单边带调制ROF链路中交叉相位引起的非线性串扰

幅度调制与相位调制

幅度/相位调制过去几十年随着数字信号处理技术与硬件水平的发展，数字收发器性价比已远远高于模拟收发器，如成本更低，速度更快，效率更高。更重要的是数字调制比模拟调制有更多优点，如高频谱效率，强纠错能力，抗信道失真以及更好的保密性。正是因为这些原因，目前使用的无线通信系统都是数字系统。数字调制和解调的目的就是将信息以比特形式（0/1）通过信道从发送机传输到接收机。数字调制方式主要分为两类：1）幅度/相位调制和2）频率调制。两类调制方式分别又成为线性调制和非线性调制，在优劣势上也各有不同，因此，调制方式的选择最终还需要取决于多方面的最佳权衡。本文就对幅度/相位调制加以讨论，全文整体思路如下： 1 信号空间分析在路径损耗与阴影衰落中已提出发送信号与接收信号的模型以复信号的实部来表示，而在本文中为了便于分析各调制解调技术，我们必须引入信号的几何表示。数字调制将信号比特映射为几种可能的发送信号之一，因此，接收机需要对各个可能的发送信号做比较，从而找出最接近的作为检测结果。为此我们需要一个度量来反映信号间的距离，即将信号投影到一组基函数上，将信号波形与向量一一对应，这样就可以利用向量空间中的距离概念来比较信号间的距离。 1.1 信号的几何表示向量空间中各向量可由其基向量表示，而在无线通信中，我们也可把信号用其相应的基函数来表示。本文我们讨论的幅度/相位调制的基函数就是由正弦和余弦函数组成的： 21()()cos (2)c t g t f t φπ=(1) 22()()sin (2)c t g t f t φπ=(2) 其中g (t )是为了保证正交性，即保证 220()cos (2)1T c g t f t dt π=? (3) 20()cos(2)sin(2)0T c c g t f t f t dt ππ=? (4) 则信号可表示为 12()()cos(2)()sin(2)i i c i c s t s g t f t s g t f t ππ=+ (5) 则向量s i =[s i1，s i2]T 便构成了信号s i (t )的信号星座点，所有的星座点构成信号星座图，我们把信号s i (t )用其星座点s i 表示的方法就叫做信号的几何表示。而两个星座点s i 和s k 之间的距离就是采用向量中长度的定义，这里不再赘述。 2 幅度/相位调制相位/幅度调制主要分为3种： 1）脉冲幅度调制(MPAM)：只有幅度携带信息；

自相位调制

重庆大学研究生报告自相位调制课程名称：非线性光学专业：光学工程班级：光学工程二班学号：20140802004 姓名：刘永风成绩：评语：第2章应用自相位调制的色散补偿技术

2.1 引言 2.2 自相位调制对光信号的影响 2.3 色散补偿系统中SPM的影响 2.4 小结 1.1 引言随着社会的发展，人类社会迈步进入信息时代，光纤无可质疑地成为信息交换中最重要的传输媒介。光纤通信系统中，色散和非线性光学效应的问题一直是光通信研究的一个热点问题。在强光的作用下，任何介质对光的响应都是非线性的，光纤也不例外作为传输波导的光纤，其纤芯的横截面积非常小。高功率密度经过长距离的传输。非线性效应就不可忽视了。. 随着干线光通信系统朝、着长距离、高速率密集型波分复用（WDM）系统方向发展，光纤的非线性效应对系统的影响日益突出。非线性对信号传输的影响不仅引起损耗，也将引起信号脉冲展宽, 限制输入信号功率和传输距离，并将导致频谱展宽和频率惆啾, 在多信道系统中还会引起信道间串音。光纤中低阶非线性效应会产生光信号的自相位调制（SPM）和交叉相位调制

