正交调制解调

为了提高频谱利用率，通信系统常采用正交调制。一般我们在教科书上看到的正交调制模型为：

I(t)为同相支路(I路)的基带信号，Q(t)为正交支路(Q路)的基带信号。I路信号与载波相乘，Q路信号与载波相乘，然后将两路乘积加起来作为发送信号s(t)，即

。之所以Q路信号采用-sin是因为这样可以方便用等效复数基带模型来表示。接下来简要回顾一下等效复数基带模型。由于信道是模拟的，所以信道本身肯定不可能传输复数信号。输入信号包含相互独立的I/Q两部分，在理论分析上常用I(t)+jQ(t)来表示，即I路信号代表复数信号的实部，Q路信号代表复数信号的虚部，这就是正交调制的复数基带模型。如果我们将I/Q两路载波也用类似的方式表示为复数载波。则发送的信号实际上是复数基带信号与复数载波混频后的实部，即

与之相对应，接收端解调时需要采用下面的结构

注意到接收端解调时使用的I/Q两路载波需要与发送端一致，否则会造成解调错误。

好了，介绍完教科书上的内容，我们谈谈工程实现。笔者在工作中发现，实际在设计DDS查找表时，I路存储的为正弦波形，Q路存储的为余弦波形。这个事实上和我们在教科书看到的结构等效，因为I/Q 两路载波均为周期信号，只要二者相位相对关系不变，波形表初相的选择并不重要。比如相对于

只是绝对相位落后了，但是两路载波相位的相对关系不变，所以二者等价。

如果我们改变I/Q两路载波相位相对关系会怎样呢？举一个例子，也有大量的设备中采用这种载波结构，显然其相位相对关系发生了变化。这种变化对于基带解调有哪些影响呢？答案是极性。为了说明这个问题，我们假设信号s(t)就是一个单载波信号，则经过混频器和低通滤波器之后，I路解调输出为

，而Q路解调输出为。显

然I/Q信号中包含了本地载波与接收载波之间的频率差信息。按照一般复数域基带处理惯例，输入信号被认为是I(t)+jQ(t)，在这里为

。如果对复数域基带解调信号进行FFT分析，则频谱在频率处出现峰值，该频率点反映了本地载波频率相对于输入载波频率的增量。为了调整本地载波频率使之与输入频率一致，需要在本地载波频率基础上减去该增量。这就与我们平时认为的频谱分析有些出入了，比如这个峰值出现在正频率部分，我们一般会认为输入信号频率比本地载波信号频率高，看起来我们需要增加本地载波频率，但事实上我们需要降低本地载波频率。

总之，无论I/Q两路载波相对相位的设计是I路相位超前Q路90°还是落后Q路90°，无论给载波设置多少数值的初相，只要发送接收统一就不会影响系统正常工作。但是，如果载波设计成

这样，接收端复数域基带信号处理需要特别小心，而这种设计比较吻合教科书/论文中的理论分析。

正交振幅调制

《通信原理》课程设计报告二○一三～二○一四学年第一学期学号姓名班级电子工程系

目录第一章绪论 (4) 1．1 QAM简介 (4) 第二章正交振幅调制 (5) 2．1 MQAM信号的星座图 (5) 2. 2 QAM的调制解调原理 (6) 第三章 16QAM调制解调系统实现与仿真 (6) 3.1 16QAM 调制模块的模型建立与仿真 (7) 3.1.1 串并转换模块 (7) 3.1.2 2/4电平转换模块 (9) 3.1.3 其余模块与调制部分的结果 (10) 3.2 16QAM解调模块的模型建立与仿真 (11) 3.2.1 相干解调 (11) 3.2.2 4/2电平判决与毛刺消除仿真电路 (11) 3.2.3 并串转换与最终解调结果对比 (13) 第四章仿真结果分析及总结 (15) 4.1 仿真结果分析 (15) 4.2 总结 (15)

