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數(shù)字通信范文第1篇

關(guān)鍵詞：數(shù)字通信系統(tǒng)；頻偏；載波同步

中圖分類號：G424文獻標識碼：A文章編號：1007-9599 (2011) 24-0000-01

Carrier Synchronization Technology Study in Digital Communication Systems

Tan Xuefei,Zhao Chunbo,Chen Gong

(Department of Computer science,Binzhou University,Binzhou256603,China)

Abstract:Carrier extraction performance was evaluated by receiver performance important standard,in order to ensure the reliable information transmission,the carrier phase offset and frequency offset estimation method is important.This thesis mainly focused on the design of digital communication system carrier synchronization technique performance requirements,the frequency offset and carrier phase on the communication system to study the effects of.

Keywords:Digital communication system;Frequency offset;Carrier synchronization

一、引言

在數(shù)字通信系統(tǒng)中解調(diào)方式可以決定數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)的性能。載波恢復是數(shù)字通信系統(tǒng)中一個必不可少的部分，補償了信號在傳輸過程中造成的頻偏損害且跟蹤相位。

二、載波同步信號的性能要求

載波同步系統(tǒng)的主要性能指標是精度、效率、相位抖動、同步建立時間等。

（一）精度

精度是指提取載波與需要的載波標準比較，相位誤差應(yīng)該盡量小。

（二）效率

效率指獲取載波信號的過程中盡量少消耗發(fā)送功率。載波同步追求的是高效率。

（三）同步建立時間ts

同步建立時間是指從開機或失步到同步所需要的時間。為了使同步建立的更快載波同步系統(tǒng)要求ts越小越好。

三、頻偏及載波相位誤差對數(shù)字通信系統(tǒng)的影響

對雙邊帶信號設(shè) ， 是提取的相干載波，解調(diào)器濾波后輸出低頻信號m’(t)為

（1）

如果提取的相干載波與輸入載波沒有相位差，即 =0， =1，則解調(diào)輸出 ，這時信號幅度最大。若存在相位誤差 ，因為

（2）

對于單邊帶解調(diào)和殘留邊帶解調(diào)而言，相位誤差不僅會使信噪比下降，而且在解調(diào)器輸出中會產(chǎn)生原基帶信號的正交項，使基帶信號發(fā)生畸變，這種影響將隨 增大而嚴重。

（3）

在數(shù)字通信系統(tǒng)中因為發(fā)送端和接收端的本振時鐘不一致，用在載頻和中頻上的射頻振蕩器的頻率不確定性也會引起大的頻偏，不同頻偏時相鄰符號間不僅有固定的相位差變化，而且還會隨著時間的變化額外加上某個不確定相位。星座圖上表現(xiàn)出來的就是星座圖不是在固定的幾個點而是隨著時間變化在旋轉(zhuǎn)。

圖1是用MATLAB工軟件仿真的不同頻率偏移時 -DQPSK通信系統(tǒng)的誤碼率曲線。從圖1可以看出頻率偏移也會導致 -DQPSK通信系統(tǒng)在檢測時誤比特率(BER)性能變差，頻偏對通信系統(tǒng)的誤碼率的影響很大，為此必須在接收端補償這個頻偏，這就需要進行載波恢復，評價接收機性能的重要標準之一就是載波提取性能的好壞，為了保證信息的可靠傳輸，對載波相位偏移以及頻率偏移的估計方法的研究具有重要意義。

圖1 不同頻偏時 -DQPSK通信系統(tǒng)的誤碼率圖

參考文獻：

[1]樊昌信.通信原理第5版[M].北京:電子工業(yè)出版社,2001

[2]文元美,張樹群,林家薇,黃愛華.現(xiàn)代通信原理第1版[M].北京:科學出版社,2005

[3]王蘭勛,榮民.一種位同步時鐘提取方案及實現(xiàn)[J].無線電工程,2003,33(10):59-61

[4]Martin Oerder,Heinrich Meyr.Digital filter and square timing recovery[J].IEEE Transactions On Communications,1988,36(5):605-612