（XPM ）限制输入信号功率和传输距离，并将导致频谱展宽和频率惆啾。当光场较强时光纤折射率将随光场幅度的变化而变化, 从而使相位随光场幅度而变化。因此随着光场在光纤中的传输，光场自身产生的非线性效应而引起的非线性相移，使光纤中传输的光脉冲前、后沿的相位相对漂移，这种现象称为光场的自相位调制（SPM ）本文分析了部分相干脉冲传输时, 当光纤通信系统中非线性效应起主要作用。色散相对比较弱时, 由自相位调制引起的频谱演变。 1.2 相干脉冲传输下自相位调制对脉冲频谱的影响光的自相位调制是一种非线性效应,如同光束的自聚焦一样, 光的自相位调制要求有相当强的光才能观察到。 SPM 对光纤中脉冲传输的影响可以通过求解非线性传输方程(10.2 -30)进行分析。为了突出SPM 对信号传输的影响, 假定脉冲的中心波长位于光纤的零色散波长上, 则在方程(10.2 - 30)中β2=0。同时, 如前面几节的讨论, 作下述变换, 定义出归一化振幅: ),(),(,01T z U e P T z A z t T z αβ-=-= (1- 1) 式中, P0为输入脉冲的峰值功率; α为光纤损耗系数; U(z,T)是按随传输损耗减小的脉冲振幅峰值归一化后得到的信号脉冲形式, 它将只反映脉冲的形状和相位信息。这样, 方程(10.2 - 30)变为： U U L e i z U NL z 2α-=?? (1- 2) 方程(1 -2)的解为： ),(),0(),(T z i NL e T U T z U ?= (1 - 3) 22),0(),0(1),(T U L Z T U L e T z NL eff NL z NL =-=-α?α (1 - 4) 说明SPM 效应并不影响初始脉冲的形状, 但产生了随脉冲幅度而变化的相位调制因子由(4) 可以看出非线性相移价NL ? 正比于2 ),0(T U ，那么它的瞬时变化恒等于脉冲光强的变化, 引起脉冲的惆啾效应,使脉冲的不同的部位具有与中心频率饰不同的偏移量 ??? ????????? ??-???? ??=-m m NL eff T T T T L Z T m T 201 20ex p 2)(δω (1 - 5) δω的时间依赖关系可被看做频率咽啾,这种叨啾是由SPM 引起的,它随传输距离的增大而增大。换句话说, 当脉冲沿光纤传输时, 新的频率分量在不断产生这些由SPM 产生的频率分量展宽了频谱使之超过了Z=0处脉冲的初始宽度脉冲频谱展宽的程度与脉冲的形状有关。最大相移与光纤的有效长度、峰值功率有关。最大相移峰值功率T0线性增大。SPM 所致频谱展宽在整个频率范围内伴随着振荡结构通常, 频谱由许多峰

信号的相位调制与解调概要

MATLAB仿真信号的相位调制与解调专业：通信与信息系统姓名：赵* 学号:********* 指导老师：****教授

摘要 Psk调制是通信系统中最为重要的环节之一，Psk调制技术的改进也是通信系统性能提高的重要途径。本文首先分析了数字调制系统的基本调制解调方法，然后，运用Matlab及附带的图形仿真工具——Simulink设计了这几种数字调制方法的仿真模型。通过仿真，观察了调制解调过程中各环节时域和频域的波形，并结合这几种调制方法的调制原理，跟踪分析了各个环节对调制性能的影响及仿真模型的可靠性。最后，在仿真的基础上分析比较了各种调制方法的性能，并通过比较仿真模型与理论计算的性能，证明了仿真模型的可行性。另外，本文还利用Matlab的图形用户界面（GUI）功能为仿真系统设计了一个便于操作的人机交互界面，使仿真系统更加完整，操作更加方便。关键词：数字调制；分析与仿真；Matlab；Simulink；PSK；QPSK；

1.数字调制技术 (2) 2.PSK调制系统 (3) 2.1 QPSK调制部分，原理框图如图七所示 (6) 2.2 QPSK解调部分，原理框图如图八所示： (8) 3.用Simulink实现PSK调制 (9) 3.1 2PSK仿真 (9) 3.1.1调制 (9) 3.1.2 解调仿真 (12) 3.2 QPSK仿真 (13) 3.2.1 QPSK调制框图 (13) 参考文献 (18)

1.数字调制技术通信按照传统的理解就是信息的传输与交换。在当今信息社会，通信则与遥感，计算技术紧密结合，成为整个社会的高级“神经中枢”。没有通信，人类社会是不可想象的。一般来说，社会生产力水平要求社会通信水平与之相适应。若通信水平跟不上，社会成员之间的合作程度就受到限制。可见，通信是十分重要的。通信传输的消息是多种多样的，可以是符号的，文字的，数据和图像的等等。各种不同的消息可以分为两类：一类称为离散消息；另一类称为连续消息。离散消息的状态是可数的或离散的，比如符号，文字或数据等。离散消息也称数字消息。而连续消息则是其状态连续变化的消息，例如，连续变化的语音，图像等。连续消息也称模拟消息。因此按照信道中传输的是模拟信号还是数字信号可以将通信系统分为模拟通信系统和数字通信系统。数字通信有以下突出的特点：第一，数字信号传输时，信道噪声或干扰所造成的差错，原则上是可以控制的。第二，当需要保密的时候，可以有效的对基带信号进行人为的“扰乱”，即加上密码。数字通信系统可以用下图表示： →→→→→→→→信数信信数信信源道字受道源字信息编编调解译译信源码码调码码者制道器器器器器器图一数字通信在近20年来得到了迅速的发展，其原因是：（1）抗干扰能力强（2）便于进行各种数字信号处理（3）易于实现集成化（4）经济效益正赶上或超过模拟通信（5）传输与交换可结合起来，传输电话与传输数据也可结合起来，成为一个统一整体，有利于实现综合业务通信网。