第一章绪论 1.1 QAM简介随着现代通信技术的发展，特别是移动通信技术高速发展，频带利用率问题越来越被人们关注。在频谱资源非常有限的今天，传统通信系统的容量已经不能满足当前用户的要求。正交幅度调制QAM(Quadrature Amplitude Modulation)以其高频谱利用率、高功率谱密度等优势，成为宽带无线接入和无线视频通信的重要技术方案。正交振幅调制QAM(Quadrature Amplitude Modulation)是一种频谱利用率很高的调制方式，其在中、大容量数字微波通信系统、有线电视网络高速数据传输、卫星通信系统等领域得到了广泛应用。在移动通信中，随着微蜂窝和微微蜂窝的出现，使得信道传输特性发生了很大变化。作为国际上移动通信技术专家十分重视的一种信号调制方式之一，正交振幅调制（QAM）在移动通信中频谱利用率一直是人们关注的焦点之一。正交振幅键控是将两种调幅信号（2ask和2psk）汇合到一个信道的方法，因此会双倍扩展有效带宽。正交调幅被用于脉冲调幅，特别是在无线网络应用。正交调幅信号有两个相同频率的载波，但是相位相差90度（四分之一周期，来自积分术语）。一个信号叫I 信号，另一个信号叫Q信号。从数学角度将一个信号可以表示成正弦，另一个表示成余弦。两种被调制的载波在发射时已被混和。到达目的地后，载波被分离，数据被分别提取然后和原始调制信息相混和。 QAM是用两路独立的基带信号对两个相互正交的同频载波进行抑制载波双边带调幅，利用这种已调信号的频谱在同一带宽内的正交性，实现两路并行的数字信息的传输。该调制方式通常有二进制QAM（4QAM）、四进制QAM（l6QAM）、八进制QAM（64QAM）、…，对应的空间信号矢量端点分布图称为星座图，分别有4、16、64、…个矢量端点。电平数m 和信号状态M之间的关系是对于4QAM，当两路信号幅度相等时，其产生、解调、性能及相位矢量均与4PSK相同。正交振幅调制QAM(Quadrature Amplitude Modulation)是一种频谱利用率很高的调制方式，其在中、大容量数字微波通信系统、有线电视网络高速数据传输、卫星通信系统等领域得到了广泛应用。第二章正交振幅调制 2.1 MQAM信号的星座图正交振幅调制（QAM）是一种矢量调制，它是将输入比特先映射（一般采用格雷码）到一个复平面（星座）上，形成复数调制符号。正交调幅信号有两个相同频率的载波，但是相位相差90度（四分之一周期，来自积分术语）。一个信号叫I信号，另一个信号叫Q 信号。从数学角度将一个信号可以表示成正弦，另一个表示成余弦。两种被调制的载波在发射时已被混和。到达目的地后，载波被分离，数据被分别提取然后和原始调制信息相和。这样与之作幅度调制（AM）相比，其频谱利用率高出一倍。

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；

SystemView16进制正交振幅调制(16QAM)

例十：16进制正交振幅调制（16QAM ）一、实验原理在系统带宽一定的条件下，多进制调制的信息传输速率比二进制高。也就是说，多进制调制系统的频带利用率高。但是，多进制调制系统频带利用率的提高是通过牺牲功率利用率来换取的。因为随着M 值的增加，在信号空间中各信号点间的最小距离减小，相应的信号判决区域也随之减小。因此，当信号受到噪声和干扰的损害时，接收信号错误概率也将随之增大。振幅相位联合键控（APK ）方式就是为了克服上述问题而提出来的。在这种调制方式下，当M 值较大时，可以获得较好的功率利用率。 16进制的正交振幅调制（16QAM ），就是一种振幅相位联合键控信号。所谓的正交调制（QAM ）就是用两个独立的基带波形对两个相互正交的同频载波进行抑制载波的双边带调制，利用这种已调信号在同一带宽内频谱的正交性来实现两路并行的数字信息的传输。 16QAM 系统方框图为： 1．调制部分 16QAM 的产生有两种方法：（1）正交调幅法：它是用两路正交的四电平振幅键控信号叠加而成。（2）复合相移法：它是用两路独立的四相移相键控信号叠加而成。本实验采用正交调幅法。实验中省略了串并变换和并串变换部分，而用两路独立的四电平基带信号代替。 × 载波提取 × t c ωcos t c ωsin 串/并转换 2－4 电平转换 2－4 电平转换二进制输入 × Σ × 低通低通并/串转换二进制输出图2.10.1 16QAM 调制解调系统组成图2.10.2 16QAM 系统仿真电路

参数设置 Token0、1：信号发生器—PN码序列（Amplitude=1，Rate=50Hz，No.Levels=4） Token6、10：信号发生器—正弦载波（Amplitude=1，frequency=1000Hz，phase=0）Token9：高斯噪声发生器 Token13、14：模拟低通滤波器（截止频率=225Hz） 1．运行时间的设置运行时间=1.5秒采样频率：10000赫兹 2．运行系统在System View系统窗内运行电路，观察各信号接收器的波形。在Token2处观察到的一路四元基带信号波形为： 16QAM调制波形对应Token2的解调波形

