基于全数字锁相环的MFSK信号盲解调算法
基于Multisim的锁相环解调系统仿真_毕业设计论文

LANZHOU UNIVERSITY OF TECHNOLOGY毕业设计题 目 基于Multisim 的锁相环解调系统仿真兰州理工大学毕业设计基于Multisim的锁相环解调系统仿真PLL Demodulation System Simulation Based on Multisim莫伟杰(MoWeijie)09250107摘要实现调频波解调的方法有很多,而锁相环鉴频是利用现代锁相环技术来实现鉴频,具有工作稳定,失真小,信噪比高等优点,所以被广泛用在通信电路系统中。
锁相环其原理是通过鉴相检测输入信号和输出信号的相位差,并将检测出的相位差信号转换成电压信号输出,该信号经低通滤波器滤波后形成压控振荡器的控制电压,对振荡器输出信号的频率实施控制。
该文首先介绍了锁相环技术发展的现状、方向以及背景,并对PLL的原理进行了阐述。
在以上的基础上,分别设计了2ASK、2PSK、2FSK的调制解调电路,其功能为数字基带信号经过调制输出一个模拟信号,然后用锁相环进行解调,最后采用Multisim软件进行仿真。
在对2ASK、2FSK、2PSK解调时,低通滤波器输出的波形失真比较大,不过最后经过抽样判决电路整形后可以再生数字基带脉冲。
在整个电路设计中,力求要做到电路简单,并完成任务书提到的要求。
关键词:调制;解调;Multisim;锁相环AbstrackThere are many ways to realize frequency wave demodulation, and PLL frequency which has the advantages of stable operation, small distortion, high signal-to-noise ratio and so on is achieved by using modern PLL frequency technology, so it is widely used in communication circuit system. Phase-locked loop through the difference of the phase detection of input signal and the output signal phase, and the detected phase difference signal into output voltage signal, the signal through a low pass filter. After the formation of the voltage control oscillator , the output signal of the oscillator frequency control.This paper first introduces the present situation, development direction, phase-locked loop technology as well as the background, and the principle of PLL is discussed. On the basis of the above, the modulation and demodulation circuit of 2ASK, 2PSK, 2FSK which function is a digital baseband signal is modulated by an analog signal and output were designed, and then useing the PLL demodulation, finally using Multisim software simulation. In the 2ASK, 2FSK, 2PSK demodulation, the output of the low pass filter waveform distortion is relatively large, but finally it can regenerate digital baseband pulse sampling decision circuit after shaping. In the circuit design, and strive to do a simple circuit, and complete the task book mentioned requirements.Keywords:modulate ;modulation ;PLL;Multisim目录第1章绪论 (1)1.1 研究背景 (1)1.2 研究现状 (1)1.3 研究内容介绍 (2)第2章基本原理 (3)2.1 Multisim介绍 (3)2.2 锁相环基本原理 (5)2.2.1锁相环的基本组成 (5)2.2.2 锁相环的工作原理 (5)第3章调制解调电路设计 (8)3.1 2FSK调制解调电路设计 (8)3.1.1 2FSK调制电路设计原理 (8)3.1.2 2FSK调制单元电路的设计 (9)3.1.3 2FSK解调单元电路的设计 (12)3.1.4 2FSK解调电路的整体设计 (15)3.2 2PSK调制解调电路设计 (17)3.2.1 2PSK调制解调电路设计原理 (17)3.2.2 2PSK调制与解调电路的设计与仿真 (18)3.3 2ASK调制解调电路设计 (19)3.3.1 2ASK调制解调电路设计原理 (19)3.3.2 2ASK调制与解调电路的设计与仿真 (21)3.4 解调结果分析 (22)总结 (24)参考文献 (25)附录:(外文翻译) (27)致谢 (51)第1章绪论1.1 研究背景实现调频波解调的方法有很多,而锁相环鉴频是利用现代锁相环技术来实现鉴频方法,具有工作稳定失真小,信噪比高等优点,所以被广泛用在通信电路系统中。
PSK信号盲解调的Matlab仿真与实现