相位调制与解调

1.前言 1.1 序言随着人类社会步入信息化社会，电子信息科学技术正以惊人的速度发展，开辟了社会发展的新纪元。从20世纪90年代开始至今，通信技术特别是移动通信技术取得了举世瞩目的成就。在通信技术日新月异的今天，学习通信专业知识不仅需要扎实的基础理论，同时需要学习和掌握更多的现代通信技术和网络技术。通信技术正向着数字化、网络化、智能化和宽带化的方向发展。全面、系统地论述了通信系统基本理沦、基本技术以及系统分析与设计中用到的基本工具和方法，并将重点放在数字通信系统上。通信系统又可分为数字通信与模拟通信。传统的模拟通信系统，包括模拟信号的调制与解调，以及加性噪声对幅度调制和角度调制模拟信号解调的影响。数字通信的基本原理，包括模数转换、基本AWGN信道中的数字调制方法、数字通信系统的信号同步方法、带限AWGN信道中的数字通信问题、数字信号的载波传输、数字信源编码以及信道编码与译码等，同时对多径信道中的数字通信、多载波调制、扩频、GSM与IS95数位蜂窝通信。随着数字技术的发展原来许多不得不采用的模拟技术部分已经可以由数字化来实现，但是模拟通信还是比较重要的 1.2 设计任务本设计是基于MATLAB的模拟相位（PM）调制与解调仿真，主要设计思想是利用MATLAB这个强大的数学软件工具，其中的通信仿真模块通信工具箱以及M檔等，方便快捷灵活的功能实现仿真通信的调制解调设计。还借助MATLAB可视化交互式的操作，对调制解调处理，降低噪声干扰，提高仿真的准确度和可靠性。要求基于MATLAB的模拟调制与解调仿真，主要设计思想是利用MATLAB、simulink檔、M檔等，方便快捷的实现模拟通信的多种调制解调设计。基于simulink对数字通信系统的调制和解调建模。并编写相应的m檔，得出调试及仿真结果并进行分析。

连续相位调制原理

连续相位QAM调制原理 1 引言目前通信领域正处于急速发展阶段，由于新的需求层出不穷，促使新的业务不断产生，因而导致频率资源越来越紧张。在有限的带宽里要传输大量的多媒体数据，提高频谱利用率成为当前至关重要的课题，否则将很难容纳如此众多的业务。正交幅度调制(QAM)由于具有很高的频谱利用率被DVB-C等标准选做主要的调制技术。与多进制PSK(MPSK)调制不同，OAM调制采取幅度与相位相结合的方式，因而可以更充分地利用信号平面，从而在具有高频谱利用效率的同时可以获得比MPSK更低的误码率。但仔细分析可以发现QAM调制仍存在着频繁的相位跳变，相位跳变会产生较大的谐波分量，因此如果能够在保证QAM调制所需的相位区分度的前提下，尽量减少或消除这种相位跳变，就可以大大抑制谐波分量，从而进一步提高频谱利用率，同时又不影响QAM的解调性能。文献中提出了针对QPSK调制的相位连续化方法，本文借鉴该方法，提出连续相位QAM调制技术，并针对QAM调制的特点在电路设计时作了改进。 2 连续相位QAM调制原理 QAM调制原理如图1所示。QAM调制的表达式一般可表示为其中Am=dmA，Bm=emA，式中A是固定的振幅大小，(dm，em)由输入数据确定。利用三角函数关系对(1)式进行变换可得其中

Cm、θm分别表征QAM调制信号在一个码元区间[T，mT)内调制信号的振幅和相角大小。相应的，在相邻的下一个码元区间[mT，T)内，QAM调制信号可表示为比较(2)、(4)式可以发现，普通的QAM调制过程中存在着△θ的相位跳变量。这种相位跳变的存在会增大调制信号的谐波分量，从而使频带展宽。由于有用信息主要集中在频谱的主峰附近，谐波中几乎不含有有用信息，所以从提高频谱利用率的角度，如果能够设法在保持每个码元主要区间内相位不变的前提下，在信号相邻码元的过渡区内逐点连续改变相位的值，直到下一个码元的主要部分，就可以使信号相邻码元之间的过渡区内最大相位差的绝对值趋近于零，从而既可以保证QAM调制所必须的相位差别，又避免了相位改变时的剧烈跳变，可以大大抑制谐波分量。根据以上分析，连续相位QAM调制原理可用如下的公式表示其中称为连续化函数，2τ称为过渡区宽度，而把一个码元的其它部分称为该码元的主要部分。之所以选用这样的连续化函数，是因为考虑到sin函数取值在一l和+1 之间，并且是相当平滑的，这样S(t)的取值范围是[0，1]，于是运用公式(5)和(6)正好可以使相位在过渡区2τ内完成△θ的变化量，即从θm到θm+1的变化是在过渡区内逐渐完成的，这不同于一般QAM调制的相位跳变。在过渡区结束后，即进入一个码元的主要部分时相位已经达到与输入数据相对应的相位值θm+1。这种变化既满足了QAM调制相位转移的要求，又实现了用相位连续变化代替跳变的目的。

