W机所有功放模板改成合闸引前拉闸滞后的方式就可以实现相位补偿。

1.3 增强型N沟道场效应管的保护

由于M2W机选用的管FET为IRFP460, 场效应管特点是输入呈高阻 (绝缘门) , 所以得到广泛应用。但它也存载一个缺点, 由于输入呈高阻而D~G间又存在CGD, 根据密勒效应漏极D上加一电压Vnn;二栅极G又呈高阻, 所以栅极也相当处在Vnn电位上。异常时电压会更高, 容易将G~S击穿。为克服这一现象, 我们使用时在G~S间加一高频稳压管, 用以保护G~S间不能产生过高电压。同时在栅极上串一小过流电阻。因场效应管使用在高频高压电路中, 所以必须选用在D~S间有一反相高频二极管的场效应管, 以保护此管不被击穿。同时此管又是呈低阻抗的一个通路。

2 载波调幅监视器设计与调试

由于M2W机反射过大时, 功放场效应管会被击穿, 发射机会关功放来加以保护, 并且发射机会降功率, 直到反射功率低于设定值降功率才会停止;而当出现非常恶劣的情况时, 发射机就会自动关机来自我保护。因此, 载波的情况对于工作人员是需要及时掌握的。输出监视器对发射机的输出功率、功率传输状况可以提供可靠的监控信息, 并送至控制电路去执行操作和显示。因此载波调幅监视器的设计对于发射机的日常维护使用是非常重要的。输出监视器取样电路由驻波检测电路和定向耦合器组成.在输出网络的首、末端, 利用电磁场耦合的射频取样电路取得射频电压 (电流) 的取样信号, 这些信号包含有入射波电压和反射波电压的成份必须想办法把它们分离开, 获得入射/反射电压的取样信号能完成分离任务的电路是驻波检测电路和定向耦合器。下面介绍该机的射频取样电路及输出监视器的驻波检测电路、定向耦合器的设计与调试。

2.1 射频取样电路的设计

射频取样电路利用电磁场耦合的原理从发射机的输出网络取得射频电压、电流用来作为耦合器和驻波检测电路的输入信号。有4路取样信号, 即: (1) 带通虑波器驻波取样电路; (2) 天线驻波取样电路; (3) 入射功率取样电路; (4) 反射功率取样电路。这里要说明的是:入射功率耦合器和反射功率耦合器的取样电流, 两者之间幅度相等相位相反。

2.2 驻波检测电路的设计与调试

驻波检测电路包括天线驻波检测电路和带通滤波器驻波检测电路两部分。当发射端输出端接的是纯电阻负载, 驻波比是1, 且电流、电压同相, 其幅值由欧姆定律E=IR决定。若负载阻抗发生变化, 电压电流幅值相应变化, 相位关系也要随着变化。驻波检测电路在发射机输出阻抗为 (50+j0) Ω时进行平衡关系。这样, 只要有一个或两个值变化驻波检测电路将会输出一个电压信号。当天馈系统处于失配状态时, 则UAB=2KU反。从上式可看出, UAB与反射电压成正比。这样, 若取样值相位相同, 幅值相等则没有射频电流流过变压器, 只要有一个或两个取样值由相位、幅值变化, 高频变压器初级中就有电流流过, 其次级线圈中就会耦合出UAB信号电压, 通过UD1、UD2检波, 电容C滤波后取得与反射电压成正比例的直流信号, 即为天线驻波检测输出电压。为使电压取样和电流取样互相不影响, 初级线圈设计成并联谐振电路把两个信号连接起来, 该网络调谐在发射机工作频率上, 以提供一个高阻抗在两者取样值之间。粗调使用开关SB选择不同值的电容、电感接入而实现, 另外还可用可变电容C10进行细调。开关SB也是为调整并联谐振电路而设。即当开关置于地电位时, 断开取样电流。这时, 只有射频取样电压送到变压器的初级A端, 以便调整。射频取样电压 (幅度) 调整是由电容分压电路下半部分的可调电容C9完成;射频电流取样 (相位角) 调整是有并联可调电感L3, C电路中的开关SA选择不同值的电容完成。当发射机输出网络正常工作时, 检测电路的“平衡”状态是通过调整变压器初级A, B两端的射频电压得到相同的相位/幅值, 使检测电路直流电压输出为零。

3 结语

全固态数字式调幅发射机作为目前最先进的中波调幅广播设备以其体积小, 重量轻、操作维护方便、故障率很低、发射效率高等特点, 受到广播事业工作者的一致认可, 目前在国内各发射台已基本实现普及。本文改进的M 2 W型1 0 0 k w数字幅相调制发射机各项发射指标均达到甲级水平, 收听效果得到了很大的改善, 同时因其故障率低的特点, 大大减轻了日常维护和值班员的工作强度, 真正体现了高效、优质播出的特点。

摘要:本文针对M2W机使用过程中出现的问题, 提出了解决方案, 为了配合M2W机的使用完成了载波调幅监视器的设计, 包括射频取样电路、驻波检测电路等, 实践表明改进的M2W机的性能得到了进一步的提升, 误报警率和故障率都明显下降。

关键词:幅相调制,发射机,中波

参考文献

[1] 俞春华.数字调幅广播系统的软件模拟和虚拟无线电仿真[D], 南京:东南大学硕士论文, 2004:22~25.