( 西 安电子科 技大学 电子工程学院 ,陕西 西安
在P S K信 号解调时 ,并不一定 已知信号的参数信息 ,因此 ,盲解调技术具有重要 的应 用价值。文 中介 绍
了一种平方法估计载频、延迟相乘法估计 码元速 率 ,并利 用锁相环 技术进 行 P S K信 号盲 解调仿 真算 法。仿真 结果表 明 ,该算法有着较好地解调效果 。
Ke y wo r d s PS K;b l i n d d e mo d u l a t i o n; p h a s e — l o c k e d l o o p
有 别 于传统 通 信 系 统 中的信 号解 调 , 在 通 信 侦 察 系统 中 , 由于缺 乏对 通信信 号 的先验 知识 , 因此 其解 调
Z H A O L o n g ,ME N G Q i n g h e
( S c h o o l o f E l e c t r o n i c E n g i n e e r i n g ,X i d i a n U n i v e r s i t y ,X i ’ a n 7 1 0 0 7 1 ,C h i n a )
Abs t r a c t I n d e mo d u l a t i n g P SK s i g n a l ,p a r a me t e r s o f t h e s i na g l ma y b e u n a v a i l a b l e, a s a r e s u l t o f wh i c h b l i n d
基于高阶累积量的MPSK信号的调制盲识别方法

M2 0 :E{ - 2 s i n ( 2 / ) + 2 c o s ( 2 f) } =0( 2 2 )
同理 ,8 P S K ,1 6 Q A M 信号 M , : 0 。
Байду номын сангаас
工程中 , 一 般 用 平 均值 作 为 统计 平均 值 的估 计 即 :当存 在 载 波 偏 差 的时 候 ,a v g ( c o s 2 f + j s i n 2 f ) =0 。 因 此 ,载 波 偏 差
决 于信 号 的调 制 类 型 , 因此 通 过计 算 信 号 高阶 累量 理 论上 可 以 识 别 出不 同 的调 制 方 式 , 这 是 本文 调 制 方式 自动识 别 的 理论 出
理 论 值 相 差 较 大 ,由 于 高 阶 统 计 量 都 与 。 , , 有 关 ,因 此 我 们 对 这 两 个 统 计 值 做 推 导 来 说 明载 波 偏 差 对 高 阶 统 计 量 的
C 4 : : M 舵 - I u: 。 l 。 一 2 M
C6 0: M 6 《 ) 一1 5M 4 o M 2 ( ) + 30M 2 3 0
肘 厂 9 2 l 一 6
( 1 2 )
l C O S 2 f十j s i n 2 f 1  ̄ 4P, Q+0 8 PS K:
表 1 符 号 载波 同步 下 的 M P S K及 1 6 Q A M信号 的 常用 高阶 累 量 值
1 6 Q A M:
2 m e
, o s ∽
一 …
高阶 累
B P S K
瞄c o s ∽ 一 _ m ∽ 一 忡 黯m∽ +
n s c 。 s ∽ h _ , l 0 8 s Ⅲ _ ∽一 一 ∽ 】 卷
PSK信号盲解调的Matlab仿真与实现

PSK信号盲解调的Matlab仿真与实现
赵龙;孟庆鹤
【期刊名称】《电子科技》
【年(卷),期】2014(27)10
【摘要】在PSK信号解调时,并不一定已知信号的参数信息,因此,盲解调技术具有重要的应用价值.文中介绍了一种平方法估计载频、延迟相乘法估计码元速率,并利用锁相环技术进行PSK信号盲解调仿真算法.仿真结果表明,该算法有着较好地解调效果.
【总页数】4页(P84-86,90)
【作者】赵龙;孟庆鹤
【作者单位】西安电子科技大学电子工程学院,陕西西安710071;西安电子科技大学电子工程学院,陕西西安710071
【正文语种】中文
【中图分类】TN911.3;TN971+.1
【相关文献】
1.多径衰落信道MPSK信号超指数迭代盲解调算法 [J], 曲晶;张婷
2.QPSK信号盲识别及盲解调技术 [J], 柴恒;周秀珍
3.一种实用的MPSK/TDMA突发信号盲解调方案 [J], 杜谦
4.一种基于瞬时相位的QPSK信号盲解调方法 [J], 李伟;周进
5.基于小波变换的BDPSK信号盲解调算法 [J], 高勇;黄振;陆建华
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FM信号数字化解调算法的改进与实现