激光束的自聚焦、自散焦与自调制

激光束的自聚焦、自散焦与相位调制引言：在各向同性的非线性介质中，光场会引起介质极化率的实部发生变化，或者说光致折射率变化或产生非线性折射率。光致折射率变化的效应有多种，这里只介绍光学克尔效应，它表述为介质某处折射率变化的大小与该处光强大小成正比。本文介绍自作用（自相位调制）和互作用（交叉相位调制）两种光克尔效应。还要讨论由于高斯光束横向分布的不均匀性，光束在传播过程中引起的自聚焦，自散焦效应的理论，以及相关的时间和空间自相位调制的现象。一．光学克尔效应光克尔效应是指光电场直接引起的折射率变化（即非线性折射率）的效应，其折射率变化大小与光电场的平方成正比，即2E Δn∝。这种效应属于三阶非线性光学效应。具有克尔效应的介质称为克尔介质。光学克尔效应因其产生的非线性极化率的方式不同而被分为两种：（1）自作用光学克尔效应利用频率为ω的信号光自身的光强引起介质折射率变化，同时用一束信号光直接探测在该频率ω下的非线性极化率实部或非线性折射率的大小。（2）互作用光学克尔效应演示这种光克尔效应，需要两束光：泵浦光---引起折射率变化的强光；信号光----探测介质折射率变化大小的弱光。也就是用频率不同（ω’）或偏振方向不同的强泵浦光引起介质折射率变化，同时用频率为ω的弱信号光探测介质非线性极化率实部或非线性折射率的大小。图 1.给出了自作用克尔效应和互作用克尔效应的两个典型例子。 (a)自作用克尔效应（b）互作用克尔效应图1.两种光克尔效应设信号光频率为ω，泵浦光频率为ω’，忽略吸收，自作用克尔效应和互作

用克尔效应的非线性极化强度分别表示为 23(3) 0()3(;,,)()()P E E =- （） ωεχωωωωωω （1.1） 23(3) 0()6(;',-',)(')()P E E = （） ωεχωωωωωω （1.2）在光波传播过程中，折射率的变化会引起光的相位的变化。考虑一个沿Z 方向传播的平面单色波()((z)e i kz wt E E - ω,z)=,光从z=0出发传至z=L,引起介质的折射率变化为Δn,传播常数变化为Δk,相应光波的相位变化为 2KL c =ωπ Δφ=ΔΔnL=ΔnL λ（1.3）上式表明光致折射率变化调制了相位，对自作用光克尔效应和互作用光克尔效应，相应地存在自相位调制（SPM ）和交叉相位调制（XPM ）两种。 1.1自相位调制光克尔效应为讨论自作用光克尔效应中折射率与光场的关系，设频率为ω的强激光入射各向同性介质，仅考虑一阶和三阶效应，其中一阶极化率(1)(1)(1)'i ''χχχ=+和三阶极化率(3)(3)(3)'i ''χχχ=+皆取实部，则总极化强度为 (1)(3) 2(1)'(3)' 00()()() ()3(;,)()() P P P E E E χχ=+=+ ωωωεωεωω,-ωωωω （1.4）根据0D E P ε=+ 和D E ε= ，并定义有效三阶极化率(3)(3)'3'e χχ=,由（1.4）得 2 (1)' (3)0(1+'())e E χ χ =+ εεω （1.5）式中ε是总介电系数，为实数。利用线性介电系数的关系0n =和 (1)'0'(1)=+εεχ，得到2 (1)'01n =+χ,将它代入式（1.5）得到 2 2 (3)'00(())e n E χ =+ εεω （1.6）利用（1.6），得总折射率n 为 (3)'(3)'2 2 1/2 1/2 00020 (/) (1()) ()2e e n n E n E n n χχ==+ ≈+ εεωω （1.7）式中，考虑到等式右边圆括号中的后一项比1小得多。式（1.7）的前项n 0

传输与接入(有线)知识点备考汇总

一、光纤通信系统概述考点一：光纤的结构与分类【考法分析】本考点主要要求考生了解光纤的结构和分类，以填空题为主。【要点分析】 l 光纤的中心的纤芯，纤芯外面是包层，纤芯的折射率高于包层的折射率，从而形成光波导效应，实现光信号的传输。 l 按光纤纤芯折射率来分：阶跃型光纤和渐变型光纤按光纤传输模式来分：单模光纤和多模光纤，其中：单模光纤适合长距离，大容量的光纤通信系统 l 视频配套练习题【2016】光纤的中心是（1），其外层是（2），中心折射率（3）于外层折射率，从而形成光波导效应，实现光信号的传输。按照光纤的折射分布来分，可分为（4）光纤和（5）光纤。光纤模式是满足边界条件的电磁场波动方程的解，按照传输模式数目来分，光纤可以分为（6）光纤和（7）光纤。试题答案（1）纤芯（2）包层（3）高（4）阶跃光纤（5）渐变型光纤（6）单模光纤（7）多模光纤【备考点拨】熟记光纤的结构和分类。考点二：光纤的传输特性【考法分析】掌握光纤的传输特性，填空、判断为主。每年必考！【要点分析】 l 光纤的传输特性包括：光纤的损耗和色散特性；光信号在光纤中传输时幅度会因损耗而减小；波形则因色散产生越来越大的失真，使得脉冲展宽。 l 光纤色散是指不同频率、不同模式的电磁波以不同群速度在介质中传播的物理现象。色散导致光脉冲在传播过程中展宽，前后脉冲相互重叠，引起数字信号的码间干扰，也会限制光纤的最高信息传输速率。 l 在光纤传输理论中色散分为模式色散和频率色散，频率色散分为材料色散和波导色散。l 在多模光纤中，模式色散占主导地位；单模光纤中不存在模式色散，会受到频率色散的影响；严格的来讲，对于高速大容量的光纤通信系统中还会受到偏振膜色散的影响。

