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低精度ADC 下的大规模MIMO-OFDM 信道估计算法

低精度ADC 下的大规模MIMO-OFDM 信道估计算法

低精度ADC 下的大规模MIMO-OFDM 信道估计算法戈立军,朱德宝(天津工业大学电子与信息工程学院,天津300387)Channel estimation algorithm for massive MIMO-OFDM systems withlow-precision ADCsGE Li-jun ,ZHU De-bao(School of Electronics and Information Engineering ,Tiangong University ,Tianjin 300387,China )Abstract :A channel estimation algorithm based on quantized compressive sensing is proposed for massive multiple inputmultiple output-orthogonal frequency division multiplexing渊MIMO-OFDM冤systems with low-precision analog-to-digital converters (ADCs )袁which is the block sparsity multi-bit iterative hard thresholding 渊B-MIHT冤algo鄄rithm.The B-MIHT algorithm exploits the block sparsity characteristics of massive MIMO-OFDM system chan鄄nels袁and combines with the multi-bit iterative hard thresholding algorithm by constructing the equivalent blocksparse channel matrices.The algorithm estimates the channel information of massive MIMO-OFDM systems withlow-precision ADCs based on training sequences袁the simulation is performed on MATLAB platform.The results show that B-MIHT algorithm can accurately recover the channel information of massive MIMO-OFDM systems with low -precision ADCs and has good channel estimation performance under the condition that the system quantization accuracy is 5bits.When the signal to noise ratio is 30dB袁the bit error rate渊BER冤of B-MIHT algo鄄rithm is 5.45伊10-3and the normalized mean square error渊NMSE冤is 1.73伊10-3.The channel estimation perfor鄄mance loss of B-MIHT algorithm is relatively small when the number of channel paths increases.Key words :massive multiple input multiple output-orthogonal frequency division multiplexing (MIMO-OFDM );low-precision analog-to-digital converter (ADC );channel estimation ;quantized compressive sensing ;blocksparsity characteristic摘要:针对低精度模数转换器(ADC )下的大规模多输入多输出正交频分复用(MIMO-OFDM )系统,提出一种基于量化压缩感知的信道估计算法———块稀疏多比特迭代硬阈值(B-MIHT )算法。

数字示波器的设计

数字示波器的设计

计算机工程应用技术本栏目责任编辑:贾薇薇数字示波器的设计刘岩(天津工业大学信息与通信工程学院,天津300160)摘要:数字示波器是现代电子测量中最常角的仪器,它是一种可以用来观察、测量、记录各种瞬时电压,并以波形方式显示其与时间关系的电子仪器。

本文中详细介绍了数字存储示波器的原理及特点,给出了一种以单片机和可编程逻辑器件为控制核心的设计方案,同时给出了其硬件和软件设计的结构及思路。

关键词:数字示波器;模块化;FPGA中图分类号:TM935文献标识码:A文章编号:1009-3044(2008)20-30375-02TheDesignofDigitalOscilloscopeLIUYan(TianjinIndustryUniversity,InformationandCommunicationEngineeringInstitute,Tianjin300160,China)Abstract:Themodernelectronicdigitaloscilloscopeisthemostcommonlymeasuredangleoftheapparatus,whichisacanbeusedtoob-serve,measureandrecordallkindsoftransientvoltageandwavetoshowtheirrelationshipwiththetimetheelectronicdevice.Thisarticledescribedthedigitalstorageoscilloscopeindetailandtheprinciplefeaturesofthispaper,amicrocontrollerandaprogrammablelogicdevicetocontrolthecoreofthedesignplan,andgaveitshardwareandsoftwaredesignofthestructureandideas.Keywords:Digitaloscilloscopes;modular;FPGA1引言数字示波器是智能化数字存储示波器的简称,是模拟示波器技术、数字化测量技术、计算机技术的综合产物。