正交调制解调

多进制正交振幅调制技术及其在衰落信道下实现 1.背景：在数字通信中．调制解调方式有三种基本方式：振幅键控、频移键控和相位键控。但单纯的这三种基本方式在实际应用中都存在频谱利用率低、系统容量少等不足。而在现代通信系统中，通信用户数量不仅在不断增加，人们亦不满足传统通信系统的单一语音服务，希望进行图像、数据等多媒体信息的通信。因此，传统通信调制解调方式的容量已经越来越不能满足现代通信的要求。近年来，如何在有限的频率资源中提供高容量、高速率和高质量的多媒体综合业务，是数字通信调制解调领域中一个令人关注的课题。通过近十多年来的研究，分别针对无线通信信道和有线通信信道的特征，提出了不同的高频谱利用率和高质量的调制解调方案。其中的QAM调制解调方案为：发送数据在比特／符号编码器内被分成速率各为原来1／2的两路信号，分别与一对正交调制分量相乘，求和后输出。接收端完成相反过程，解调出两个正交码流．均衡器补偿由信道引起的失真，判决器识别复数信号并映射回二进制信号。不过．采用QAM调制技术，信道带宽至少要等于码元速率，为了码元同步，还需要另外的带宽，一般要增加15％左右。 2.QAM基本原理：在QAM（正交幅度调制）中，数据信号由相互正交的两个载波的幅度变化表示。模拟信号的相位调制和数字信号的PSK（相移键控）可以被认为是幅度不变、仅有相位变化的特殊的正交幅度调制。因此，模拟信号相位调制和数字信号的PSK（相移键控）也可以被认为是QAM的特例，因为其本质上就是相位调制。 QAM是一种矢量调制，将输入比特先映射（一般采用格雷码）到一个复平面（星座）上，形成复数调制符号，然后将符号的I、Q分量（对应复平面的实部和虚部，也就是水平和垂直方向）采用幅度调制，分别对应调制在相互正交（时域正交）的两个载波（coswt和sinwt）上。这样与幅度调制(AM)相比，其频谱利用率将提高1倍。QAM是幅度、相位联合调制的技术，它同时利用了载波的幅度和相位来传递信息比特，因此在最小距离相同的条件下可实现更高的频带利用率，QAM最高已达到1024-QAM（1024个样点）。样点数目越多，其传输效率越高，例如具有16个样点的16-QAM信号，每个样点表示一种矢量状态，16-QAM有16态，每4位二进制数规定了16态中的一态，16-QAM中规定了16种载波和相位的组合，16-QAM 的每个符号和周期传送4比特。 QAM调制器的原理是发送数据在比特/符号编码器（也就是串–并转换器）内被分成两

实验-正交幅度调制16QAM

实验五正交幅度调制16QAM 一概述由于通信信道受频带的限制，必须不断提高频带利用率，如M（M>2）调制方式的研究。一般说来，多进制都能在相同频带内以更快的速率来传递信息，但是，随着M的增加，信号空间图中的各点最小距离减小，相应的判决区也减小，从而信号的可靠性降低了。要保证可靠性，必须提高发射功率。振幅相位联合键控（APK）在M较大的情况下，不仅可以提高系统的频带利用率，且设备简单。16QAM是APK的一种实现方式，是用两路数字信号分别对两个互相正交的同频载波进行同步调制，再将两个已调的双边带信号合成后进行传输。由于采用了幅度调制与解调，不但设备简单，且在频带和功率利用上也最有效。但16QAM不属于恒定包络调制方式，因而不适用于具有非线性部件的信道。二原理及框图 16QAM第i个信号的表达示为：Si(t)=Aicos(ω 0t+ φ i) I=1,2,…. 1 调制部分：16QAM的产生有两种方法：正交调幅法：它是用两路正交的4电平ASK信号叠加而成；复合相移法：它是用两路正交的4电平PSK信号叠加而成；在这里采用正交调幅法。原理框图如下： 2解调部分由于是采用正交调幅法，所以它的解调器必是一个正交相干解调器。三步骤 1根据16QAM调制解调原理,用Systemview软件建立一个仿真电路:

2元件参数配置 Token0,3 基带信号—PN码序列（频率=50HZ；电平=2） Token 2,5,7,8 相乘器 Token 4,15 载波（频率=1000HZ，[4]正弦，[15]余弦） Token 9,10 模拟低通滤波器（极点数=9，截止频率=275HZ） Token 6 相加器 Token 1,11,12,13,14 信号观察点—分析窗 3运行时间设置运行时间= 1秒；采样频率=8000HZ 4运行系统在系统窗运行系统后，转到分析窗观察所设五个点的波形。 5在分析窗内绘出星座图四16QAM运行结果 1 调制信号波形放大后如图： 2 原信号和解调后的信号

正交面齿轮的插齿加工仿真和磨齿原理研究

南京航空航天大学硕士学位论文第一章绪论 1.1 论文的背景齿轮是机械传动中应用极为广泛的零件之一。随着航空航天事业的发展，航空齿轮传动在飞行器的动力装置中得到了广泛应用，占有很重要的地位。航空齿轮传动在设计和生产方面与普通机械中应用到的齿轮既有相同之处，又有很大差别。例如：航空齿轮传动应在保证飞行安全高可靠性的前提下，单位质量应尽可能轻；占用空间尽可能小；传递功率大，齿轮圆周速度高，齿面精度高，工作平稳性好，噪声低等。长期以来，为了提高航空齿轮传动的质量、可靠性以及减轻齿轮传动装置的重量，人们做了大量的研究工作。面齿轮传动（Face Gear Drive）技术从中脱颖而出，针对面齿轮传动的研究也越来越多。据国外有关文献报道，在直升机传动系统中采用具有面齿轮的动力分流装置，比传统装置的重量下降了40%，且振动小、噪声低，具有很多优点。在国外，面齿轮传动技术已经取得了实质性的进展，针对面齿轮传动的切齿技术和磨齿技术都已经在最近几年实现，在低功率轻载荷场合，面齿轮传动已成功应用于铣床主轴的传动系统、齿轮箱、汽车传动系统中的后桥驱动和差速传动、锥形搅拌机、机器人传动、雷达天线传动等等[3]。从所查的资料看，国际上所针对面齿轮传动开展的研究内容有：面齿轮齿面生成原理；啮合原理和啮合特性研究；强度的有限元分析研究；面齿轮的加工方法及加工装备的研究；面齿轮传动的试验研究。南京航空航天大学在国家自然科学基金和航空科学基金的资助下已进行了面齿轮传动的理论研究，包括：面齿轮齿面生成原理；几何设计、啮合原理、啮合特性；强度的有限元分析；面齿轮齿面瞬时温升的计算机辅助分析。但是，国内针对面齿轮加工方法、加工设备等“瓶颈”问题的研究还没有进行，这直接影响了面齿轮传动的推广应用，尤其是在高速重载等要求高的场合的应用。因此，开展面齿轮加工方法、加工设备的研究，主要包括切齿技术和磨齿技术的研究，是非常有必要的。本文将围绕面齿轮的加工进行研究。 1.2 面齿轮传动的特点与研究现状面齿轮传动是一种圆柱齿轮与圆锥齿轮相啮合的齿轮传动。图1.1是面齿轮传动的示意图，其中齿轮1为普通的圆柱齿轮（小齿轮），齿轮2为面齿轮（圆锥齿轮），两轮轴线相交，其夹角为γ。当γ=90°时，圆锥齿轮的轮齿将分布