无线通信系统中的调制解调基础(二)：相位调制

无线通信系统中的调制解调基础（二）：相位调制作者：Ian Poole Adrio Communications Ltd 第二部分解释了相移键控（PSK）的多种形式，包括双相相移键控（BPSK），四相相移键控（QPSK），高斯滤波最小相移键控（GMSK），和目前流行的正交幅度调制（QAM）。第一部分解释了调幅（AM）和调频（FM）技术，并介绍了其优点和缺点。第三部分将会介绍直接序列扩频（DSSS）技术和正交频分复用（OFDM）调制技术。调相相位调制是另一种广泛采用的调制技术，特别是在数据传输的应用中。因为相位和频率是相辅相成的（频变是相变的一种形式），两种调制方法可以用角度调制（angle modulation）来概括。为了解释调相如何工作，我们首先要对相位做出解释。一个无线信号包涵了一个正弦信号的载波，幅度从正到负程波浪形变化，一个周期后回到零点，这个同样可以由一个围绕一个零点旋转的一个点来表示，如图3-13所示，相位就是终点到起点的角度。调相改变了信号的相位，换句话来说，图中绕着原点旋转的点的位置会改变，要实现这个效果既是要在短时间内改变信号的频率。所以，当进行相位调制的时候会产生频率的

改变，反之亦然。相位和频率是密不可分的，因为相位就是频率的积分，频率调制可以通过简单的CR网络转变成相位调制。因此，相位调制与频率调制信号的边带、带宽具有异曲同工的效果，我们必须留意这个关系。相移键控相位调制可以用来传输数据，而相移键控是很常用的。PSK在带宽利用率上有很多优势，在许多移动电话无线通信的应用中广为采用。最基本的PSK方法被称作双相相移键控（BPSK），有时也称作反向相位键控(PRK)。一个数字信号在1和0之间改变（或表述为1和-1），这样形成了相位反转，就是180°的相移，如图3-14。双相相移键控（BPSK） PSK的一个问题是接收机不能精确的识别传输的信号，来判定是mark（1）还是space （0），即使发射机和接收机的时钟同步也很难实现，因为传输路径会决定接受信号的精确相位。为了克服这个问题，PSK系统采用差分模式对载波上的数据进行编码。比如说，信号为1的时候改变相位，信号为0时不改变相位，在这个基础架构上可以做更多的改进，一些其它的PSK方法也被开发了出来。一个方法是信号为1时做90°的相移，在信号为0时做-90°相移，这样保留了0和1之间180度的相差。在简单的系统中如果不采用该方式进行传输，在传一个长序列的0的时候有可能会失去同步，这是因为产生突发模式时相位没有改变。基于基本的PSK会有很多改变，各个方案都有各自的优缺点，让设计人员针对具体的应用采用不同的解决方法。比如说四相相移键控（QPSK)，采用了四个相位，每个相差90°,8-PSK，采用8个相位等等。为了方便表述一个PSK信号，我们采用相位矢量或者星座图，如图3-15。采用这个图可以很好的体现相位信息和幅度信息。在这个图里面，信号的相位用角度表示，幅度用具离圆心的距离表示。这样这个信号中的同相分量用sine信号表示，而正交分量用cosine 信号表示。大部分PSK系统采用不变的幅度，因此圆心周围的点与圆心距离相等并只改

4.6 恒包络连续相位调制技术-MSK和GMSK

4.6恒包络连续相位调制技术 4.6.1 引言根据前面的学习我们知道，在数字频率调制FSK和数字相位调制PSK体制中，由于已调信号振幅是恒定的，因此有利于在非线性特性的信道中传输。但PSK已调信号的相邻码元存在相位跳变，FSK 已调信号如果没有保证相位连续措施的话，相邻码元的相位也存在跳变。相位跳变会使信号功率谱扩展，旁瓣增大，对相邻频率的信道形成干扰。为了使信号功率谱尽可能集中于主瓣之内，主瓣之外的功率谱衰减速度快，那么信号的相位就不能突变。恒包络连续相位调制技术就是按照这种思想产生的。 MSK和GMSK就是两种在移动通信中常用的恒包络连续相位调制技术。 4.6.2最小频移键控MSK 最小频移键控（Minimum Shift Keying，缩写为MSK）是二进制连续相位FSK（CPFSK）的一种特例，它能够产生恒定包络、连续相位信号，具有正交信号的最小频率间隔，在相邻码元交界处相位连续。 MSK有时也称为快速频移键控(FFSK)。所谓“最小”是指这种调制方式能以最小的调制指数(0.5)获得正交信号；而“快速”是指在给定同样的频带内，MSK能比2PSK的数据传输速率更高，且在带外的频谱分量要比2PSK衰减的快。