信息与通信工程专业考研学校排名

信息与通信工程专业考研学校排名
东北大学
B
31
上海大学
B
32
南京大学
B
33
南京航空航天大学
B
34
南京理工大学
B
35
厦门大学
B
36
山东大学
B
37
武汉大学
B
38
武汉理工大学
B
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深圳大学
B
40
四川大学
B
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西北工业大学
B
42
大连海事大学
B-
43
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B-
44
苏州大学
B-
45
中国矿业大学
B-
46
河海大学
B-
47
合肥工业大学
B-
48
中山大学
B+
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B+
16
大连理工大学
B+
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哈尔滨工程大学
B+
18
南京邮电大学
B+
19
浙江大学
B+
20
中国科学技术大学
B+
21
华中科技大学
B+
22
华南理工大学
B+
23
西南交通大学
B+
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重庆邮电大学
B+
25
西安交通大学
B+
26
海军航空工程学院
B+
27
空军工程大学
B+
28
中国传媒大学
B
29
中北大学
B
30
C+
65
湖南大学

天津工业大学2010录取名单

天津工业大学2010录取名单

316 75.4 311 75 324 60.8 297 70.4 313 62 295 70 293 69.4 309 61.4 296 65.6 303 62 307 87.6 312 80.8 309 80.6 279 86.2
通信与信息系统 通信与信息系统 通信与信息系统 通信与信息系统 通信与信息系统 通信与信息系统 通信与信息系统 通信与信息系统 通信与信息系统 通信与信息系统 通信与信息系统 信号与信息处理 信号与信息处理 通信与信息系统
公费
10058012 丁玲
3400215
305 91.8
信号与信息处理
公费
10058041 陈凯歌
1901018
287 80.6
信号与信息处理
公费
10058037 尉春华
2301019
304 64
信号与信息处理
公费
10058013 陈瑞林
0201031
279 75.6
信号与信息处理
公费
10058012 于卫岗
公费 公费 公费 公费 公费 公费 公费 公费 公费 公费 自费 自费 自费 自费
10056000 许晗
0102160
10006021 张文锦
0500283
10056001 姜凯
8116941
10280021 刘厚鹏
0002060
1005801
0058018 谭琦
2
10058037 蒋美娟
2500944
10293021 柳智慧
0100624
293 60
电子与通信工程
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电子与通信工程
电子与通信工程 电 子 与 通 专硕自费 信 工 程