數(shù)字通信范文第2篇

【關(guān)鍵詞】數(shù)字通信;自動調(diào)制識別算法;研究

所謂的數(shù)字通信信號自動調(diào)制識別技術(shù)主要是對通信系統(tǒng)中的信號進行處理，包括：信號調(diào)制、信號檢測、信號提取等處理技術(shù)。自動信號自動調(diào)節(jié)識別技術(shù)在通信領(lǐng)域獲得了很大的發(fā)展，而且有很多的相關(guān)研究正在不斷的涌現(xiàn)。數(shù)字通信信號自動調(diào)制識別技術(shù)屬于非合作通信的基礎(chǔ)，在民用和軍用上都相當廣泛。

一、數(shù)字通信信號調(diào)制識別方法分類介紹

通常數(shù)字信號調(diào)制識別的方法有傳統(tǒng)兩大分類，一類為基于決策理論的最大似然識別法;二類為特征提取的統(tǒng)計模式識別算法。而在統(tǒng)計模式識別法則主要有模式識別以及特征提取等，根據(jù)不同的調(diào)制信號中的不同設(shè)計來識別所有的分類器[1]。特征提取常常是對信號頻譜、瞬時信號、均值、星座特征以及高階統(tǒng)計等進行主要特征進行提取。決策理論的方法中，主要利用假設(shè)檢驗以及概率等來描述調(diào)制模式的識別問題，通過最小的識別誤差來對調(diào)制模式進行檢測判斷，因此可將其劃分為最優(yōu)分類器。

二、調(diào)制識別技術(shù)概念

（一）調(diào)制

所謂的自動調(diào)制識別算法中的調(diào)制主要是當消息在傳輸過程中由于存在著頻率較低的頻譜分量，且不利于信號的直接傳播，那么通信系統(tǒng)往往需要加入調(diào)制過程以此來達到信道調(diào)制的效果。調(diào)制技術(shù)可以對信號的頻譜進行搬遷，將通信信號的頻譜搬到既定的位置上，然后將通信信號轉(zhuǎn)換成為適合信道傳輸?shù)男盘朳2]。調(diào)制技術(shù)的方法種類有很多，而且根據(jù)信號的類型可將調(diào)制方法分為數(shù)字信號調(diào)制和模擬調(diào)制;根據(jù)信號在調(diào)制之后的頻譜類型可分為線性調(diào)制以及非線性調(diào)制。線性調(diào)制是通過改變載波的幅度來達到對基帶調(diào)制信號的頻譜搬移，此時的信號也保持了基帶信號的結(jié)構(gòu)和線性關(guān)系，所以線性調(diào)制也被稱為幅度調(diào)制。而非線性調(diào)制則是通過改變載波的頻率和相位來實現(xiàn)頻譜的搬遷，即始終保持載波的幅度不變，而載波的頻率和相位卻發(fā)生改變。

（二）識別

通信信號自動調(diào)制的識別主要是在進行信號調(diào)制的過程中清楚信號的調(diào)制參數(shù)以及信息內(nèi)容等?？膳袛喑鲂盘査扇〉恼{(diào)制方式，同時還可以根據(jù)某些調(diào)制的信息來確定調(diào)制的參數(shù)，那么我們在進行調(diào)制的過程中選取適當?shù)乃惴橛嬎闾峁蚀_的參數(shù)[3]。識別技術(shù)中其主要的核心為分類器設(shè)計、特征提取等，其征的提取主要是對信號進行分析，根據(jù)不同的信號的時頻域分析來進行特征識別。

三、自動調(diào)制識別算法探索

（一）自適應(yīng)lr算法

Lr算法屬于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法的一種，lr值本是固定不變的。但是自適應(yīng)lr算法確有著其自變的規(guī)律，若計算過程中可以在較平坦的曲面提高lr，反而加速了收斂減少了lr?？梢员硎緸椋簑（k+1）=w（k）-η（k）F（w（k））。據(jù)該公式可知，通調(diào)整η（k）可以獲得較之BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)更快的收斂速度。Lr算法中將動量和自適應(yīng)lr梯度算法結(jié)合起來，可以有效的提升學習的效率，還能夠限制網(wǎng)絡(luò)陷入局部極小值。