MSK 信号的时域表达式为 s s k s s k c MSK T k t kT kT t T a t f A t s )1(,)(22cos )(+≤≤?? ????+-+=?ππ （4.6.1）式中，c f 表示载波频率； A 表示已调信号振幅； s T 表示码元宽度； k a 表示第k 个码元中的信息，其取值为1±； ∑--∞ == 1 2k k k k a π ?表示直到s T k )1(-时的累积（记忆）相位值。设 k k k a k x ?π+- =2 （4.6.2）则式（4.6.1）变为 s s k k s c MSK T k t kT x t a T f A t s )1(,)41 (2cos )(+≤≤?? ????++=π （4.6.3）由表达式（4.6.3）可知：MSK 信号可以表示成在s s T k t kT )1(+≤≤时间间隔内具有两个频率之一的正弦波。如果定义这两个频率为 )1(,41 1-=- =k s c a T f f （4.6.4） )1(,41 2+=+ =k s c a T f f （4.6.5）那么，由式（4.6.3）确定的MSK 信号可以写成如下形式 2,1,)1(212c o s )(1=?? ????+-+=-i k t f A t s k i i M S K ?ππ （4.6.6）频率间隔为 s T f f f 2112= -=? （4.6.7）所以，MSK 调制的调制指数 5.02 1 21==?= ?=s s s T T fT h （4.6.8）为了分析方便，定义

密集波分复用(DWDM)传输原理考试题

密集波分复用（DWDM）传输原理考试题一、填空题 1.DWDM系统是指波长间隔相对较小，波长复用相对密集，各信道共用光纤一个（低损耗）窗口，在传输过程中共享光纤放大器的高容量WDM系统。 2.DWDM系统的工作方式主要有双纤单向传输和（单纤双向传输）。 3.G.652光纤有两个应用窗口，即1310nm和1550nm，前者每公里的典型衰耗值为0.34dB，后者为（0.2dB）。 4.G.653光纤又称做色散位移光纤是通过改变折射率的分布将1310nm附近的零色散点，位移到（1550）nm附近，从而使光纤的低损耗窗口与零色散窗口重合的一种光纤。 5.G.655在1530～1565nm之间光纤的典型参数为：衰减＜（0.25）dB/km；色散系数在1~6ps/nm·km之间。 6.克尔效应也称作折射率效应，也就是光纤的折射率n随着光强的变化而变化的（非线性）现象。 7.在多波长光纤通信系统中，克尔效应会导致信号的相位受其它通路功率的（调制），这种现象称交叉相位调制。 8.当多个具有一定强度的光波在光纤中混合时，光纤的（非线性）会导致产生其它新的波长，就是四波混频效应。 9.光纤通信中激光器间接调制，是在光源的输出通路上外加调制器对光波进行调制，此调制器实际起到一个（开关）的作用。 10.恒定光源是一个连续发送固定波长和功率的（高稳定）光源。 11.电光效应是指电场引起晶体（折射率）变化的现象，能够产生电光效应的晶体称为电光晶体。 12.光耦合器的作用是将信号光和泵浦光合在一起，一般采用（波分复用）器来实现。 13.光栅型波分复用器属于角色散型器件，是利用（角色散）元件来分离和合并不同波长的光信号。 14.DWDM系统中λ1中心波长是（1548.51nm）。

基于labview的频率调制

国家电工电子实验教学中心通信系统与原理实验报告实验题目：基于LabVIEW的频率调制学院：电子信息工程学院专业：通信1210班通信1212班学生：学号：任课教师：纯喜磊实验老师：王琴

一、实验目标本实验的目的是实现一个基于LabVIEW 和NI-USRP 平台的调频收音机，并正确接收空中的调频广播电台信号。让学生可以直观深入的理解调频收音机的工作原理，感受真实信号。并通过实验容熟悉图形化编程方式，了解软件LabVIEW 和USRP 硬件基本模块的使用和调试方法，为后续实验奠定基础。二、实验环境与准备软件LabVIEW 2012（或以上版本）；硬件NI USRP （1台）及配件。三、实验原理 1. 频率调制 FM （Frequency Modulation ）代表频率调制，常用于无线电和电视广播。世界各地的FM 调频广播电台使用从87.5MHz 到108MHz 为中心频率的信号进行传输，其中每个电台的带宽通常为200kHz 。本实验重新温习FM 的理论知识，并介绍其基本的实现方法。通过一个基带信号)(t m 调节载波的数学过程分为两步。首先，信源信号经过积分得到关于时间的函数)(t ，再将该函数当作载波信号的相位，从而实现根据信源信号变化对载波频率进行控制的频率调制过程。FM 发射机频率调制的框图如图1所示。图 1 频率调制示意图

