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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(hào)：G424文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：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(fù)是數(shù)字通信系統(tǒng)中一個(gè)必不可少的部分，補(bǔ)償了信號(hào)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(hào)的性能要求

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

（一）精度

精度是指提取載波與需要的載波標(biāo)準(zhǔn)比較，相位誤差應(yīng)該盡量小。

（二）效率

效率指獲取載波信號(hào)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(shí)間ts

同步建立時(shí)間是指從開機(jī)或失步到同步所需要的時(shí)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(duì)數(shù)字通信系統(tǒng)的影響

對(duì)雙邊帶信號(hào)設(shè) ， 是提取的相干載波，解調(diào)器濾波后輸出低頻信號(hào)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(shí)信號(hào)幅度最大。若存在相位誤差 ，因?yàn)?/p>

（2）

對(duì)于單邊帶解調(diào)和殘留邊帶解調(diào)而言，相位誤差不僅會(huì)使信噪比下降，而且在解調(diào)器輸出中會(huì)產(chǎn)生原基帶信號(hào)的正交項(xiàng)，使基帶信號(hào)發(fā)生畸變，這種影響將隨 增大而嚴(yán)重。

（3）

在數(shù)字通信系統(tǒng)中因?yàn)榘l(fā)送端和接收端的本振時(shí)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(huì)引起大的頻偏，不同頻偏時(shí)相鄰符號(hào)間不僅有固定的相位差變化，而且還會(huì)隨著時(shí)間的變化額外加上某個(gè)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(gè)點(diǎn)而是隨著時(shí)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(shí) -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(huì)導(dǎo)致 -DQPSK通信系統(tǒng)在檢測(cè)時(shí)誤比特率(BER)性能變差，頻偏對(duì)通信系統(tǒng)的誤碼率的影響很大，為此必須在接收端補(bǔ)償這個(gè)頻偏，這就需要進(jìn)行載波恢復(fù)，評(píng)價(jià)接收機(jī)性能的重要標(biāo)準(zhǔn)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(duì)載波相位偏移以及頻率偏移的估計(jì)方法的研究具有重要意義。

圖1 不同頻偏時(shí) -DQPSK通信系統(tǒng)的誤碼率圖

參考文獻(xiàn)：

[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(xué)出版社,2005

[3]王蘭勛,榮民.一種位同步時(shí)鐘提取方案及實(shí)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(dòng)調(diào)制識(shí)別算法;研究

所謂的數(shù)字通信信號(hào)自動(dòng)調(diào)制識(shí)別技術(shù)主要是對(duì)通信系統(tǒng)中的信號(hào)進(jìn)行處理，包括：信號(hào)調(diào)制、信號(hào)檢測(cè)、信號(hào)提取等處理技術(shù)。自動(dòng)信號(hào)自動(dòng)調(diào)節(jié)識(shí)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(hào)自動(dòng)調(diào)制識(shí)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(dāng)廣泛。

一、數(shù)字通信信號(hào)調(diào)制識(shí)別方法分類介紹

通常數(shù)字信號(hào)調(diào)制識(shí)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(shí)別法;二類為特征提取的統(tǒng)計(jì)模式識(shí)別算法。而在統(tǒng)計(jì)模式識(shí)別法則主要有模式識(shí)別以及特征提取等，根據(jù)不同的調(diào)制信號(hào)中的不同設(shè)計(jì)來識(shí)別所有的分類器[1]。特征提取常常是對(duì)信號(hào)頻譜、瞬時(shí)信號(hào)、均值、星座特征以及高階統(tǒng)計(jì)等進(jìn)行主要特征進(jìn)行提取。決策理論的方法中，主要利用假設(shè)檢驗(yàn)以及概率等來描述調(diào)制模式的識(shí)別問題，通過最小的識(shí)別誤差來對(duì)調(diào)制模式進(jìn)行檢測(cè)判斷，因此可將其劃分為最優(yōu)分類器。

二、調(diào)制識(shí)別技術(shù)概念

（一）調(diào)制

所謂的自動(dòng)調(diào)制識(shí)別算法中的調(diào)制主要是當(dāng)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(hào)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(dá)到信道調(diào)制的效果。調(diào)制技術(shù)可以對(duì)信號(hào)的頻譜進(jìn)行搬遷，將通信信號(hào)的頻譜搬到既定的位置上，然后將通信信號(hào)轉(zhuǎn)換成為適合信道傳輸?shù)男盘?hào)[2]。調(diào)制技術(shù)的方法種類有很多，而且根據(jù)信號(hào)的類型可將調(diào)制方法分為數(shù)字信號(hào)調(diào)制和模擬調(diào)制;根據(jù)信號(hào)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(dá)到對(duì)基帶調(diào)制信號(hào)的頻譜搬移，此時(shí)的信號(hào)也保持了基帶信號(hào)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(shí)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(shí)別