基于MMA7260的新型汽车防盗报警系统

基于MMA7260的新型汽车防盗报警系统

基于MMA7260的新型汽车防盗报警系统李蒙1,李刚1,郑羽2(1.天津大学精密仪器与光电子工程学院,天津300072;2.天津工业大学信息与通信工程学院,天津300160)摘要:针对目前汽车防盗报警系统存在的误报、不能检测静态倾角和接口电路复杂等不足,采用MMA7260加速度传感器,结合GSM通信、GPS定位技术,设计并完成了一种新型的汽车防盗报警系统.实验结果表明,基于加权平均方法的系统软件执行效率高,可以准确地检测出包括整车拖运在内的盗窃信息,有效地避免了声波和车辆经过造成的误报,同时实现了车辆状态监控、跟踪定位和车载通信系统.关键词:汽车防盗报警;振动检测;倾角检测;加速度传感器中图分类号:TP271文献标识码:A文章编号:1671-024X(2008)04-0049-04AutomobilesupervisingsystembasedonMMA7260sensorLIMeng1,LIGang1,ZHENGYu2(1.SchoolofPrecisionInstrumentandOpto-ElectronicEngineering,TianjinUniversity,Tianjin300072,China;2.SchoolofInformationandCommunicationEngineering,TianjinPolytechnicUniversity,Tianjin300160,China)Abstract:Todetectobliquity,andavoidmisinformation,perplexinginterfacecircuitexistinginautomobilesupervisingsystem,anewsupervisingsystembasedonMMA7260sensorisdesigned,whichcombinedwithGSMandGPStechniques.Resultsofexperimentshowthatthesoftwarebasedonweightedaveragegoesefficiently,candetectthetheftinformationofcarhaulexactlywithoutmisinformation.Atsametime,vehiclemonitoringandcontrolling,tracingandlocatingandcarphonecommunicationsystemareactualized.Keywords:automobilesupervising;vibrationdetecting;obliquitymeasuring;accelerometer收稿日期:2008-03-07基金项目:国家自然基金基金资助项目(60174032)作者简介:李蒙(1982—),男,硕士研究生;李刚(1959—),男,博士,教授,导师.E-mail:ligang59@tju.edu.cn第27卷第4期2008年8月天津工业大学学报JOURNALOFTIANJINPOLYTECHNICUNIVERSITYVol.27No.4August2008汽车已成为人们生活中不可缺少的一部分,但随着汽车数量增多,车辆被盗的数量也逐年上升,给社会带来极大的不安定因素,车辆被盗成为困扰每一位汽车用户的难题[1].现代汽车的防盗系统通常采用对车体的冲击、振动监测的方式进行防盗预警,常用的器件多为磁效应传感器.虽然磁效应加速度传感器的敏感性能很好,但由于磁传感器存在装配、安装误差,其频率响应不稳定,会造成后续信号处理电路和微控制器接口电路比较复杂,致使系统报警的可靠性降低,误报率较高[2,3].另外,拖车或整车搬运的方法也是目前窃贼盗窃汽车常用的手段,对付这种盗窃方式最有效的方法是对车体的倾斜角度进行监测,而磁效应传感器无法测量静态加速度,不能对车体的倾斜角度进行测量,也就无法对这种盗窃方式进行监测预警.总之,利用磁效应传感器不能很好地完成防盗监测的任务,需要一种更合理、更可靠的传感器件来替代[4,5].针对以上问题,本文引入采用MEMS工艺制作的MMA7260加速度传感器,同时结合GSM通信、GPS定位技术设计完成了一种新型的汽车防盗报警系统[6 ̄8].1系统的硬件组成系统结构如图1所示.该系统硬件上以MC9S08QG8单片机为核心,辅以MMA7260加速度模块、HOLUXGPS模块、TC35iGSM通信模块等实现对汽车的实时监控.单片机利用内置的ADC实时采集加速度模块的信息,当检测到加速度值异常时(车辆被盗),系统会启动警报,同时通过GSM通信模块发送相应信息到车主的手机上.