在图1的框图中，将信源信号的积分得到一个相位和时间的方程，即： ?+=t f c d m k t f t 0)(22)(ττππθ （1.1）式中，c f 代表载波频率，f k 代表调制指数，)(τm 代表信源信号。调制结果是相位的调制，与在时域上载波相位的变化有关。此过程需要一个正交调制器如下图2所示：图 2 相位调制在此次实验中，NI USRP-2920通过天线接收FM 信号，经模拟下变频后，再使用两个高速模拟/数字转化器和数字下变频后将信号下变频至基带I/Q 采样点，采样点通过千兆以太网接口发送至PC ，并在LabVIEW 中进行信号处理。假设已知调频信号的数学表达式： ??????+=?∞-t )(cos )(ττωd m k t A t s f c c FM （1.2）式中，c A 代表载波幅度，f k 代表调制指数，()m τ代表信源信号。由于在软件无线电中，各种调制都是在数字域实现的，所以首先要对式1.2进行数字化。若将调频信号以t 为采样间隔离散化，则式1.2中的积分运算应转化为适合用软件处理的数值积分，可采用复化求积法实现FM 连续数学表达式的离散化。即把积分区间分成若干子区间，再在每个子区间上用低阶求积。即将积分区间［a ，b ］分为n 等份，分点kh x k =，n a b h -= ，k ＝0，1，…，n 在每个子区间[]1,+k k x x 上引用梯形公式()()()[]121++≈?+k k x x x f x f h dx x f k k ，求和得复化求积公式为： ()()()()[]∑∑??-=+-=+≈==+10110a 2x 1 n k k k n k x x b x f x f h dx x f dx f I k k （1.3）采用复化求积公式后，按三角运算展开后可得到FM 的离散数学表达式为：

相位生成载波(PGC)调制与解调讲解

相位生成载波（PGC ）调制与解调一、 PGC 调制干涉型光纤传感器的解调方法目前主要有：相位生成载波解调法、光路匹配差分干涉法、差分时延外差法。由于相位生成载波解调信号有动态范围大、灵敏度高、线性度好、测相精度高等优点，是目前光纤传感干涉领域工程上较为实用的解调方法。[1] 相位生成载波的调制分为外调制和内调制。外调制一般采用压电陶瓷（PZT ）作为相位调制器，假设调制信号频率为ω0 ，幅度为C ，调制信号可以表示为（1）式： 0(t)cos(t)C φω= （1）则光纤干涉仪的输出的信号可表示为（2）式： 00cos[(t)(t)]cos[cos(t)(t)]s s I A B A B C φφωφ=++=++ （2）式中，A 为直流量， B 为干涉信号幅度。s (t)Dcos(t)(t)s φωψ=+，其中，?s (t) 不仅包含了待测信号D cos ωs t ，还包括了环境噪声引起的相位变化ψ(t)。将（2）式按 Bessel 函数展开，得到（3）式[2]： k k 02k 02k 1010J (C)2(1)J (C)cos 2k t cos (t)2(1)J (C)cos(2k 1)t sin (t)s s k k I A B ωφωφ∞ ∞+==?????? =++---+?? ?????????? ∑∑ (3) 二、 PGC 解调微分交叉相乘（differential and cross —multiply ，DCM ）算法和反正切算法是两种传统的 PGC 解调算法，此外,文献[1]中还介绍了三倍频DCM 算法，基频混频PGC 算法，基于反正切算法和基频混频算法的改进算法，反正切-微分自相乘算法（Arctan-DSM ）算法。下面分别介绍DCM 算法和反正切算法。 2.1 微分交叉相乘（DCM ）算法 DCM 算法的原理图如图1所示：图1 DCM 算法原理图输入的干涉信号I 分别与基频信号10cos S G t ω=和二倍频信号20cos 2S H t ω=进行混频，再通过低通滤波器滤除高频成分，可以得到信号的正弦项（5）式和余弦项（6）

通信专业实务—传输与接入练习题

通信专业实务—传输与接入练习题第一章光纤通信概述一、单项选择题 1.通信用光纤按其传输的光信号模式的数量可分为(B)。 A(1310nm和1550nm B.单模和多模 C(色散位移和色散没有位移 D.骨架式和套管式 2.色散位移光纤通过改变折射率分布，将1310nm附近的零色散点，为一道 (C)nm附近。 A(980 B.1310 C.1550 D .1650 3.G .652光纤在1550nm附近进行光波复用传输距离主要受到(B)限制。 A(衰减 B.色散 C.发送光功率 D.光缆外护套 4.G(653光纤在1550nm附近色散极小，但由于(C)导致G.653并不适合于DWDM传输。 A.受激拉曼散射SPS B .受激布里渊散射SBS C(四波混频FWM D.衰减 5.最适合DWDM传输的光纤是(D)。 A.G.652 B.G.653 C.G.654 D.G.655 6.以下说法正确的是(A) A.一般LD与光纤的耦合效率比LED高。 B.LED属于阈值器件。 C.LED主要靠受激辐射效应发光。 D.由于LED的线性比LD好，因此LED更适合高速传输系统。 7.对于普通单模光纤，一般认为不存在的是(C)。 A.材料色散 B.波导色散 C.模式色散 D.波长色散 8.以下不属于我国PDH速率体系的是(D)。