通信信號(hào)自動(dòng)調(diào)制的識(shí)別主要是在進(jìn)行信號(hào)調(diào)制的過程中清楚信號(hào)的調(diào)制參數(shù)以及信息內(nèi)容等?？膳袛喑鲂盘?hào)所采取的調(diào)制方式，同時(shí)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?cè)谶M(jìn)行調(diào)制的過程中選取適當(dāng)?shù)乃惴橛?jì)算提供準(zhǔn)確的參數(shù)[3]。識(shí)別技術(shù)中其主要的核心為分類器設(shè)計(jì)、特征提取等，其征的提取主要是對(duì)信號(hào)進(jìn)行分析，根據(jù)不同的信號(hào)的時(shí)頻域分析來進(jìn)行特征識(shí)別。

三、自動(dòng)調(diào)制識(shí)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(jì)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(dòng)量和自適應(yīng)lr梯度算法結(jié)合起來，可以有效的提升學(xué)習(xí)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(biāo)函數(shù)進(jìn)行一階和二階求導(dǎo)，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(duì)迭代收斂方向?qū)崿F(xiàn)動(dòng)態(tài)調(diào)整。該算法則是結(jié)合了牛頓法和梯度下降法進(jìn)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(jìn)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(duì)閥值偏導(dǎo)數(shù)、網(wǎng)絡(luò)權(quán)值等進(jìn)行符號(hào)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(diǎn)[5]。RPROP算法在調(diào)整網(wǎng)絡(luò)的時(shí)候，可以先設(shè)置一個(gè)權(quán)更新值“”，則全修正值為w，其算法的計(jì)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(xùn)練的次數(shù)，而RPROP算法則采用批處理方式進(jìn)行訓(xùn)練。

則表示在地t時(shí)訓(xùn)練時(shí)，訓(xùn)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(xùn)練之后E上的梯度信息，更能夠適應(yīng)于學(xué)習(xí)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(hào)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(hào)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(hào)自動(dòng)調(diào)制識(shí)別在合作和非合作領(lǐng)域具有非常重要的價(jià)值，而且已經(jīng)成為了當(dāng)前重要領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)技術(shù)。隨著通信信息技術(shù)的快速發(fā)展，對(duì)于自動(dòng)化的要求越來越高，因此針對(duì)數(shù)字通信信號(hào)自動(dòng)化調(diào)制識(shí)別算法具有非常重要的意義，值得我們不斷進(jìn)行研究。

參考文獻(xiàn)

[1]李敏.數(shù)字通信信號(hào)自動(dòng)調(diào)制識(shí)別技術(shù)的研究[D].哈爾濱工程大學(xué)，2012.

[2]蘆躍.數(shù)字信號(hào)調(diào)制識(shí)別及參數(shù)估計(jì)研究[D].蘇州大學(xué)，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(jì)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(yùn)行和發(fā)展都會(huì)受到嚴(yán)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(huì)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(xué)習(xí)，這時(shí)候就需要強(qiáng)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(huì)的進(jìn)步，對(duì)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(dāng)前，我們?cè)缫堰~進(jìn)了數(shù)字通信時(shí)代，所以對(duì)數(shù)字通信技術(shù)進(jìn)行分析，展望其未來的發(fā)展具有重要的現(xiàn)實(shí)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(hào)進(jìn)行信息的傳遞，所謂數(shù)字信號(hào)，在電子電路中是采用二值邏輯中的1和0來進(jìn)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(shí)中，大多數(shù)信息都是模擬信號(hào)的形式，可以通過模數(shù)轉(zhuǎn)換將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，然后就可以在數(shù)字信道中進(jìn)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(duì)數(shù)字信號(hào)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(duì)信號(hào)進(jìn)行調(diào)制，調(diào)制之后的信號(hào)頻譜得到擴(kuò)展，更適合在信道中傳輸，充分利用信道，提高傳輸性能。同時(shí)，在數(shù)字信號(hào)系統(tǒng)中，同步也是非常重要的環(huán)節(jié)，如果時(shí)鐘同步或者幀同步不準(zhǔn)確，也會(huì)直接導(dǎo)致信息出錯(cuò)。信號(hào)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(fù)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(jī)的基礎(chǔ)上逐步發(fā)展為數(shù)字程控交換機(jī)，利用存儲(chǔ)著交換控制程序的計(jì)算機(jī)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(jī)的使用使得通信系統(tǒng)的維護(hù)管理更加便捷可靠，增強(qiáng)了靈活性，功能更全面，在一定程度上，通過對(duì)軟件的控制來增強(qiáng)硬件的功能擴(kuò)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(diǎn)和缺點(diǎn)

2.1數(shù)字通信技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)