[2] 张雄伟, 陈亮.现代语音处理技术及应用[M].北京:机械工业出版社, 2003.

调制解调器卫星通信论文范文第6篇

摘 要:新时代信息变革带动全球信息化的发展,在21世纪到来的今天,信息革命渗透到人类社会的每一个领域并引起该领域的快速变化,一旦某领域广泛应用信息技术,那必然会产生质的飞跃。高科技信息模块技术的发展,带动了全球经济进步,极大地促进了经济增长。而微电子技术、通信技术和计算机技术先进理念的运用,在信息模块发展中发挥着举足轻重的作用。

关键词:信息 网络化 技术 经济全球化 发展

文献标识码:A

引言

随着互联网、移动通信技术、物联网和云计算机等信息技术的出现发展,在21世纪的今天,一个新的时代——全球化信息时代正经历着一场伟大的革命到来。以微电子技术、通信技术和计算机技术为标志的现代科学技术革命已经进入了一个新技术信息时代,电子计算机和通信为主的信息产业,通过人类的信息传递储存的质量和速度的变化,使信息处理第一次可以超越人类的自身发展,从而真正达到信息的传递、储存、加工处理以及利用的一体化和自动化,实现了人类第五次信息变革。世界经济的全球化进程不断加快跨区域商品经济的发展,推动了全球经济的增长,带动了世界政治、社会、经济的进步。一个高效、快捷准确的Internet的智能化物流信息系统快速发展,信息网络越来越被各行业所重视,并带来了一场商业革命,也波及到全球的世界经济格局的变化,使各国争相研制开发信息软件朝更加高科技发展,促进经济增长,带动人类的进步。

一、微电子技术——信息技术的细胞

1.电子技术已广泛应用于各个领域,渗透到千家万户。最常见的电视机、自动洗衣机等都要使用电子技术。由电子技术组成计算机和通信设备,以往的电子电路的基本单元是电子管、晶体管,由它的集成电路(简称IC)更广泛应用于生产、生活各个方面,小到电子表,大到电子计算机和通信设备。

2.早在1948年美国贝尔实验室研究出晶体管,它体积小、可靠性好,1959年美国就有了57家半导体公司。随着我国的科技的发展,电视机的使用率大大增加,四川长虹、海尔等品牌大量的销售带动经济的发展。而微电子技术的蓬勃发展,是在广泛深入地渗入到通信领域后才得以实现。微电子技术革命深入人心,以大规模集成电路为基础的微处理机价格低廉,电子计算机出现在大众眼前。由于计算机的广泛应用,带动了微电子技术的发展,同时促进了消费产品的广泛使用。例如,炊具、洗衣机、洗碗机、缝纫机、空调器等,并广泛应用于汽车产品中。在医学上也得以广泛的应用,X光照相仪器、CT心电图、理疗机来监视病人的体内病情,从而达到治疗的效果,给医疗提供了先进的技术,为患者提供必要的保障。机器人出现代替人工的就业,实现了机器人进入焊接、涂漆、组装、搬运、检修等领域,把人类从身体劳动和危险工作中解放出来;还有各种各样的IC卡为我们的生活提供了便利条件,也使得微电子技术在各个领域的广泛应用。

二、通信技术

简单地说通信信息功能即是信息的转移、传递过程,它是通过电子计算机和大规模集成电路技术、激光技术、空间技术等科学技术发展,应用了卫星通信、光纤通信、数据通信等新的技术手段展开的新通信业务。

1.移动通信。移动互联网领域已经被描述成一个遍地黄金的新战场,无数的淘金者在这里从事了开发制造营销等工作,从过去的寻呼机(传呼机、BP机)由使用者随身携带到大哥大再到现在全球化任一地方,互相通信的手机通信技术为智能和移动互联网的迅速普及和发展带来了APP的繁荣。有调查显示手机APP的使用率达到了68%,成为智能手机里使用最频繁的应用种类之一。据不完全统计,我国联通、电信、移动连续几年创新高,其中移动在个人业务中获利4.4亿人民币,可见信息的发展变革带动了经济的快速增长。

2.光纤通信。光纤和卫星通信等的出现,导致了一个全球网络时代的到来。光纤是一种传播光波的导线,它一般由两层组成,线路损耗低、传输距离远、速度快、重量轻、绝缘性能好、保密性强、成本低,可以在同一条道路上进行双向传输。利用这一特性,用户可以通过交互信息系统与对方“对话”使之为光纤进入办公室,光纤进入家庭做准备。

3.数据通信。数据通信已经深入老百姓家中,随着社会经济、科学技术的发展,社会各界对信息传递要求越来越多从原来的电话、声音到现在的图像,文件资料等汇成了一个系统,使之数字通信最容易实现的多种业务的综合,数字化的综合业务通信网则能更好地满足现代化通信的要求。