FM信号数字化解调算法的改进与实现刘立;向新;孙晔;王锋【摘要】针对FM(调频)信号数字化解调中叉积鉴频法存在占用资源大、精度低和只适用于窄带信号解调的缺点,采用了一种改进的解调算法,该算法通过改变对I路和Q路信号的处理方法,避免计算近似反正切值,最大限度降低了算法复杂程度,实现了占用资源小、精度高和满足窄带和宽带信号的解调.经MATLAB软件仿真并利用Quartus Ⅱ 11.0软件基于Cyclone Ⅲ芯片设计仿真,验证了该算法是可行的.【期刊名称】《光通信研究》【年(卷),期】2012(000)004【总页数】4页(P26-28,63)【关键词】数字化解调;多相滤波;正交变换;现场可编程门阵列【作者】刘立;向新;孙晔;王锋【作者单位】空军工程大学工程学院,陕西西安710038;空军工程大学工程学院,陕西西安710038;空军工程大学工程学院,陕西西安710038;空军工程大学工程学院,陕西西安710038【正文语种】中文【中图分类】TN76FM(调频)技术具有优越的抗噪性能,自从1935年第一次展示以来,就被广泛地应用于通信系统。
FM信号数字化解调算法有:锁相环相干解调[1]、脉冲计数式鉴频法[2]和叉积鉴频法[3]等。
但锁相环相干鉴频法结构复杂、鉴频范围小并且反馈结构用FPGA(现场可编程门阵列)实现难于控制;脉冲计数式鉴频法只适用于信号速率低的情况;叉积鉴频法占用资源多、精度低,而且只适用于窄带信号,不能解调宽带信号。
针对叉积鉴频法的缺点,本文采用一种改进的解调算法,经仿真及硬件验证,该算法占用资源少、精度高,同时满足窄带信号和宽带信号的解调,克服了叉积鉴频法的缺点。
文献[3]中,数字化解调前端处理采用混频正交变换[4],NCO(数控振荡器)产生的频率偏差会引起解调结果中含有直流分量,占用资源多,针对这些缺点,本文采用不需载波的多相滤波的数字正交变换[5],其原理框图如图1所示。
令接收的FM信号为式中,n为采样后样点序列数;m(n)为调制信号;A为信号的幅度,为分析简便起见,假设接收到的信号幅度恒定;kf为调制灵敏度;f0为载波频率;fs为采样速率。
一种高动态弱GNSS_信号跟踪解调算法研究与实现