（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(huì)受到來自外界或者自身的噪聲干擾，但是數(shù)字信號(hào)不同于模擬信號(hào)，數(shù)字信號(hào)本身是離散的信號(hào)，通常采用二值邏輯來表示，實(shí)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(hào)不嚴(yán)重破壞脈沖的兩種狀態(tài)，就可以在接收端被識(shí)別，在這一點(diǎn)上，模擬信號(hào)是不能夠相比的，噪聲對(duì)模擬信號(hào)的影響是很明顯的，很容易使信號(hào)失真，所以相對(duì)來說數(shù)字通信技術(shù)的抗干擾能力強(qiáng)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(hào)進(jìn)行信息的表示、存儲(chǔ)和傳輸，更便于對(duì)信息加密，可以將數(shù)字信息進(jìn)行各種運(yùn)算處理，對(duì)其進(jìn)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(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離的高質(zhì)量信號(hào)傳輸。信號(hào)在傳輸過程中，距離越長(zhǎng)，損耗越大，那么就必須對(duì)信號(hào)進(jìn)行放大，但是同時(shí)也會(huì)放大噪聲，甚至噪聲可能會(huì)覆蓋有用信號(hào)。在采用數(shù)字通信后，由于數(shù)字信號(hào)的波形在失真后可以通過整形電路恢復(fù)原有的信息，利用再生中繼器可以大大增加傳輸距離，同時(shí)又保證了信號(hào)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(jì)算機(jī)、多媒體技術(shù)的發(fā)展，人們對(duì)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(hào)，所以數(shù)字通信技術(shù)的普及也促進(jìn)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(hù)方便等等優(yōu)勢(shì)。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(qiáng)了信息的保密性。

2.2數(shù)字通信技術(shù)的缺點(diǎn)

（1）數(shù)字通信技術(shù)對(duì)頻帶的利用率較低。相對(duì)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(yuǎn)高于模擬通信，當(dāng)傳輸帶寬有限的時(shí)候，就會(huì)影響頻帶利用率。（2）數(shù)字通信系統(tǒng)的設(shè)備更加復(fù)雜、繁瑣。為了實(shí)現(xiàn)通信質(zhì)量的提高，就要增加信號(hào)處理的復(fù)雜程度，相應(yīng)的，通信設(shè)備的功能更多也就更加復(fù)雜。雖然數(shù)字通信技術(shù)存在一些缺點(diǎn)，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(diǎn)已經(jīng)被弱化，數(shù)字通信必然會(huì)取代模擬通信，成為占主導(dǎo)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(duì)完備的消息標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)包括指揮控制、偵察監(jiān)視、平臺(tái)協(xié)調(diào)、聯(lián)合行動(dòng)等靜態(tài)和動(dòng)態(tài)信息的參數(shù)規(guī)定進(jìn)行描述。信息內(nèi)容格式化是指固定長(zhǎng)度或可變長(zhǎng)度的信息編碼，數(shù)據(jù)鏈網(wǎng)絡(luò)成員對(duì)編碼的語義具有相同的理解和解釋，達(dá)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(duì)一些應(yīng)用平臺(tái)具有高機(jī)動(dòng)性高靈活性的特點(diǎn)，綜合數(shù)字化技術(shù)進(jìn)行處理，具備跳頻、擴(kuò)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(jìn)行共享是數(shù)據(jù)鏈在組網(wǎng)過程中關(guān)注的重點(diǎn)，每個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)既能接收也能共享網(wǎng)絡(luò)中其他成員節(jié)點(diǎn)發(fā)送出的信息，也能根據(jù)實(shí)時(shí)信息的緩急程度分配總的信息發(fā)送帶寬和發(fā)送時(shí)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(tái)的不同信息交換需求，既有點(diǎn)到點(diǎn)的單鏈路傳輸，也有點(diǎn)到多點(diǎn)和多點(diǎn)到多點(diǎn)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(duì)象智能化

數(shù)據(jù)鏈鏈接具有較強(qiáng)的數(shù)字化能力和智能化水平，鏈接對(duì)象擔(dān)負(fù)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(shí)現(xiàn)信息的自動(dòng)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(gè)層面：一是數(shù)據(jù)鏈的各個(gè)鏈接對(duì)象之間形成信息資源共享關(guān)系；二是各個(gè)鏈接對(duì)象內(nèi)部功能單元信息的綜合。