4.卫星通信。早在20世纪60年代中期开始使用卫星通信,并迅速成为国际通信的主要传输手段。卫星通信系统由通信卫星、地面站和传输系统组成。由一个无人值守的空中微波中继站,接收从地面站发射来的信号,经过放大,再送回另一个或几个地面站。目前通信卫星已经发展到第六代。

5.北斗系统。我国自行研制的北斗全球定位系统,现在已开始向亚洲国家开发服务,在这一地区,北斗已经成为美国GPS和俄罗斯格洛纳斯系统的有力竞争对手。按照计划“北斗系统”,今后将渐渐进入全球市场,获得经济效益。目前中国已经发射了35颗北斗导航卫星中的14颗,可以为中国全境提供GPS服务。到2020年左右,全部35颗卫星将发射升空,全球都可享受北斗的服务。到2020年北斗系统具备全球覆盖能力后,靠一个北斗终端,就可以走遍天下。由此看来北斗系统不仅是高投入更是高产出,由此系统延伸下来的产业链条是将推动我国经济跃进的主力军。

6.信息高速公路。信息高速公路实际是一个高速信息网体系,主要由三大阶段组成,即信息源、通信平台和信息系统。所谓信息高速公路是指在全国形成一个多媒体巨型交互式高速计算通信网络系统,即根据分散的电话、计算机、电视、广播、传真、数据库等系统集成一体,形成以现代计算机网络通信技术为基础,以光纤通信和卫星通信为骨干,以各种数据库、信息库、知识库为信息流,跨越全国以至世界各地的大容量高速度的电子数据传输系统。20世纪50年代,美国修建了纵横全国的洲际高速公路干线,这对加速美国商品,物资、劳务、和人员的流通发挥了巨大的作用,推动了美国经济的发展。早在1992年参议员小阿尔伯特·戈尔提出建立美国国家信息基础设施法案,给美国的经济带来了效益。随着各国相应研制了信息高速公路,我国近期开通了京广高铁、哈大高铁,方便运行,提高了客运效率,减少了运行时间,提高了经济效益。

三、计算机技术——信息技术的“大脑”

1.计算机是一种能快速而高效地自动完成信息处理工作的电子设备,它通过计算机本身运行所需的系统软件和用户完成任务所需的应用软件。几乎所有人对电脑最初的回忆都是从286、D6S奔腾、Windows开始的。数十年来,微软和英特尔牢牢地统治技术界联盟。Wineel售出了数不清的台式电脑、笔记本电脑和服务器。

2.计算机是集算法语言、变异程序、操作系统、应用程序等,将各种程序编入进去,供工作人员使用,方便、快捷,可以快速下载文件,发布微博,也是广泛交友的工具,使用率极高。如商场的收费、火车购票,只要一点计算机,在家就可以缴费、买票。在没有全球计算机互联网之前,即便利用现代化邮政,一封信跨越太平洋也需要半个月左右时间,而今电子邮件却几乎只需数秒时间,在大洋彼岸对面就可以通话。在网上视频、网上购物、电子银行等,将计算机和信息网络融入经济,提高制造业的生产力竞争力以及变化的适应能力,增进了世界人民的友谊,加强了世界人民的团结,促进了全球经济的发展。

四、结论

综上所述,在全球化信息时代,每一个国家都在迅速飞跃地发展,靠的是信息带来的便利,得益于信息技术的进步。而这种信息是三项技术的重要结合,因此只有微电子技术、通信技术和计算机技术齐头并进,在计算机走进人们视野的同时,并运用计算机宽带无线上网和微电子技术、通信技术,做到高科技同步发展,才能达到前所未有的经济效益。在未来,个人电脑更像一个拥有免费操作系统的平板电脑,运行着寄存云计算平台和内储在ARM芯片里的免费应用程序,就如“苹果”展现给世界信息科技的飞速变换。也许有些过于快了,但只有创造力的设计才能脱颖而出,这已经不是从前的那个世界了。

在当今全球化浩浩荡荡的潮流面前,没有任何国家或地区能够置身于这个潮流之外。全球化的核心是经济全球化,已经对世界的每一个层次都产生了影响,它不但促进经济飞速发展,而且还给世界带来了翻天覆地的变化。光纤和卫星通信等的出现,最终导致了一个全球网络化时代的到来,在历史年轮不断向信息化社会前进的大趋势下,笔者相信,不久的将来人们必将在信息的海洋中遨游,在信息无处不在的环境下学习、生活,并最终带动世界各国的进步,促进经济的增长。

参考文献:

[1] 经济展望.经济展望杂志社,2013

[2] [法]伯纳德利奥托德.郑晓丹,胡睿译.商务智能.电子工业出版社,2002

[3] 翟杰金.让科技跨越时空.北京理工大学出版社,2002

[4] 卢向华.信息系统价值管理.经济管理出版社,2005

[5] 阎平凡.信息时代我们将怎样生活.清华大学出版社,2001

(作者单位:沈阳建筑大学图书馆 辽宁沈阳 110168)(责编:若佳)

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