（二）L-M算法

L-M算法主要是利用目標函數(shù)進行一階和二階求導，其迭代式子為：w（k+1）=w（k）-（JT（k）J（k）+uI）-1J（k）（w（k）），u表示阻尼因子;I表示單位矩陣;J（k）表示雅克比矩陣。L-M算法則是通過調(diào)節(jié)阻尼因子來對迭代收斂方向?qū)崿F(xiàn)動態(tài)調(diào)整。該算法則是結(jié)合了牛頓法和梯度下降法進行快速收斂。

（三）RPROP算法

RPROP算法與BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法的改進有所不同，該算法在調(diào)整網(wǎng)絡(luò)的過程中主要是利用函數(shù)的誤差，針對閥值偏導數(shù)、網(wǎng)絡(luò)權(quán)值等進行符號替代，可以有效的提升收斂的速度，這就解決了BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)收斂速度慢的缺點[5]。RPROP算法在調(diào)整網(wǎng)絡(luò)的時候，可以先設(shè)置一個權(quán)更新值“”，則全修正值為w，其算法的計算公式為：

wij（t）=-（t） >0 （1）

wij（t）=+（t） <0 （2）

wij（t）=0 其他 （3）

式中，t表示訓練的次數(shù)，而RPROP算法則采用批處理方式進行訓練。

則表示在地t時訓練時，訓練集的所有模式梯度累加。權(quán)更新值ij則表示在i、j此訓練之后E上的梯度信息，更能夠適應(yīng)于學習更新。則其公式為：

ij（t）=η+×ij（t-1）

>0 （4）

ij（t）=η-×ij（t-1）

<0 （5）

ij（t）=0 其他 （6）

從上述的（4）、（5）、（6）式子看出，如果E的梯度符號發(fā)生改變，則表示wij變化太大，則ij應(yīng)該乘以η-，使之減小。如果E上的梯度符號不變，則隨著wij增大，ij應(yīng)乘以η+，則可以有效的加速誤差曲面的收斂。

四、結(jié)束語

數(shù)字通信信號自動調(diào)制識別在合作和非合作領(lǐng)域具有非常重要的價值，而且已經(jīng)成為了當前重要領(lǐng)域的研究熱點技術(shù)。隨著通信信息技術(shù)的快速發(fā)展，對于自動化的要求越來越高，因此針對數(shù)字通信信號自動化調(diào)制識別算法具有非常重要的意義，值得我們不斷進行研究。

參考文獻

[1]李敏.數(shù)字通信信號自動調(diào)制識別技術(shù)的研究[D].哈爾濱工程大學，2012.

[2]蘆躍.數(shù)字信號調(diào)制識別及參數(shù)估計研究[D].蘇州大學，2013.

數(shù)字通信范文第3篇

關(guān)鍵詞：數(shù)字通信；技術(shù)原理；應(yīng)用

通信產(chǎn)業(yè)是國民經(jīng)濟結(jié)構(gòu)的重要組成部分，滲透在各行各業(yè)中，沒有通信技術(shù)的服務(wù)，各行業(yè)的正常運行和發(fā)展都會受到嚴重制約，可以說，不管是人們的日常生活還是工作生產(chǎn)都已經(jīng)離不開通信技術(shù)，一旦出現(xiàn)特殊的社會環(huán)境，迫使人們不得不減少外出而需要在室內(nèi)完成工作或者學習，這時候就需要強大的通信網(wǎng)絡(luò)來支撐，所以通信技術(shù)的發(fā)展顯得至關(guān)重要，隨著社會的進步，對通信技術(shù)也不斷提出更高的要求，只有滿足這些需求，通信產(chǎn)業(yè)才能更好的生存和發(fā)展。當前，我們早已邁進了數(shù)字通信時代，所以對數(shù)字通信技術(shù)進行分析，展望其未來的發(fā)展具有重要的現(xiàn)實意義。