1.5 信息交換實(shí)時(shí)化

數(shù)據(jù)鏈實(shí)時(shí)傳輸信息采用多種技術(shù)設(shè)計(jì)：一是設(shè)計(jì)始終把握傳輸可靠性穩(wěn)定性要服從于實(shí)時(shí)性原則；二是采用相對(duì)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(shí)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?jí)高的信息；四是綜合考慮信道傳輸特性，進(jìn)行整體優(yōu)化設(shè)計(jì)信號(hào)波形、通信控制協(xié)議、組網(wǎng)方式和消息標(biāo)準(zhǔn)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(shí)還要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)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(shí)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(jì)是根據(jù)特定的任務(wù)，決定每個(gè)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(jì)方案是根據(jù)任務(wù)確定的，從預(yù)先規(guī)劃的網(wǎng)絡(luò)庫中挑選一種設(shè)計(jì)配置，在初始化時(shí)加載到終端上。數(shù)據(jù)鏈的組網(wǎng)配置直接取決于當(dāng)前面臨的任務(wù)、參與單元和使用區(qū)域。數(shù)據(jù)鏈的實(shí)際應(yīng)用直接受指揮控制關(guān)系、平臺(tái)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(duì)較低，相對(duì)于應(yīng)用需求關(guān)系不緊。

2.2 實(shí)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(shì)感知及平臺(tái)協(xié)同能力，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)平臺(tái)的同步控制和提高平臺(tái)應(yīng)用的實(shí)時(shí)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(dá)到實(shí)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(shí)時(shí)信息，要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行合理的整合、處理，提取出具有價(jià)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(duì)數(shù)據(jù)所包含的信息內(nèi)容不作識(shí)別和處理。另外，無線通信系統(tǒng)一般不考慮用戶的絕對(duì)時(shí)間基準(zhǔn)與空間位置的關(guān)系，其相對(duì)時(shí)間同步解決傳輸?shù)臏?zhǔn)確性問題。

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(tái)鏈接，可以實(shí)現(xiàn)“機(jī)一機(jī)”方式交換信息，而無線數(shù)字通信系統(tǒng)一般以“人一機(jī)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(dòng)。但是，數(shù)據(jù)鏈設(shè)備的使用針對(duì)性很強(qiáng)，在每次參加行動(dòng)前都要根據(jù)當(dāng)前的任務(wù)需求，進(jìn)行比較復(fù)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(dá)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?zhǔn)怯嗅槍?duì)性地完成用戶使用時(shí)的實(shí)時(shí)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(yùn)輸環(huán)節(jié)。數(shù)據(jù)鏈要求嚴(yán)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(duì)象和實(shí)時(shí)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(jì)

一、項(xiàng)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(biāo)準(zhǔn)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(dāng)今動(dòng)輒成百上千兆的數(shù)據(jù)流一股腦的涌進(jìn)，任何一個(gè)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(huì)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(gè)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(shí)，設(shè)計(jì)了一個(gè)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(jì)思想指導(dǎo)下，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)一個(gè)片上數(shù)字通信系統(tǒng)。

二、系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)

鑒于當(dāng)前高速數(shù)字通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案大多是現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列（FPGA）加片外存儲(chǔ)介質(zhì)（SDRAM、SRAM、DDR等）的組合，本次設(shè)計(jì)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(chǔ)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(diǎn)，用作整個(gè)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(jià)比CycloneII系列FPGA芯片；靜態(tài)存儲(chǔ)用具有的一大優(yōu)點(diǎn)就是數(shù)據(jù)讀取速度快，且控制信號(hào)簡(jiǎn)單，易操縱，適用作高速數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)，其處理速度和存儲(chǔ)容量均滿足系統(tǒng)設(shè)計(jì)的需要。與傳統(tǒng)的DSP（數(shù)據(jù)信號(hào)處理器）或DPP（通用處理器）相比，F(xiàn)PGA在某些信號(hào)處理任務(wù)中表現(xiàn)出非常強(qiáng)的性能，而單片機(jī)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(shí)現(xiàn)

（1）編譯碼模塊。信源編碼有兩個(gè)基本功能：一是提高信息傳輸?shù)挠行?，二是模擬信號(hào)完成AD轉(zhuǎn)換后，可以實(shí)現(xiàn)數(shù)字化傳輸。HDB3編譯碼具有以下兩個(gè)優(yōu)點(diǎn)：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(shí)提取了定時(shí)信號(hào)的困難，所以本系統(tǒng)選擇HDB3編譯碼。當(dāng)輸入為01，11序列交替時(shí)，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(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行快速鎖定，保證位同步輸出與輸入信號(hào)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(duì)編碼后的數(shù)據(jù)進(jìn)行加密，簡(jiǎn)便起見，先用數(shù)據(jù)信息與特定一組密碼異或的方法進(jìn)行加密。經(jīng)線路傳遞后，接收端對(duì)接收到的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行相應(yīng)的異或解密后，再進(jìn)行解碼。片上系統(tǒng)的建立：利用Quartus自帶的SOPC Builder 設(shè)計(jì)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(jì)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(jìn)行調(diào)試。待改進(jìn)之處：異或的加密方式過于簡(jiǎn)單，下階段可采用更復(fù)雜的加密方法。

圖1系統(tǒng)設(shè)計(jì)框圖

圖2HDB3碼編碼模塊流程圖