基于matlab的正交振幅调制与解调

题目：基于MATLAB的正交振幅调制与解调仿真学生姓名：学生学号：系别：专业：届别：指导教师：电气信息工程学院制 2012年5月

基于MATLAB的正交振幅调制与解调仿真学生：指导老师：电气信息工程学院 1课程设计的任务与要求 1.1课程设计的任务本课程设计通过Matlab，Simulink软件来仿真正交振幅调制和解调，要求进一步理解QAM，并掌握Matlab，Simulink软件的使用。 1.2课程设计的要求设计平台为Matlab集成环境，在Matlab，Simulink软件下输入仿真程序，运行该程序，观察波形前后的变化。独立完成所有的设计。 1.3课程设计的研究基础正交振幅调制（Quadrature Amplitude Modulation, QAM ）是一种高效的数字调制解调方式，它在中、大容量数字微波通信系统、有线电视网络高数据传输、卫星通信等领域被广泛使用。在多进制键控体制中，相位键控的带宽和功率占用方面都具有优势，即带宽占用小和比特信噪比要求低。因此，MPSK和MDPSK为人们所喜用。但是，在MPSK体制中，随着Ｍ的增大，相邻相位的距离逐渐减小，使噪声容限随之减小，误码率难以保证。为了改善在M大时的噪声容限，发展出了QAM体制。在QAM体制中，信号的振幅和相位作为两个独立的参量同时受到调制[1]。正交振幅调制（Quadrature Amplitude Modulation, QAM ）是一种振幅和相位联合键控。正交振幅调制是二进制的PSK、四进制的QPSK调制的进一步推广，通过相位和振幅的联合控制，可以得到更高频谱效率的调制方式，从而可在限定的频带内传输更高速率的数据。正交振幅调制（QAM）的一般表达式为 y(t)= A cos c w t+m B sin c w t 0≤t＜s T(1) m 上式由两个相互正交的载波构成，每个载波被一组离散的振幅｛ A｝、｛m B｝所调制， m 故称这种调制方式为正交振幅调制。式中， T为码元宽度；m=1,2,…,M,M为m A和m B s 电平数。

PSK的调制解调要点

1 引言通信按照传统的理解就是信息的传输。在当今高度信息化的社会，信息和通信已成为现代社会的命脉。信息作为一种资源，只有通过广泛的传播与交流，才能产生利用价值，促进社会成员之间的合作，推动社会生产力的发展，创造出巨大的经济效益。而通信作为传输信息的手段或方式，与传感技术，计算机技术相互融合，已为21世纪国际社会和世界经济发展的强大推动力。 1.1 数字通信系统的模型按照信道中传输的是模拟信号还是数字信号，相应的将通信系统分为模拟通信系统和数字通信系统。模拟通信系统是利用模拟信号来传递信息的通信系统，模拟信号有时也称连续信号。而数字通信系统是利用数字信号来传递信息的通信系统。数字信号有时也称为离散信号。近年来数字通信的发展远远超过模拟通信，数字通信在各个领域的应用也越来越广泛。本文讨论的也是数字通信中调制解调原理。数字通信系统的一般模型如图1所示。图1 数字通信系统模型其中，信源编码有两个基本功能：一是提高信息传输的有效性，即设法减少码元数目和降低码元速率。二是完成数/模转换，即当信息源给出的是模拟信号时，信源编码器将其转换成数字信号，信源译码是信源编码的逆过程。信道编码的目的是增强数字信号的抗干扰能力，信道译码是信道编码的逆过程。加密和解密是为了保证所传信息的安全。数字调制就是将数字基带信号的频谱搬移到高频处，形成适合在信道中传输的带通信号。图1为数字通信系统的一般化模型，实际的数字通信系统不一定包含图中的所有环节。模拟信号经过数字编码后也可以在数字通信系统中传输。 1.2 数字通信的特点目前，数字通信在不同的通信业务中都得到了广泛的应用，究其原因也是数字通信相较于模拟同通信具有以下的一些优点。（1）数字通信系统抗干扰能力强，且噪声不积累。数字通信系统中传输的信息源信源编码加密信道编码数字调制信道数字解调信道译码解密信源译码受信者躁声源