此时车主可以通过手机发送指令到GSM通信模块上,打开天津工业大学学报第27卷图1系统结构框图Fig.1Systemframeworkdiagram车内的监听设备、读取车辆的位置信息、启动高倍声光报警、切断电路和油路,让盗贼无法启动车子,或者启动后自动熄火.在此基础上,增加一个紧急求救按钮,当车主在车内遇到抢劫或其他危险情况时,就可以发送信息到亲友的手机上,以便尽快向警方求助;同时外界也可以通过手机对车辆进行上述控制操作,以方便警方采取正确行动,尽早破案.电源部分平时拟采用车载蓄电池做主电源;一旦主电源被切断,即切换到内置电池供电,进入节能模式,有效工作可达数月以上.1.1MMA7260加速度传感器MMA7260是Freescale公司设计生产的采用MEMS工艺制作的低价格、低功耗、单芯片集成三轴加速度传感器.2.2~3.6V单电源供电,工作电流小于500μA(睡眠模式仅有3μA),可测量0~350Hz、±6g范围内动态或静态加速度,±1.5g量程时分辨率为800mV/g,以模拟电压信号形式输出,体积仅为6mm×6mm×1.45mm;可对车体微小振动和整车倾斜角度同时进行监测.将其应用于汽车防盗系统不但扩大了系统的检测范围,而且简化了系统,提高了防盗系统报警的可靠性.MMA7260内部模块结构如图2所示.MMA7260是在单一芯片上集成3个相互独立、测量方向相互垂直的敏感元的测量模块,是由多晶硅微加工表面工艺制成的电容式加速度传感器,由硅片表面的弹性结构支撑起的质量块下面贴附电容的一个极板,电容的另一极板固定.当加速度引起质量块的相对位置变化时,电容值也发生变化,然后经过电容电压转化电路和放大滤波电路后输出与加速度成正比的电压信号.相对于传统的磁效应传感器,MMA7260加速度传感器的硬件电路极其简单,仅需与ADC之间增加阻容滤波电路,其与微处理器的接口电路如图3所示.需要说明,MMA7260是三轴多量程加速度传感器,在振动检测中灵敏度更加重要,所以系统选用MMA7260的最小量程(±1.5g),此时加速度传感器具有最高的灵敏度(800mV/g).声波振动对加速度值的直接影响极其微弱,引起误报的原因是由于传感器的谐振频率点过低,声波的干扰频率与谐振频率接近引起共振.采用QFN封装的MMA7260加速度传感器的谐振频率在10kHz左右,可有效避免声波谐振造成的误报.另外在加速度输出端与ADC之间增加低通滤波电路,这样就可以滤除加速度传感器的高频响应和电路引入的其它高频干扰.由于后续软件处理还会对高频信号进行抑制,综合考虑了系统的成本、稳定性,选用一阶RC无源低通滤波器(截止频率为100Hz,由1kΩ的金属膜电阻和1μF陶瓷电容构成).1.2TC35iGSM通信模块TC35i是Siemens公司推出的新一代GSM通信模块,其尺寸小巧,安装设计灵活,易于集成且功耗低.如图4所示,其主要由GSM基带处理器、GSM射频模块、供电模块(ASIC)、闪存、ZIF连接器、天线接口6部图2MMA7260QT的内部模块结构Fig.2MMA7260QTfunctionalblockdiagram图3MMA7260与微处理器接口电路图Fig.3InterfacecircuitbetweenMMA7260andMCU50——第4期分组成.TC35i模块通过SCI接口与单片机通信,支持文本和PDU模式的短消息、第三组的二类传真、以及2.4kHz、4.8kHz、9.6kHz的非透明模式.单片机通过AT命令集对其进行读、写等操作,这样就可以突破空间限制,将车辆信息通过GSM网络传送至全球各地,同时接收用户手机的控制指令对车辆实施控制.2系统的软件组成系统主要包含4种工作状态:停车状态、行驶状态、被盗状态和被抢状态.如图5所示,单片机首先判别停车状态和行驶状态,这主要依靠密钥识别技术实现.密钥识别有很多种,系统采用了射频识别技术(RFID,radiofrequencyidentification).在停车模式下,单片机会依次检测振动信息、倾角信息、车门信息、点火信息、人员信息是否正常,系统将综合上述信息判断车辆状态.如果判断结论为车辆被盗,则系统进入被盗模式,发送被盗信息给车主,控制权交予车主;如果结论是车辆正常,则系统回到起始状态,再次循环.在行驶模式下,系统将不断检测求救按钮是否按下,如果求救按钮按下,车辆将进入被抢模式.系统会首先将信息发送到指定的手机号码上(例如车主朋友),然后控制权交给控制中心.控制权限包括查询车辆的位置、车内的人员信息,还可以启动高分贝声光报警,关闭发动机,关闭车窗,断油断电等操作.3盗窃信息的检测和干扰的滤除3.1振动、倾角信息的检测系统需要从加速度信息中提取出以下3种信息:撬锁时车体振动、车门打开时的加速度信号、车辆的倾角变化.它们的波形如图6所示.