A.140Mbit/s B.8Mbit/s C.34Mbit/s D.45Mbit/s 二、多项选择题 1.从光纤色散产生的机理可分为(ABD)。 A.模式色散 B.材料色散 C.非线性色散 D.波导色散 2.G.652光纤在1310nm和1550nm波长上描述正确的有(AB)。 A.在1310nm色散较小，但衰耗较1550nm大 B.在1550nm衰耗较小，但色散较1310nm大 C.在1310nm色散较小，但衰耗较1550nm小 D.在1550nm衰耗较大，但色散较1310nm小 3.有关G.655光纤以下正确的描述是(ABCD)。 A.G.655较G.652在1550nm附近的色散小 B.G.655较G.653在1550nm附近的FWM效应要小 C.G.655在1550nm窗口同时具有了较小色散和较小衰减 D.G.655工作区色散可以为正也可以为负 4.LD和LED相比，主要区别在于(ABCD)。 A.LD发出的是激光，LED是荧光 B.LED的谱线带宽较宽，调制效率低 C.LD一般适用于大容量、长距离的传输系统 D.LED成本低，适用于短距离、小容量的传输系统 5.光源的调制方法一般分为(AB)。 A.直接调制 B.简介调制 C.自相位调制 D.交叉相位调制 6.以下属于我国PDH 体制的速率体系有(ABCD)。 A.2Mbit/s B.8Mbit/s C.34Mbit/s D.140Mbit/s 7.克尔效应也称做折射率效应，也就是光纤的折射率n随着光强的变化而变化的非线性现象。非线性折射率波动效应可分为(ABC)。

调制技术

移动通信信道的基本特征： 1）带宽有限，取决于使用的频率资源和信道的传播特性； 2）干扰和噪声影响大，移动通信的电磁环境所决定的； 3）多径衰落。基于上述特点，已调信号应具有高的频谱利用率（所占的带宽窄，已调信号的主瓣要窄，幅瓣的幅度要低，即辐射到相邻频道的功率要小，带外辐射必须降低到所需要求，频带利用率用单位频带内能传输的比特率来表达。）较强的抗干扰、抗衰落能力。恒定包络调制：可采用限幅器、低成本的非线性高效频率放大器件；非恒定包络调制：采用成本相对较高的线性功率放大器。 { ()()ASK QAM MQAM BFSK FSK MFSK BPSK PSK DPSK QPSK MSK CPM GMSK TFM ???????????????????????? ???? ??????? ?????? 非恒定包络数字调制恒定包络非连续相位路径数字调制连续相位调制 BPSK BPSK 就是利用二进制数字基带信号去控制载波信号的相位，使载波相位发生跳变。包括绝对相移方式2PSK 与相对相移方式2DPSK 。绝对相移方式：以载波的不同相位直接表示相应的数字信息。即载波的相位随二进制基带信号0和1 而改变，通常用已调信号载波的0180 和分别表示基带信号的1和0 。 2PSK 调制规律：异变同不变。即本码元与前一码元相异时，本码元内2PSK 信号的初相相对于前一码元内2PSK 信号的初相变化180 ，相同时则不变。

2PSK的产生：1）模拟调相法（相乘法）让双极性的数字基带信号S1(t)和载波信号相乘，即可得到PSK调制波 2）相移键控法（开关控制法） 2PSK一般采用相干解调，

光纤通信中常用英文缩写

光纤通信中常用英文缩写( 光纤通信中常用英文缩写(2006-08-15 08:43:28) 分类：课程相关知识光纤通信中常用英文缩写Acronyms ac alternating current 交变电流交流 AM amplitude modulation 幅度调制 AON all-optical network 全光网络 APD avalanche photodiode 雪崩二极管 ASE amplified spontaneous emission 放大自发辐射 ASK amplitude shift keying 幅移键控 ATM asynchronous transfer mode 异步转移模式 BER bit error rate 误码率 BH buried heterostructure 掩埋异质结 BPF band pass filter 带通滤波器 C3 cleaved-coupled cavity 解理耦合腔 CATV common antenna cable television 有线电视 CDM code division multiplexing 码分复用 CNR carrier to noise ratio 载噪比 CSO Composite second order 复合二阶

CPFSK continuous-phase frequency-shift keying 连续相位频移键控CVD chemical vapour deposition 化学汽相沉积 CW continuous wave 连续波 DBR distributed Bragg reflector 分布布拉格反射 DFB distributed feedback 分布反馈 dc direct current 直流 DCF dispersion compensating fiber 色散补偿光纤 DSF dispersion shift fiber 色散位移光纤 DIP dual in line package 双列直插 DPSK differential phase-shift keying 差分相移键控 EDFA erbium doped fiber amplifier 掺铒光纤激光器 FDDI fiber distributed data interface 光纤数据分配接口 FDM frequency division multiplexing 频分复用 FET field effect transistor 场效应管 FM frequency modulation 频率调制 FP Fabry Perot 法布里里-珀落 FSK frequency-shift keying 频移键控 FWHM full width at half maximum 半高全宽 FWM four-wave mixing 四波混频 GVD group-velocity dispersion 群速度色散 HBT heterojunction-bipolar transistor 异质结双极晶体管 HDTV high definition television 高清晰度电视