面齿轮综述

1.面齿轮啮合过程中齿面接触分析何国旗1’2，严宏志1，胡威1，何瑛3，舒陶量2 1．中南大学机电工程学院高性能复杂制造国家重点实验室，湖南长沙， 2．湖南工业大学机械工程学院，湖南株洲，412007； 3．湖南理工职业技术学院资源工程系，湖南湘潭，411104 摘要：根据面齿轮啮合原理，研究面齿轮啮合过程中的齿面接触特性；运用MATLAB软件编制相应的程序仿真出齿数差A=l~3的圆柱齿轮与面齿轮啮合时面齿轮齿面的接触轨迹、接触区域面积及形状，并通过面齿轮齿面接触检测实验验证其正确性。研究结果表明：圆柱齿轮的齿数差对面齿轮传动的齿面接触区域的面积和位置影响不人，而传动比对齿面接触区域的位置影响较人，传动比越大，齿面接触区域越靠近面齿轮轮齿的中部，越有利于提高面齿轮传动的性能。同时实验表明齿面接触面积和形状受制造精度影响，精度越高，齿面接触区域面积和形状越稳定，传动质量越高。因此，大的传动比和高的制造精度对提高面齿轮的传动性能是有益的。关键词：面齿轮啮合：接触轨迹：齿面接触区域；传动比 2基于抛物线刀刃的弧齿锥齿轮齿面啮合分析刘万春刘光磊(西北工业大学机电学院，西安710072) 【摘要】采用抛物线刀刃代替直线刀刃加工弧齿锥齿轮。对比了不同参数抛物线刀刃加工的弧齿锥齿轮齿面接触区域和传动误差曲线，表

明改变抛物线刀刃弯曲程度会引起齿面接触区域和传动误差曲线发生变化，为调整弧齿锥齿轮的啮合性能提供了一种新的思路和选择。关键词：弧齿锥齿轮；抛物线刀刃；接触区域；传动误差 3.弧齿锥齿轮的高重合度设计邓效忠方宗德张金良任东锋摘要:针对航空和汽车弧齿锥齿轮对强度、动态性能和可靠性的特殊要求,提出了高重合度弧齿锥齿轮的设计方法。这种设计是通过增加工作齿高和调整齿面啮合路径方向以及优化加工参数实现的。结合弧齿锥齿轮的实际工况,提出了在不同载荷和安装误差下,实际重合度的综合分析方法,达到了既提高重合度又控制齿面啮合质量的目的。关键词:弧齿锥齿轮;重合度;设计;啮合性能 4、面齿轮齿面啮合及仿真方法摘要面齿轮传动是由圆柱齿轮和圆锥齿轮组成，早在上个世纪40年代就被提出，但是其发展是在近几年中，相对其它己广泛应用的传统齿轮来说，面齿轮传动算是一种新型齿轮传动。在国外李特文等人对面齿轮传动的发展做出了重要贡献，而且面齿轮传动技术已被试验应用于直升机传动系统，发现其有很多的优点。面齿轮的研究在国内刚刚起步，只有少数人研究，也没有实际应用过。进行面齿轮研究对国内齿轮发展有着重要意义。

最小频移键控(MSK)正交调制与相干解调系统的仿真

湖南科技大学潇湘学院信息与电气工程系课程设计报告课程：题目：专业：班级：姓名：学号：

课程设计任务书题目《通信原理》课程设计设计时间2014.7.2-2014.7.6 设计目的： 1．巩固所学的专业技术知识； 2．熟悉SystemView，Matlab 仿真环境并能在其环境下了解并掌握通信系统的一般设计方法，具备初步的独立设计能力； 3．提高综合运用所学理论知识独立分析和解决问题的能力； 4．更好地将理论与实践相结合。设计要求：建立系统的数学模型：在System View仿真环境下，从各种功能库中选取、拖动可视化图符，组建系统，在信号源图符库、算子图符库、函数图符库、信号接收器图符库中选取满足需要的功能模块，将其图符拖到设计窗口，按设计的系统框图组建系统；设置、调整参数，实现系统模拟；设置观察窗口，分析模拟数据和波形。总体方案实现：调制模块：采用正交调幅方式产生MSK信号。对输入数据进行差分编码，把差分编码器的输出数据用串/并变换器分成两路，然后进行加权，最后用两路加权后的数据分别对正交载波cosωct和sinωct进行调制、叠加。解调模块：采用相干解调的方法进行解调。指导教师评语：