图6不同状态下的加速度信息Fig.6Accelerationindifferentstates图5系统软件流程图Fig.5Softwareflowchartforsystem李蒙,等:基于MMA7260的新型汽车防盗报警系统上电自检51——天津工业大学学报第27卷在正常情况下,如图中的平稳区所示,X、Y、Z3个方向的加速度基本不变(但是有轻微的扰动).有人撬锁时,加速度值会出现一个减幅震荡的过程,震荡的周期很短,只有十几个毫秒.而在车门打开的过程中,加速度值会出现一个很大的变化,并且持续的时间较长,能达到上百个毫秒.经分析可以发现,撬锁振动和车门打开时的加速度值都与加速度变化的速度有关,更适合用差分来表示;倾角的变化只与加速度值变化的大小有关,而与变化的速度无关,可以直接用当前的加速度来表示.假设ADC采样量化后的加速度值为a(i),则差分后的加速度变化量为b(i)=a(i)-a(i-1),当b(i)大于设定的阈值后系统就可以认为有偷盗行为发生.与振动检测不同,倾角的变化只与加速度的变化量有关.对于倾角的检测可以通过即时加速度值与平稳状态时加速度值做差得到,设初始加速度值为a(0),则当a(i)-a(0)的绝对值大于设定值时即可认为倾角变化超标,启动报警.初始加速度值a(0)为停车模式启动时的加速度值,由于初始值不是一个固定的常量,这样就可以根据停车位置(比如斜坡处)设定不同的初始值.另外,初始加速度值a(0)和即时加速度值a(i)也不是单次采样值,系统采用20次采样平均加速度值,这样就可以有效地避免振动对倾角的干扰.3.2声音、周围车辆干扰等误报信息的滤除由图6可知,声波造成的振动多集中在高频段内(kHz),周围车辆经过造成的振动多集中在低频段内(10Hz以下),而撬锁、暴力打开车门等盗窃信息则介于二者之间(几十Hz).本文选取适当的盗窃信息特征时间,而不是单纯依靠加速度峰值越界作为车辆被盗的依据.将若干相邻项的值加权平均,这样声波频率较高,几个周期的变化相互抵消,加权后的值很小;车辆经过造成的振动周期很长,短时间内的加权值也很小;而盗窃信息的加权值则较大,通过加权后的值比较就可以滤除声波干扰和附近车辆经过造成的振动.假设加速度差分处理后的值为b(i),系统采用5项加权平均,权系数为M1、M2、M3、M4、M5,则加权平均处理后的值c(i)=[M1xa(i-2)+M2xa(i-1)+M3xa(i)+M4xa(i+1)+M5xa(i+2)]/(M1+M2+M3+M4+M5),多次试验得到权系数为1、1、3、1、1时效果最好.4结束语实验表明,该防盗报警系统可以有效地检测出车体振动和车体倾角的变化,同时有效地抑制了声波、附近车辆经过等干扰.针对干扰信息和有用信息的频带分布不同,采用加权平均的处理方法可以大大减小微处理器的工作量,程序完全可以运行于普通的8位单片机下.与传统汽车防盗报警系统比较,新系统具有以下特点:(1)同时测量振动信息和倾角信息,并针对声音、车辆经过等产生的干扰信息进行有效的滤波处理.该系统不仅可以准确检测出包括整车拖运在内的盗窃信息,而且有效避免了声波和车辆经过造成的误报.(2)结合现代GSM数字移动通信和GPS全球定位技术,实现对车辆状态监控、调度、防盗报警、防劫报警、远程控制、跟踪定位、车载电话等功能.(3)系统通过CAN总线接入整车电子系统,既可以共享车载电话、GPS定位系统,大幅降低应用成本;又易于实现对车辆的控制,如检测到盗窃行为时可以执行断油、断电、关闭车窗等操作.参考文献:[1]张会娟,朱瑞祥,吴峰.汽车防盗装置的现状及展望[J].公路与汽运,2005,(6):4-5.[2]朱华.现代汽车防盗系统[J].公安交通科技窗,2007,(4):11-13.[3]黄河,刘银峰,李辉.汽车防盗系统研究[J].微计算机应用,2002,(1):14-16.[4]金仁成,朱连柱,于耀东.加速度传感器在汽车防盗系统中的应用研究[J].电子技术应用,2006,(4):91-93.[5]BELIVEAUA,SPENCERGT,THOMASKA.EvaluationofMEMScapacitiveaccelerometers[J].Design&TestofComput-ers,1999,(10):21-22.[6]LITAI,CIOCIB,VISANDA.AnewapproachofautomobilelocalizationsystemusingGPSandGSM/GPRStransmission[J].ElectronicsTechnology,2006,(6):42-43.[7]GOGOIBP,MLADENOVICD.IntegrationtechnologyforMEMSautomotivesensors[J].IECON02IndustrialElectronicsSociety,2002,(11):26-28.[8]徐东峰,刘波峰,唐圣学.射频识别芯片TMS3705在汽车智能防盗报警装置中的应用[J].国外电子元器件,2004,(4):4-7.52——。

