關(guān)于通信的調(diào)制技術(shù)論文
關(guān)于通信的調(diào)制技術(shù)論文
通信是指由一地向另一地進行信息的傳輸與交換，其目的是傳輸消息。下面是學(xué)習(xí)啦小編整理的關(guān)于通信的調(diào)制技術(shù)論文，希望你能從中得到感悟!
關(guān)于通信的調(diào)制技術(shù)論文篇一
試論衛(wèi)星通信中的調(diào)制技術(shù)
[摘 要]研究衛(wèi)星通信系統(tǒng)中調(diào)制方式的頻帶利用率和功率利用率問題，能夠促使衛(wèi)星通信手段更好地發(fā)揮作用。本文對衛(wèi)星通信信道的特性及其相適應(yīng)的調(diào)制體制進行了分析，在此基礎(chǔ)上，重點對衛(wèi)星通信信道對于調(diào)制系統(tǒng)的影響因素，諸如群時延失真問題、相位噪聲的影響、I/Q 正交不平衡的影響等進行了詳細的分析。以期為衛(wèi)星通信中的調(diào)制技術(shù)的研究和實踐工作提供一定的借鑒意義和價值。
[關(guān)鍵詞]衛(wèi)星通信;調(diào)制技術(shù)
中圖分類號：TN927.2 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-914X(2016)02-0224-01
為了促進衛(wèi)星通信這種通信手段更好的發(fā)揮作用，相關(guān)研究人員要關(guān)注其中一個關(guān)鍵問題，那就是調(diào)制解調(diào)技術(shù)。為了在通信容量需求不斷增加的背景下實現(xiàn)衛(wèi)星通信性能的提升，要對衛(wèi)星通信的調(diào)制技術(shù)進行較為系統(tǒng)的研究和改進。在此基礎(chǔ)上，研究衛(wèi)星通信中的調(diào)制技術(shù)的諸多問題，具有重要的現(xiàn)實意義。
1 衛(wèi)星信道特性和調(diào)制體制
衛(wèi)星通信信道是指無線電波到基帶信號在內(nèi)的整個線路。因為電波需要經(jīng)過一段很長的路徑，所以非常容易在傳播的過程中產(chǎn)生許多不同程度上的損耗。與此同時，噪聲的干擾也會出現(xiàn)，在這種情況下，電波就容易得到極大的衰減。尤其是對于高速衛(wèi)星通信系統(tǒng)來說，寬帶信道會對高階調(diào)制信號產(chǎn)生非常嚴(yán)重的影響。
1.1 對于衛(wèi)星信道的特性進行分析
在對衛(wèi)星的信道特性進行分析的時候，可以從三個方面展開。第一，通信信道的帶寬由所使用的頻率資源和不同信道的不同傳播特性所決定。第二，受到衛(wèi)星通信工作過程中電磁環(huán)境的影響，產(chǎn)生的干擾和噪聲會對工作的進行產(chǎn)生極大的影響。第三，因為在衛(wèi)星上，能源是很珍貴的。除此之外，功率放大器的重量和體積較大，而且對于散熱性能的要求極高，功率將會受到嚴(yán)重的限制。在衛(wèi)星通信信道系統(tǒng)的以上三個特征的影響下，調(diào)制方式也需要做出相應(yīng)的適應(yīng)性選擇，已調(diào)信號應(yīng)具有較高的頻譜利用率和較強的抗干擾、抗衰落的能力。
調(diào)制是通信系統(tǒng)中的核心部分，一個通信系統(tǒng)的質(zhì)量，在很大程度上依賴于所采用的調(diào)制技術(shù)。調(diào)制方式的選擇是由系統(tǒng)的信道特性所決定的，不同類型的信道特性要求選用不同的調(diào)制技術(shù)。因為衛(wèi)星通信信道是一種非常典型的帶限、非線性信道，所以，功率有效調(diào)制和頻譜有效調(diào)制是衛(wèi)星通信信道中適用的調(diào)制過程中的兩種主要調(diào)制方式。因受其發(fā)送端和接收端中頻濾波器的影響，要想使所發(fā)射的信號對鄰近通道不產(chǎn)生干擾或者將干擾降到最低，衛(wèi)星通信信道的通頻必須帶有帶限的特性。也因為如此，帶限就必須要做好頻譜中一部分帶外能量的濾除工作。
1.2 衛(wèi)星通信信道及其相適應(yīng)的調(diào)制體制
首先，對于衛(wèi)星通信信道的調(diào)制機制進行分析。載波調(diào)制數(shù)字信號，能夠促使其在帶寬有限的高頻信道中進行高效的傳輸。與模擬調(diào)制一樣，數(shù)字調(diào)制也是屬于正弦波調(diào)制范疇內(nèi)的。但是，兩者之間也有不同，比如，數(shù)字調(diào)制的調(diào)整信號是數(shù)字型的正弦波，這不同于模擬調(diào)制，是以連續(xù)型正弦波為調(diào)制信號的。ASK、FSK、PSK是數(shù)字通信的三大調(diào)制方式。在這三種方式中，PSK 系統(tǒng)性能最好。PSK 調(diào)制的原理是利用受鍵控的載波相位按基帶脈沖而改變的特性而產(chǎn)生的一種數(shù)字調(diào)制。這種調(diào)制方式廣泛應(yīng)用在中、高速數(shù)據(jù)傳輸領(lǐng)域中。QPSK 調(diào)制技術(shù)的全稱是四相絕對移相鍵控。在QPSK 調(diào)制技術(shù)的運用過程中，因其是以恒包絡(luò)的形式進行的，因為這項調(diào)制技術(shù)有著帶寬窄、頻帶利用率高，抗干擾能力強等特性，所以成為衛(wèi)星通信領(lǐng)域內(nèi)較為理想的一種調(diào)制技術(shù)。