一、课程设计的目的 1.掌握电路设计的基本思路和方法； 2.掌握系统各功能模块的基本工作原理； 3.提高对所学理论知识的理解能力； 4.能提高对所学知识的实际应用能力；二、设计方案的论证 2.1 MSK 的基本原理 MSK (Minimum Frequency Shift Keying)又称快速移频键控 (FFSK)，是 2FSK 的改进形式。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，“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 是恒定包络连续相位频率调制，其信号的表示式为 1≤≤ t , ? + t +s cos)(? = ω π a k ( ) c MSK 2T s ωc 为载波角频率，Ts 为码元宽度，ak 为第 k 个输入码元，取值为 ±1；φk 为第 k 个码元的相位常数，在时间 kTs ≤t ≤(k+1)Ts 中保持不变，其作用是保证在 t=kTs 时刻信号相位连续。令则信号的表? t t π a k t )( s + cos)( = θ( ω ) 示式为t θ+ )(t = k c MSK k k 2T s 1 ; +f 当=a k π c =+: 1时 1 ω 2π T s 2 ?f =当a k =?: 1时 1 ω π 2 c 2π T s 2 = ? f = ?f =? f 2 1 1 调制指数 ?f 0.5 2T s s f MSK 信号的时间波形如图所示：图 2-1 MSK 信号的时间波形图

：正交幅度调制信号(QAM)调制解调系统的性能分析

摘要正交幅度调制技术（QAM）是一种功率和带宽相对高效的信道调制技术，因此在大容量数字微波通信系统、有线电视网络高速数据传输、卫星通信系统等领域得到了广泛使用。由于信道资源越来越紧张，许多数据传输场合二进制数字调制已无法满足需要。为了在有限信道带宽中高速率地传输数据，可以采用多进制(M进制，M>2)调制方式，MPSK则是经常使用的调制方式，由于MPSK的信号点分布在圆周上，没有最充分地利用信号平面，随着M值的增大，信号最小距离急剧减小，影响了信号的抗干扰能力。MQAM称为多进制正交幅度调制，它是一种信号幅度与相位结合的数字调制方式，信号点不是限制在圆周上，而是均匀地分布在信号平面上，是一种最小信号距离最大化原则的典型运用，从而使得在同样M值和信号功率条件下，具有比MPSK更高的抗干扰能力。关键词：QAM 调制解调星座图误码率

目录摘要 ................................................................................................................ 错误！未定义书签。前言 ................................................................................................................ 错误！未定义书签。一基本原理 .................................................................................................. 错误！未定义书签。 1.1硬件方面 ......................................................................................... 错误！未定义书签。 1.1.1芯片SHT10介绍.................................................................. 错误！未定义书签。 1.1.2 CC2530介绍........................................................................ 错误！未定义书签。 1.2软件方面 ......................................................................................... 错误！未定义书签。 1.2.1 zigbee协议介绍................................................................ 错误！未定义书签。 1.2.2 zigbee协议栈结构............................................................ 错误！未定义书签。二系统分析 .................................................................................................. 错误！未定义书签。三详细设计 .................................................................................................. 错误！未定义书签。 3.1 总体软件结构图............................................................................. 错误！未定义书签。 3.2硬件模块设计.................................................................................. 错误！未定义书签。 3.3 编码 ................................................................................................ 错误！未定义书签。四总结 .......................................................................................................... 错误！未定义书签。五参考文献 .................................................................................................. 错误！未定义书签。六致谢 .......................................................................................................... 错误！未定义书签。附录 ................................................................................................................ 错误！未定义书签。

正交幅度调制信号(QAM)调制解调系统的性能分析概要

***************** 实践教学 ***************** 兰州理工大学计算机与通信学院 2013年春季学期通信系统仿真训练题目：正交幅度调制信号（QAM）调制解调系统的性能分析专业班级：姓名：学号：指导教师：成绩：

摘要正交振幅调制（QAM）是一种振幅和相位联合键控。它是功率和带宽相对高效的信道调制技术，误码率较低。本次课程设计主要是对正交幅度调制解调工作过程的仿真，绘制了QAM的星座图及误码率曲线，在调制信号加入噪声对抗噪声性能进行了分析，并和QPSK进行对比得到相应结论。关键词：QAM;调制解调;星座图;误码率

目录第一章前言 (1) 第二章正交幅度调制解调系统基本原理 (2) 2.1 调制及解调的相关概念 (2) 2.2 正交振幅调制系统 (2) 2.2.1 正交幅度调制技术及QAM (2) 2.2.2 QAM的误码率性能 (7) 2.2.3 眼图的分析 (8) 第三章正交幅度调制解调的仿真及结果分析 (10) 3.1 正交调制过程 (10) 3.1.1随机序列的产生 (10) 3.1.2 序列的串并变换 (10) 3.1.3 成型滤波（平方根升余弦滤波器） (10) 3.1.4 调制 (11) 3.2 加高斯白噪声及解调 (12) 3.3 误码率曲线 (12) 3.5 QAM和PSK的眼图及星座图分析 (14) 总结 (19) 参考文献 (20) 附录 (21) 致谢 (29)