1數(shù)字通信技術(shù)的原理

數(shù)字通信系統(tǒng)模型如圖1，數(shù)字通信就是利用數(shù)字信號進行信息的傳遞，所謂數(shù)字信號，在電子電路中是采用二值邏輯中的1和0來進行信息的表示，用多位二值數(shù)碼的組合表示不同的信息。而在現(xiàn)實中，大多數(shù)信息都是模擬信號的形式，可以通過模數(shù)轉(zhuǎn)換將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，然后就可以在數(shù)字信道中進行信息的傳遞。為了保證信息傳輸?shù)目煽啃院捅Ｃ苄?，以及為了提高信道的利用率，在傳輸之前通過對數(shù)字信號采用不同的編碼方式，能夠大大提高抗干擾能力，降低外界或者系統(tǒng)自身噪聲的干擾。再利用調(diào)制器對信號進行調(diào)制，調(diào)制之后的信號頻譜得到擴展，更適合在信道中傳輸，充分利用信道，提高傳輸性能。同時，在數(shù)字信號系統(tǒng)中，同步也是非常重要的環(huán)節(jié)，如果時鐘同步或者幀同步不準確，也會直接導致信息出錯。信號通過有線或者無線信道傳輸?shù)浇邮斩撕?，再?jīng)過解調(diào)、譯碼后可恢復信息。在數(shù)字通信系統(tǒng)中極其重要的技術(shù)還包括程控交換，在最初的電話交換機的基礎(chǔ)上逐步發(fā)展為數(shù)字程控交換機，利用存儲著交換控制程序的計算機來控制信息的接駁，信息的類型從最初單一的語音發(fā)展為多種形式的數(shù)據(jù)信息，程控交換機的使用使得通信系統(tǒng)的維護管理更加便捷可靠，增強了靈活性，功能更全面，在一定程度上，通過對軟件的控制來增強硬件的功能擴展，從而更好的提供通信服務(wù)。

2數(shù)字通信技術(shù)的優(yōu)點和缺點

2.1數(shù)字通信技術(shù)的優(yōu)點

（1）數(shù)字通信技術(shù)具有很好的抗干擾性能。信息在通過信道傳輸?shù)倪^程中，不可避免的會受到來自外界或者自身的噪聲干擾，但是數(shù)字信號不同于模擬信號，數(shù)字信號本身是離散的信號，通常采用二值邏輯來表示，實際應(yīng)用中可以用脈沖的兩種不同狀態(tài)代表1和0，只要能控制噪聲信號不嚴重破壞脈沖的兩種狀態(tài)，就可以在接收端被識別，在這一點上，模擬信號是不能夠相比的，噪聲對模擬信號的影響是很明顯的，很容易使信號失真，所以相對來說數(shù)字通信技術(shù)的抗干擾能力強于模擬通信技術(shù)。（2）數(shù)字通信技術(shù)有較好的保密性能。用數(shù)字信號進行信息的表示、存儲和傳輸，更便于對信息加密，可以將數(shù)字信息進行各種運算處理，對其進行偽裝，常用的方法就是采用密鑰技術(shù)，一般密鑰很難被外界破解，從而保證了通信信息的保密性。（3）數(shù)字通信技術(shù)能實現(xiàn)遠距離的高質(zhì)量信號傳輸。信號在傳輸過程中，距離越長，損耗越大，那么就必須對信號進行放大，但是同時也會放大噪聲，甚至噪聲可能會覆蓋有用信號。在采用數(shù)字通信后，由于數(shù)字信號的波形在失真后可以通過整形電路恢復原有的信息，利用再生中繼器可以大大增加傳輸距離，同時又保證了信號的不失真性。（4）數(shù)字通信技術(shù)支持多種形式信息傳輸。隨著計算機、多媒體技術(shù)的發(fā)展，人們對信息的需求呈現(xiàn)多樣性，但是不論何種形式的信息，都可以轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，所以數(shù)字通信技術(shù)的普及也促進了綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)的形成。（5）數(shù)字通信系統(tǒng)普遍采用大規(guī)模集成電路，具有體積小、重量輕、耗電低、后期維護方便等等優(yōu)勢。另外隨著光纖技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)代通信大量使用光纖作為傳輸媒介，大大節(jié)省了成本，提高了傳輸速度，加強了信息的保密性。

2.2數(shù)字通信技術(shù)的缺點

（1）數(shù)字通信技術(shù)對頻帶的利用率較低。相對于模擬通信，同樣的電話業(yè)務(wù)，數(shù)字通信占用的帶寬遠高于模擬通信，當傳輸帶寬有限的時候，就會影響頻帶利用率。（2）數(shù)字通信系統(tǒng)的設(shè)備更加復雜、繁瑣。為了實現(xiàn)通信質(zhì)量的提高，就要增加信號處理的復雜程度，相應(yīng)的，通信設(shè)備的功能更多也就更加復雜。雖然數(shù)字通信技術(shù)存在一些缺點，但是隨著寬帶信道的采用、窄帶調(diào)制技術(shù)和微電子技術(shù)的發(fā)展，這些缺點已經(jīng)被弱化，數(shù)字通信必然會取代模擬通信，成為占主導地位的通信技術(shù)。