有关FPGA的毕业论文---精品模板

有关FPGA的毕业论文---精品模板

天津工业大学毕业设计(论文)基于FPGA的LCD显示控制系统的设计姓名:马震院(系)别: 信息与通信工程学院专业: 电子信息工程班级:电子061指导教师:周勇职称:讲师2010年 6 月13 日天津工业大学毕业设计(论文)任务书院长教研室主任指导教师毕业设计(论文)开题报告表天津工业大学毕业设计(论文)进度检查记录天津工业大学本科毕业设计(论文)评阅表摘要本课题主要任务是设计基于FPGA的LCD控制器,兼顾好程序的易用性,以方便之后模块的移植和应用。

本课题的设计采用了带ST7920驱动的12864-12的液晶模块,并使用Xilinx公司的spartanII系列的XC2STQ144来作为核心的控制器。

控制器部分采用VHDL语言编写,主体程序采用了状态机作为主要控制方式。

ST7920是一种内置128x64-12汉字图形点阵地液晶显示控制模块,用于显示汉字和模型。

最后实现使用FPGA在LCD上的任意位置显示任意的16*16像素的中文字符以及16*8的英文字符,另外要能根据输入数据的变化同步变化LCD上显示的内容.同时要能将储存模块中的图片数据正常地显示在LCD上。

该课题的研究将有助于采用FPGA的系列产品的开发,特别是需要用到LCD 的产品的开发。

同时可以大大缩短FPGA的开发时间。

另外,由于模块的易用性,也将使得更多的采用FPGA的产品之上出现LCD,增加人机之间的交互性,为行业和我们的生活带来新的变化。

关键词:ST7920;12864—12 ;VHDL;FPGA ;LCDABSTRACTIn this project, the main object is to design a LCD controller based on FPGA,and at the same time emphasize on the convenience for the later application and migration. In this project, This topic is designed with a belt—driven 12864—12 ST7920 LCD module, and use the Xilinx's spartanII series XC2STQ144 as the core of the controller。

基于AW60的温度采集系统的设计与实现

基于AW60的温度采集系统的设计与实现

第30卷第2期苏 州 大 学 学 报(工 科 版)Vol 130No.22010年4月JOUR NAL OF S UZHOU UN I V ERSITY (ENGI NEER I N G SC I ENCE E D ITI ON )Ap r .2010收稿日期6作者简介孟德军(5),男,硕士研究生,主要研究方向为嵌入式系统应用。

基金项目国家自然科学基金资助项目(编号6636)。

文章编号:1673-047X (2010)-02-0006-06基于A W 60的温度采集系统的设计与实现孟德军1,林志贵2,钟晴晴2(1.天津工业大学信息与通信工程学院,天津300160;2.天津工业大学电气工程与自动化学院,天津300160)摘 要:介绍基于A W 60设计的一个温度采集系统。

该系统由基于PT100铂热电阻的温度采集电路、电桥电路、放大电路及A W 60最小系统组成。

电桥电路的作用是对采集信号进行校正,而基于T L062芯片的放大电路是对校正信号放大,这样可以消除由于PT100引线电阻差所带来的误差,还可以将采集的信号进行放大以克服信号变化范围小的缺点。