第一章前言随着现代通信技术的发展，特别是移动通信技术高速发展，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，频谱利用率成为当前至关重要的课题。 16QAM技术因为具有高频谱利用率、高功率谱密度等优势，被广泛应用于高速数据传输系统.在很多宽带应用领域，比如数字电视广播，Internet宽带接入，QAM系统都得到了广泛的应用。QAM也可用于数字调制。数字QAM有4QAM、8QAM、16QAM、32QAM 等调制方式。其中，16QAM和32QAM广泛用于数字有线电视系统。无线通信技术的迅猛发展对数据传输速率、传输效率和频带利用率提出了更高的要求。选择高效可行的调制解调手段，对提高信号的有效性和可靠性起着至关重要的作用。由于QAM已经成为宽带无线接入和无线视频通信的重要技术方案。关于调制解调技术的仿真研究对于QAM理论研究和相关产品开发具有重要意义。目前，我国的有线电视采用DVB-C标准。DVB系统的信源编码统一使用MPEG-2编码。模拟信号经抽样、量化、编码后形成的数字基带信号，其码率很高，占用的频带也很宽。QAM(Quadrature Amplitude Modulation)就是用两个调制信号对频率相同、相位正交的两个载波进行调幅，然后将已调信号加在一起进行传输或发射。在NTSC制和PAL制中形成色度信号时，用的就是正交调幅方式将两个色差信号调制到色度副载波上。在移动通信中频谱利用率一直是人们关注的焦点之一，随着微蜂窝(Microcell)和微微蜂窝(Picocell)系统的出现，使得信道的传输特性发生了很大变化，接收机和发射机之间通常具有很强的支达分量，以往在蜂窝系统中不能应用的但频谱利用率很高的QAM已引起人们的重视，许多学者已对16QAM及其它变型的QAM在PCN中的应用进行了广泛深入地研究。这是近年来被国际上移动通信技术专家十分重视的一种信号调制方式。

IQ正交调制及星座图

IQ正交调制及星座图一个信号有三个特性随时间变化：幅度、相位或频率。然而，相位和频率仅仅是从不同的角度去观察或测量同一信号的变化。人们可以同时进行幅度和相位的调制，也可以分开进行调制，但是这既难于产生更难于检测。但是在特制的系统中信号可以分解为一组相对独立的分量：同相(I)和正交(Q)分量。这两个分量是正交的，且互不相干的。正交幅度调制(QAM，Quadrature Amplitude Modulation)是一种在两个正交载波上进行幅度调制的调制方式。这两个载波通常是相位差为90度(π/2)的正弦波，因此被称作正交载波。这种调制方式因此而得名。图1中的QAM调制器中I和Q信号来自一个信号源，幅度和频率都相同，唯一不同的是Q信号的相位与I信号相差90o。具体关系如下图所示，当I的幅度为1的时候，Q的幅度为0，而当I的幅度为0的时候，Q的幅度为1，两个信号互不相干，相位相差90o，是正交的。模拟信号的相位调制和数字信号的PSK可以被认为是幅度不变、仅有相位变化的特殊的正交幅度调制。由此，模拟信号频率调制和数字信号FSK也可以被认为是QAM的特例，因为它们本质上就是相位调制。 I-Q的调变信号可由同相载波和90度相移的载波相加合成，在电路上下直接牵涉到载波相位的改变，所以比较好实现。其次，通常I-Q图上只有几个固定点，简单的数字电路就足以腾任编码的工作。而且不同调变技术的差异只在于

I-Q图上点的分布不同而已，所以只要改变I-Q编码器，利用同样的调变器，便可得到不同的调变结果。 I-Q解调变换的过程也很容易，只要取得和发射机相同的载波信号，解调器的方块图基本上只是调变器的反向而已。从硬件的开点而言，调变器和解调器的方块图上，没有会因为I-Q值的不同(不同的I-Q调变技术)而必须改变的部份，所以这两个方块图可以应用在所有的I-Q调变技术中。 QAM解调各点波形

psk调制与解调

课程设计任务书学生姓名：陈欢专业班级：通信0902班指导教师：艾青松工作单位：信息工程学院题目: 4PSK调制与解调系统仿真设计任务与要求: （1）任务：设计一个4PSK调制解调系统（2）要求： 1）4PSK信号波形的载频和相位参数应随机置或者可有几组参数组合供选择2）系统中要求加入高斯白噪声 3) 4PSK解调方框图采用相干接收形式 4）分析误码率（3）说明：设计报告必须包括建模仿真结果。参考文献： 1.《通信原理》王福昌熊兆飞黄本雄清华大学出版社 2006 2.《MATLAB仿真技术与应用教程》钟麟王峰国防工业出版社 2003 3.《MATLAB通信仿真与技术应用》刘敏魏玲国防工业出版社 2001 时间安排：第18周安排任务，设计仿真，撰写报告。第19周完成设计，提交报告，答辩。指导教师签名： 2011 年月日系主任（或责任教师）签名： 2011 年月日