數(shù)字通信范文第4篇

關(guān)鍵詞：數(shù)據(jù)鏈；無線通信系統(tǒng)

1 數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)的基本特征

1.1 信息格式化

數(shù)據(jù)鏈一般具有一套相對完備的消息標準，對包括指揮控制、偵察監(jiān)視、平臺協(xié)調(diào)、聯(lián)合行動等靜態(tài)和動態(tài)信息的參數(shù)規(guī)定進行描述。信息內(nèi)容格式化是指固定長度或可變長度的信息編碼，數(shù)據(jù)鏈網(wǎng)絡(luò)成員對編碼的語義具有相同的理解和解釋，達到信息共享。

1.2 傳輸組網(wǎng)綜合化

數(shù)據(jù)鏈主要采用無線傳輸信道，針對一些應(yīng)用平臺具有高機動性高靈活性的特點，綜合數(shù)字化技術(shù)進行處理，具備跳頻、擴頻、猝發(fā)等通信方式以及加密手段，使其具有抗干擾和保密功能。傳輸信息資源按照需求進行共享是數(shù)據(jù)鏈在組網(wǎng)過程中關(guān)注的重點，每個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點既能接收也能共享網(wǎng)絡(luò)中其他成員節(jié)點發(fā)送出的信息，也能根據(jù)實時信息的緩急程度分配總的信息發(fā)送帶寬和發(fā)送時間。

1.3 傳輸介質(zhì)多樣化

數(shù)據(jù)鏈一般可以采用多種傳輸介質(zhì)和方式，能夠適應(yīng)各種應(yīng)用平臺的不同信息交換需求，既有點到點的單鏈路傳輸，也有點到多點和多點到多點的網(wǎng)絡(luò)傳輸，而且網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和通信協(xié)議都可以具有多種形式。數(shù)據(jù)鏈可采用短波通信、超短波通信、微波通信、衛(wèi)星通信以及有線信道，或者是組合信道傳輸信息以適應(yīng)應(yīng)用環(huán)境和應(yīng)用需求的不同。

1.4 鏈路對象智能化

數(shù)據(jù)鏈鏈接具有較強的數(shù)字化能力和智能化水平，鏈接對象擔負信息的采集、加工、傳遞等重要功能，它們之間通過數(shù)據(jù)鏈形成緊密的關(guān)系，實現(xiàn)信息的自動化流轉(zhuǎn)和處理從而較好完成任務(wù)。緊密鏈接主要體現(xiàn)在兩個層面：一是數(shù)據(jù)鏈的各個鏈接對象之間形成信息資源共享關(guān)系；二是各個鏈接對象內(nèi)部功能單元信息的綜合。

1.5 信息交換實時化

數(shù)據(jù)鏈實時傳輸信息采用多種技術(shù)設(shè)計：一是設(shè)計始終把握傳輸可靠性穩(wěn)定性要服從于實時性原則；二是采用相對固定的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和快捷的信息傳輸路徑，而不采用繁雜的路由選擇方案；三是選用高效實用的交換協(xié)議，將有限的無線信道資源優(yōu)先分配傳輸?shù)燃壐叩男畔?；四是綜合考慮信道傳輸特性，進行整體優(yōu)化設(shè)計信號波形、通信控制協(xié)議、組網(wǎng)方式和消息標準等環(huán)節(jié)。

2 數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)與無線數(shù)字通信系統(tǒng)的關(guān)系