本次设计利用A W 60集成的A D 转换接口进行硬件设计,同时也给出软件设计、测试结果及设计过程中的体会,对基于Free scale 公司生产的8位MCU 系列的温度采集系统设计有重要的指导意义。

关键词:PT100;温度采集;A W60;电桥电路中图分类号:TP217 文献标识码:A0 引 言无论在工业、农业、科学研究、国防还是在人们日常生活的各个方面,温度测量和控制都是极为重要的课题[1]。

温度测量系统在单片机系统设计中应用广泛,根据单片机系统设计要求的不同,温度测量系统的设计也有所不同,有采用集成芯片的,也有采用恒流源器件和恒压源器件的[2]。

目前,温度测量系统中,首选PT100铂热电阻作为温度信号采集元件。

该温度传感器测量范围比较广,价格比较低廉,应用简单,在许多工业生产中已经得到了广泛的应用。

采用特殊镀膜分束器的高速全范围复谱OCT系统

采用特殊镀膜分束器的高速全范围复谱OCT系统

hg elcii f1 0 ih rfe tvt o 0 %.T e eoe.te i cd n o rlu c e n t a l se h n e y alr ed ge y h rfr h n ie tp we a n h d o he smp e i n a c d b a g e re
To o r p y tm t e i a i a lte m g a hy S se wih Sp ca Co tng Be m Sp it r l
一 一 _ _ 一 一 一
Z E G Y , I ag , H N a. i,LU J gj g ,LN Ln H N u L n Z A G T i h I i -n I i G s n i g
郑 羽 ,李 刚 ,张泰石 ,刘晶晶 ,林 凌
( .天津大学精 密仪 器与光 电子工程学院 ,天津 3 0 7 ;2 1 0 0 2 .天津工业大学信息与通信工程学院 ,天 津 3 06 ) 0 10

要 :为 了提 高成像 质量和达 到高速 实时成像 , 生物 组织 O T成像 系统 结构上采 用了一种特殊镀膜 分束 器, 在 C
a d t ei tn i fb c satrn ih sr d c d t h e td g e .Atte s met n h n e st o a k c tei glg ti e u e ot ela e e y s r h a i me,t -rme p a e s i wo fa h s hf t l oih w t ih rc u aig s e d i s df e tit ro ag rt m ih ah g e ac ltn p e su e rrsrc igmir ri g n os .T er s l id c tst a l o n ma ea d n ie h eu t n iae h t
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an h(t nTs ) nR (t ) ④ 接收滤波器的输出:r (t )
上式表明:r(t)在任一时刻都包含了一个噪声和另
一个由很多码元叠加产生的波形。
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以第k个码元为例,设抽样时刻为(kTs + t0),则:
r (kTs t0 )
n
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例题:(P152) 1. 单级不归零波形的频谱。
G1 ( f )
结论:无离散谱,不 能提取同步。
0
fs
2 fs
f
2. 单级归零波形的频谱。
G1 ( f )
0
fs 2 f s3 f s
Байду номын сангаас
f
结论:有离散谱,能 提取同步。
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7.4 码间串扰
一、基带系统传输模型
a h(kT t
n s n nk