目录摘要.............................................. 错误!未定义书签。ABSTRACT .......................................... 错误!未定义书签。 1 基本原理与方法................................. 错误!未定义书签。 MATLAB软件介绍.............................. 错误!未定义书签。 4PSK的基本特点.............................. 错误!未定义书签。 4PSK调制解调原理............................ 错误!未定义书签。 4PSK调制原理............................ 错误!未定义书签。 4PSK解调原理............................ 错误!未定义书签。误码率的分析................................ 错误!未定义书签。 2 基于SIMULINK的4PSK调制解调系统............... 错误!未定义书签。信源的产生.................................. 错误!未定义书签。串并转换.................................... 错误!未定义书签。将非极性信号转换成极性信号.................. 错误!未定义书签。调制........................................ 错误!未定义书签。信号的传输.............................. 错误!未定义书签。信号的解调.............................. 错误!未定义书签。比特错误率统计.............................. 错误!未定义书签。 3 4PSK源程序及仿真分析........................... 错误!未定义书签。 4PSK调制.................................... 错误!未定义书签。 4PSK解调.................................... 错误!未定义书签。 4PSK误码率分析........................... 错误!未定义书签。 4 小结........................................... 错误!未定义书签。参考文献.......................................... 错误!未定义书签。

正交幅度调制(QAM)及解调Matlab仿真讲解

正交幅度调制(QAM)及解调Matlab仿真实验目的： 1.掌握QAM及解调原理与特性； 2.了解星座图的原理及用途。实验内容： 1.编写MATLAB程序仿真QAM及相干解调； 2.观察I、Q两路基带信号的特征及与输入NRZ码上网关系； 3.观察I、Q调制过程中信号的变化； 4.观察星座图在不同噪声环境下的变化； 5.分析仿真中观察的数据，撰写实验报告。仿真代码： function project(N,p) %N为待仿真序列的长度 %p为产生1的概率 %====================== %首先产生随机二进制序列 N=input('输入二进制序列的长度：N='); p=input('输入产生1的概率：'); source=randsrc(1,N,[1,0;p,1-p]); figure(1); stem(source); axis([1 N -1 2]); %对产生的二进制序列进行QAM调制 [source1,source2]=Qam_modulation(source); %=============================== %画出星座图 figure(2); plot_astrology(source1,source2); %============================== %两路信号进行插值（8倍过采样） sig_insert1=insert_value(source1,8); sig_insert2=insert_value(source2,8); %================================ %画出两路信号的波形图

QAM正交幅度调制

QAM正交幅度调制 QAM 所属分类：无线电电子学移动通信通信通信技术提问添加摘要 QAM QAM（Quadrature Amplitude Modulation）：正交振幅调制。正交振幅调制，这是近年来被国际上移动通信技术专家十分重视的一种信号调制方式。QAM是数字信号的一种调制方式，在调制过程中，同时以载波信号的幅度和相位来代表不同的数字比特编码，把多进制与正交载波技术结合起来，进一步提高频带利用率。目录[隐藏] 1 简介 2 原理

3 产生 4 特点 5 应用 6 相关词条 7 参考资料QAM-简介图1 4QAM、16QAM星座图、 64QAM星座图正交调幅是一种将两种调幅信号汇合到一个信道的方法，因此会双倍扩展有效带宽。正交调幅被用于脉冲调幅，特别是在无线网络应用。正交调幅信号有两个相通频率的载波，但是相位相差90度（四分之一周期，来自积分术语）。一个信号叫I信号，另一个信号叫Q信号。从数学角度将，一个信号可以表示成正弦，另一个表示成余弦。两种被调制的载波在发射时已被混和。到达目的地后，载波被分离，数据被分别提取然后和原始调制信息相混和。 QAM是用两路独立的基带信号对两个相互正交的同频载波进行抑制载波双边带调幅，利用这种已调信号的频谱在同一带宽内的正交性，实现两路并行的数字信息的传输。该调制方式通常有二进制QAM（4QAM）、四进制QAM（l6QAM）、八进制QAM（64QAM）、…，对应的空间信号矢量端点分布图称为星座图，分别有4、16、64、…个矢量端

点。电平数m和信号状态M之间的关系是对于4QAM，当两路信号幅度相等时，其产生、解调、性能及相位矢量均与4PSK相同。 QAM-原理 QAM 在QAM（正交幅度调制）中，数据信号由相互正交的两个载波的幅度变化表示。模拟信号的相位调制和数字信号的PSK（相移键控）可以被认为是幅度不变、仅有相位变化的特殊的正交幅度调制。因此，模拟信号频率调制和数字信号的FSK（频移键控）也可以被认为是QAM的特例，因为它们本质上就是相位调制。这里主要讨论数字信号的QAM，虽然模拟信号QAM也有很多应用，例如NTSC和PAL制式的电视系统就利用正交的载波传输不同的颜色分量。QAM 是一种矢量调制，将输入比特先映射（一般采用格雷码）到一个复平面（星座）上，形成复数调制符号，然后将符号的I、Q分量（对应复平面的实部和虚部，也就是水平和垂直方向）采用幅度调制，分别对应调制在相互正交（时域正交）的两个载波（coswt和sinwt）上。这样与幅度调制（AM）相比，其频谱利用率将提高1倍。QAM是幅度、相位联合调制的技术，它同时利用了载波的幅度和相位来传递信息比