數(shù)據(jù)鏈的重要技術(shù)基礎(chǔ)包括無線數(shù)字通信技術(shù)，兩者不是完全相等的。數(shù)據(jù)鏈一般要完成數(shù)據(jù)傳送功能，同時還要對數(shù)據(jù)進行處理，提取出信息。并且，數(shù)據(jù)鏈的組網(wǎng)方式與應(yīng)用密切相關(guān)，根據(jù)情況變化應(yīng)用系統(tǒng)可以適時地調(diào)整網(wǎng)絡(luò)配置和模式與之匹配。無線數(shù)字通信的主要功能僅僅是按一定的要求將數(shù)據(jù)從發(fā)端送到收端的透明傳輸，通常只完成承載任務(wù)，不關(guān)心所傳輸數(shù)據(jù)表征的信息。

2.1 與應(yīng)用需求的關(guān)聯(lián)程度不同

數(shù)據(jù)鏈網(wǎng)絡(luò)設(shè)計是根據(jù)特定的任務(wù)，決定每個具體終端可以訪問的數(shù)據(jù)、傳輸?shù)南?，什么?shù)據(jù)被中繼。數(shù)據(jù)鏈的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計方案是根據(jù)任務(wù)確定的，從預先規(guī)劃的網(wǎng)絡(luò)庫中挑選一種設(shè)計配置，在初始化時加載到終端上。數(shù)據(jù)鏈的組網(wǎng)配置直接取決于當前面臨的任務(wù)、參與單元和使用區(qū)域。數(shù)據(jù)鏈的實際應(yīng)用直接受指揮控制關(guān)系、平臺系統(tǒng)控制要求、信息提供方式等因素的制約，與應(yīng)用的需要有著高度關(guān)聯(lián)。而無線數(shù)字通信系統(tǒng)的配置和應(yīng)用與這些因素的關(guān)聯(lián)度相對較低，相對于應(yīng)用需求關(guān)系不緊。

2.2 實際使用中的目的不同

數(shù)據(jù)鏈用于提高指揮控制、態(tài)勢感知及平臺協(xié)同能力，從而實現(xiàn)對平臺的同步控制和提高平臺應(yīng)用的實時性。而無線數(shù)字通信系統(tǒng)則是用于提高數(shù)據(jù)傳輸能力，達到實現(xiàn)傳輸數(shù)據(jù)的目的，無線數(shù)字通信技術(shù)是數(shù)據(jù)鏈的主要技術(shù)基礎(chǔ)之一。

2.3 信息傳輸要求不同

數(shù)據(jù)鏈傳輸?shù)氖菓?yīng)用單元所需要的實時信息，要對數(shù)據(jù)進行合理的整合、處理，提取出具有價值的信息；而無線數(shù)字通信一般是比較透明的傳輸，總體上是為了保證數(shù)據(jù)傳輸質(zhì)量，對數(shù)據(jù)所包含的信息內(nèi)容不作識別和處理。另外，無線通信系統(tǒng)一般不考慮用戶的絕對時間基準與空間位置的關(guān)系，其相對時間同步解決傳輸?shù)臏蚀_性問題。

2.4 具體使用的方式方法不同

數(shù)據(jù)鏈直接與指揮控制系統(tǒng)、傳感器、平臺鏈接，可以實現(xiàn)“機一機”方式交換信息，而無線數(shù)字通信系統(tǒng)一般以“人一機一人”方式傳送信息。無線數(shù)字通信終端通常為即插即用方式，在通信網(wǎng)絡(luò)一次性配置好后一般不作變動。但是，數(shù)據(jù)鏈設(shè)備的使用針對性很強，在每次參加行動前都要根據(jù)當前的任務(wù)需求，進行比較復雜的數(shù)據(jù)鏈網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃，必須使數(shù)據(jù)鏈網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和資源的規(guī)劃與該次任務(wù)達到最佳匹配。

3 結(jié)束語

無線數(shù)字通信系統(tǒng)是解決各種用戶和信息傳輸?shù)钠毡樾詥栴}，而數(shù)據(jù)鏈是有針對性地完成用戶使用時的實時信息交換任務(wù)。無線數(shù)字通信系統(tǒng)涉及傳輸信道、傳輸規(guī)程和信息交換，但不關(guān)心信息內(nèi)容等，可形象地比喻成商品流通中的集裝箱運輸環(huán)節(jié)。數(shù)據(jù)鏈要求嚴格得多，除了涉及這些內(nèi)容以外，還涉及到信息格式、信息內(nèi)容、鏈接對象和實時性等。