0
nTs ) nR (kTs t0 )
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7.3 基带信号的频谱结构
一、表达式 用g1(t)代表“0”,g2(t)代表“1”,码元宽度为TS。 1.
s(t )
n
a g (t nT )
n s
① an-第n个码元所对应的电平值(0,1或 ± 1) ②
P g1 (t nTs ) g (t nTs ) g 2 (t nTs ) 1 P
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3.线路码:适于在信道中传输的基带信号码 形称为线路码。 4.选择码型的原则 (1)不含直流和低频分量; (2)高频分量少(防止邻路干扰) ; (3)便于提取同步信号; (4)具有纠错、检错能力; (5)码型变换设备简单,易实现。
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二、基本结构。
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三、本章重点
1)基带信号的码型和波形;
2)频谱结构;
3)码间串扰(概念、无码间串扰的条件、带宽计算);
4)部分响应、均衡。
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7.2 常用码型
二进制信码 单极性 不归零码 E 0 E -E T E 0 E (4) 差分码 -E 0 T
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(8) AMI 码
+1 -1 0
1 0 1 1 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 1 1
t
+1 (9) HDB3 码 0 -1
t
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例题:
1. 已知二进制代码为100000000011,试编写其 AMI码和HDB3码。 2. 已知某HDB3码为+100-1+1000+1-1+1-100-1+1, 试写出原二进制编码。
三个层次: ① 理想情况下,消除码间串扰; ② 解决可实现系统中,消除码间串扰后带来的频带利用率降 低的问题; ③ 在上述内容的基础上,再解决系统传输特性偏离理想特性 时,引入的码间串扰。
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3)什么是码间串扰。 相邻码元相互重叠,而引起的干扰。
2. 数学分析
1)基带信号:{an } an (t nTs )
1 1 1 0 1
0 0 1
0 0 0 1
1 0
(1)
T
t
(2)
双极性 不归零 码 单极性 归零码
t
(3)
T
t
t
1 1 1 0 1 (5) 双相码 E -E0 T (6) 密勒码 E 0 -E T E (7) CMI 码 -E 0 T
0 0 1
0 0 0 1
1 0
t
t
t
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2.
s(t )
n
s (t )
n

其中:
P g1 (t nTs ) sn (t ) g 2 (t nTs ) 1 P
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二、频谱
Ps ( f ) f s P(1 P) G1 ( f ) G2 ( f )
n(t )
数字基 带信号 基带 码型编码 定时 基带 码型译码 输出
{an } 发送滤波 s(t ) 信道
GT ( w)
C ( w)
s (t ) 接收滤波 y (t ) {an } 抽样判决 G ( w)
R
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二、码间串扰
1. 概念
1)信道一定时,传输速率越高,误码率越大。 2)误码由抽样判决器的错误判决产生。 原因:码间串扰,噪声。
m s 1 s 2
f PG (m f ) (1 P)G (m f )
2 s
2
( f m fs )
说明:① Ps( f )可能包含连续谱和离散谱。 ②离散谱确定直流分量和定时分量。 ③连续谱确定信号带宽。
通过对数字基带信号的二进制随机脉冲序列功率谱密度的分析,我们不仅 可求出其信号功率的分布,由此计算其平均功率,还可根据其信号功率分布, 确定信号带宽,并对传输信道的频率特性提出相应的要求;同时还利用它的离 散谱的存在与否,来决定采用什么方法可从二进制随机序列中提取所需要的离 散谱分量,以供同步信号使用。
基带码型 编码 数字序列
二进制
发送 滤波
信道
接收 滤波
基带码型 二进制 译码 数字序列
基带码型编码器:将原始基带信号变换成适合信道传输 的基带信号。 目的:1)便于传输; 2)减少码间串扰; 3)有利于同步提取和抽样判决。
注:把调制与解调过程看作时广义信道的一部分,则任何数字传输 系统都可等效为基带传输系统。
第七章 数字基带传输
7.1 7.2 7.3 7.4 7.5 7.6 7.7 7.8 引言 常用码型 数字基带信号的频谱分析 码间串扰 部分响应技术 无码间串扰系统的抗噪声性能 眼图 均衡
7.1 引言 一、概念
1. 由于未经调制的电脉冲信号所占的频 带通常从直流和低频开始,因而称为 数字基带信号。
2. 数字基带信号在低通信道即基带信道 中传输,称为数字信号的基带传输。
n
2)结构图:
{an }
H( ω )
r(t )
抽样判决 定时
{an }
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① 系统传递函数: ② 系统冲激响应:
H (w) GT (w)C (w)GR (w)
1 h(t ) 2




H (w )e jwt dw
③ 基带信号的输出:
y (t ) an h(t nTs )
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