但是，這項技術(shù)也有一定的缺陷，比如在衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器功率較大時，會受到一定程度上的限制，導(dǎo)致頻帶受限。除此之外，隨著通信容量需求的不斷提升，只有進行更高階的調(diào)制技術(shù)的運用，才能保證衛(wèi)星通信信道的正常運行。因為在進行解調(diào)時，正交幅度調(diào)制技術(shù)的抗噪聲的能力很強，所以在中、大容量數(shù)字微波通信系統(tǒng)、衛(wèi)星通信、有線電視網(wǎng)絡(luò)的高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)阮I(lǐng)域得到了更為廣泛的運用。
其次，對于衛(wèi)星通信信道的調(diào)制體制的具體要求進行進一步分析。第一，被調(diào)波的波形在時域上應(yīng)該具備恒包絡(luò)的特性。因為衛(wèi)星通信信道中會產(chǎn)生非線性的AM/PM 效應(yīng)，而這個效應(yīng)又會進一步促成包絡(luò)波動(己經(jīng)調(diào)波過的)產(chǎn)生頻譜擴展和相位失真的現(xiàn)象。第二，被調(diào)波在頻域上必須具備較為良好的頻譜特性。因為隨著調(diào)制信號旁瓣的減小，鄰道之間的干擾就會隨之變小。在這個背景下，被調(diào)波的頻譜只有具備較為快速的高頻滾降特性，才能保證其正常運行。此外，在已調(diào)波中，要求除主瓣外，只有很小的旁瓣甚至沒有旁瓣，并且最好主瓣寬帶比較窄。這種信號經(jīng)濾波后，能讓主瓣無失真地通過，由于被濾除的旁瓣具有很小的功率，所以濾波器的輸出信號的包絡(luò)起伏是很小的，從而大大減小了AM/PM轉(zhuǎn)換效應(yīng)。
通過以上兩點的分析，只有衛(wèi)星通信系統(tǒng)最少占用射頻頻帶時，才能實現(xiàn)有限頻帶資源的有效利用。所以，這是一種抗衰落和抗干擾性能強的衛(wèi)星通信信道中的調(diào)制技術(shù)。除此之外，在衛(wèi)星通信系統(tǒng)的構(gòu)建時，要認(rèn)真選擇衛(wèi)星的工作點，對同步電路的設(shè)計進行同步的考慮和關(guān)注，除此之外，對于調(diào)制解調(diào)設(shè)備實現(xiàn)的難易程度等問題也需要適時關(guān)注，將其控制在合適的范圍內(nèi)，致力于其中出現(xiàn)問題的解決。
2 衛(wèi)星通信信道對于調(diào)制系統(tǒng)的影響因素的詳細分析
2.1 群時延失真問題
群時延是指在群信號在衛(wèi)星通信信道系統(tǒng)中進行傳輸時，系統(tǒng)會對信號的波群整體產(chǎn)生的一定程度的時延。根據(jù)大量的研究表明，在高速衛(wèi)星通信信道系統(tǒng)中，在各部分系統(tǒng)之間，都會存在不同程度上的非線性相位相應(yīng)，這就是群時延失真問題。這個問題現(xiàn)象大多會出現(xiàn)在衛(wèi)星通信系統(tǒng)中的通信設(shè)備中，比如帶通濾波器、發(fā)射機等。如果出現(xiàn)周期性的群時延失真，那么多半是因為系統(tǒng)中的阻抗不匹配而產(chǎn)生的。
2.2 相位噪聲的影響
在載波傳輸過程中，本振信號的穩(wěn)定與否將直接影響到信號的解調(diào)。而相位的不穩(wěn)定就是本振信號不穩(wěn)定的一個主要表現(xiàn)。由于晶振本身的不穩(wěn)定形成對正弦波的相位調(diào)制，從而使得射頻源發(fā)出的是非零帶寬的載波信號，這就是所謂的相位噪聲。
隨著相位鍵控調(diào)制技術(shù)在衛(wèi)星通信系統(tǒng)領(lǐng)域中應(yīng)用的逐漸增多，線路的質(zhì)量越來越受到衛(wèi)星通信系統(tǒng)中產(chǎn)生的各種不同程度上的相位噪聲所影響。而如果不能有效降低發(fā)射機載波和接收機本振的相噪，誤碼率的問題會越來越惡化，最終會進而產(chǎn)生接收機鎖相環(huán)不能鎖定等相關(guān)問題。
2.3 I/Q 正交不平衡的影響
在MPSK、 MQAM、MAPSK等調(diào)制技術(shù)的運用背景下，正交干擾的現(xiàn)象會一直存在。但是，在正交干擾過大的背景下，誤碼率的性能會受到更為嚴(yán)重的影響。在整個實際的調(diào)制過程中，這種影響就表現(xiàn)在調(diào)制的不平衡。在調(diào)制過程中，增益不平衡和相位不平衡這兩種不平衡現(xiàn)象都會影響信號的傳輸，在進行解調(diào)的接收時，提升誤碼出現(xiàn)的可能性。
3 總結(jié)
在衛(wèi)星通信信道中使用合適的調(diào)制技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)帶寬利用率和功率利用率的提高。隨著通信行業(yè)不斷快速發(fā)展，衛(wèi)星高速數(shù)傳系統(tǒng)已經(jīng)成為了衛(wèi)星通信發(fā)展主流趨勢。因此，對于衛(wèi)星通信的調(diào)制技術(shù)進行深入的研究，是一項具有緊迫現(xiàn)實意義和重要工程價值的任務(wù)。
參考文獻
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