數(shù)字通信范文第5篇

【關(guān)鍵詞】FPGA；數(shù)字通信系統(tǒng)；設(shè)計

一、項目背景

在通信領(lǐng)域，尤其是無線通信方面，隨著技術(shù)的不斷更新和新標準的，通信系統(tǒng)也在朝著高速率，高質(zhì)量，高可靠性等方向不斷發(fā)展著。但可以清楚地看到，當今動輒成百上千兆的數(shù)據(jù)流一股腦的涌進，任何一個高速數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性等方方面面都面臨著極大的挑戰(zhàn)，稍有考慮不周之處就會引起各種各樣的問題，為了提高通信系統(tǒng)的穩(wěn)定性，將系統(tǒng)構(gòu)建在一個芯片的內(nèi)部，即構(gòu)建所謂的片上系統(tǒng)，應(yīng)該可以大幅度提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。借助于通信原理以及EDA技術(shù)等課程的專業(yè)知識，設(shè)計了一個基于FPGA的數(shù)字通信系統(tǒng)，主要目的是在片上系統(tǒng)的設(shè)計思想指導下，設(shè)計并實現(xiàn)一個片上數(shù)字通信系統(tǒng)。

二、系統(tǒng)總體方案設(shè)計

鑒于當前高速數(shù)字通信系統(tǒng)的設(shè)計方案大多是現(xiàn)場可編程門陣列（FPGA）加片外存儲介質(zhì)（SDRAM、SRAM、DDR等）的組合，本次設(shè)計方案同樣采用這種組合方式，具體為一片F(xiàn)PGA、三片靜態(tài)存儲器（SRAM）和一片高速數(shù)據(jù)傳輸芯片。FPGA具有管腳多、內(nèi)部邏輯資源豐富、足夠的可用IP核等優(yōu)點，用作整個高速數(shù)字通信系統(tǒng)的控制核心極為合適，本方案中選用Altera公司的高性價比CycloneII系列FPGA芯片；靜態(tài)存儲用具有的一大優(yōu)點就是數(shù)據(jù)讀取速度快，且控制信號簡單，易操縱，適用作高速數(shù)據(jù)存儲介質(zhì)，其處理速度和存儲容量均滿足系統(tǒng)設(shè)計的需要。與傳統(tǒng)的DSP（數(shù)據(jù)信號處理器）或DPP（通用處理器）相比，F(xiàn)PGA在某些信號處理任務(wù)中表現(xiàn)出非常強的性能，而單片機的處理也顯然遜色很多。圖1為整體的系統(tǒng)流程圖：

三、系統(tǒng)模塊具體實現(xiàn)

（1）編譯碼模塊。信源編碼有兩個基本功能：一是提高信息傳輸?shù)挠行?，二是模擬信號完成AD轉(zhuǎn)換后，可以實現(xiàn)數(shù)字化傳輸。HDB3編譯碼具有以下兩個優(yōu)點：沒有直流分量，能量集中在頻率為1/2碼速處；相比AMI碼克服了連零時提取了定時信號的困難，所以本系統(tǒng)選擇HDB3編譯碼。當輸入為01，11序列交替時，譯碼后的輸出為1，如下圖所示。（2）位同步模塊。位同步模塊主要功能是對輸入信號進行快速鎖定，保證位同步輸出與輸入信號同頻同相。（3）建立片上系統(tǒng)。加密解密模塊。在數(shù)據(jù)發(fā)送前，先對編碼后的數(shù)據(jù)進行加密，簡便起見，先用數(shù)據(jù)信息與特定一組密碼異或的方法進行加密。經(jīng)線路傳遞后，接收端對接收到的數(shù)據(jù)信息進行相應(yīng)的異或解密后，再進行解碼。片上系統(tǒng)的建立：利用Quartus自帶的SOPC Builder 設(shè)計出符合要求的可編程片上系統(tǒng)。利用NiosII 將加密解密功能附加到設(shè)計好的可編程片上系統(tǒng)中。將編譯碼模塊與位同步模塊以及發(fā)送接收模塊連通后進行調(diào)試。待改進之處：異或的加密方式過于簡單，下階段可采用更復雜的加密方法。

圖1系統(tǒng)設(shè)計框圖

圖2HDB3碼編碼模塊流程圖