第 21 卷 第 11 期2023 年 11 月太赫兹科学与电子信息学报Journal of Terahertz Science and Electronic Information TechnologyVol.21,No.11Nov.,2023一种高动态弱GNSS信号跟踪解调算法研究与实现吴军伟,梁涛涛,王川(中国工程物理研究院电子工程研究所,四川绵阳621999)摘要:在某些高动态弱信号场景中,载波相位难以锁定。
为实现对高动态弱全球导航卫星系统(GNSS)信号的跟踪,考虑锁频环较锁相环更为鲁棒,提出了一种基于锁频环(FLL)+差分解调的算法,实现对GNSS信号的跟踪和解调。
该算法采用二阶FLL实现对卫星信号的频率进行跟踪,差分解调算法实现对比特数据的解调。
工程应用上,算法采用现场可编程门阵列和数字信号处理器(FPGA+DSP)的架构实现,在FPGA中实现信号的跟踪信号的前处理,在DSP中实现跟踪环路算法、位同步和差分解调。
本文在Matlab平台中实现算法的仿真,通过模拟器平台和对天接收真实的GNSS信号对算法进行验证。
仿真结果与实验结果表明,该算法在高动态弱信号条件下能实现对卫星信号的稳定跟踪和数据的解调,克服了锁相环难以锁定导致数据无法解调的难题,最终实现GNSS信号在该条件下的位置、速度和时间(PVT)解算。
关键词:高动态弱GNSS信号;二阶FLL;比特同步;差分解调;现场可编程门阵列和数字信号处理器(FPGA+DSP)中图分类号:TN961 文献标志码:A doi:10.11805/TKYDA2021322Research and implementation of tracking demodulation algorithm for highdynamic and weak GNSS signalWU Junwei,LIANG Taotao,WANG Chuan(Institute of Electronic Engineering,China Academy of Engineering Physics,Mianyang Sichuan 621999,China)AbstractAbstract::In some high dynamic weak signal scenarios, the carrier phase is difficult to lock. In order to track the high dynamic weak Global Navigation Satellite System(GNSS) signal, considering thatthe Frequency Locked Loop(FLL) is more robust than the Phase-Locked Loop(PLL), an algorithm basedon FLL+differential demodulation is proposed to track and demodulate the GNSS signal. The algorithmuses the second-order FLL to track the frequency of satellite signal, and the differential demodulationalgorithm is employed to demodulate bit data. In engineering application, the algorithm adopts thearchitecture of Field Programmable Gate Array+Digital Signal Processing(FPGA+DSP), realizes the pre-processing of signal tracking signal in FPGA, and realizes the tracking loop algorithm, bitsynchronization and differential modulation in DSP. The simulation of the algorithm is performed inMatlab platform, and the algorithm is verified by receiving the real GNSS signal from the simulatorplatform and the sky. The simulation and experimental results show that the algorithm can realize thestable tracking of satellite signal and data demodulation under the condition of high dynamic and weaksignal, and overcome the problem that the data cannot be demodulated due to the difficulty of PLLlocking, finally realize the Position Velocity and Time(PVT) solution of GNSS signal under this condition.KeywordsKeywords::high dynamic and weak Global Navigation Satellite System(GNSS) signal;the second order Frequency Locked Loop(FLL);bit synchronization;differential demodulation;Field ProgrammableGate Array+Digital Signal Processor(FPGA+DSP)在某些特殊的弱信号、高动态环境下[1],天线相位衰减起伏较大,锁相环无法实现对GNSS信号的相位跟踪,无法实现数据的解调和观测量的提取,导致PVT解算结果错误甚至解算中断。
基于Hilbert移相滤波的全数字锁相环

基于Hilbert移相滤波的全数字锁相环庞浩;俎云霄;李东霞;王赞基【期刊名称】《电网技术》【年(卷),期】2003(27)11【摘要】提出了一种基于Hilbert移相滤波实现的全数字锁相环,用于实现低频交流信号频率和相位的数字化测量。
先将被测信号经过模数变换后输入到一对全数字的Hilbert移相滤波器,得到幅值相等相位相差90的两个信号,计算出输入信号相位角,再将输入信号相位角输入到一个基于锁相环结构设计的全数字处理系统,测算出信号的频率和相位。
该测量方法充分利用了信号波形本身所包含的相位信息,提高了低频交流信号相位鉴别的准确度及锁相跟踪的速度,减少了测量过程达到稳定所需的时间。
该算法可通过数字信号处理器(DSP)等微处理软件方便地实现。
适用于测量电力系统工频电压信号的频率和相位,所获得的数据既可用于电力系统的监测,也可为需要同步工作的电力电子设备提供相位基准。
【总页数】5页(P55-59)【关键词】电力系统;全数字锁相环;Hilbert移相滤波;交流信号;系统分析【作者】庞浩;俎云霄;李东霞;王赞基【作者单位】清华大学电机系【正文语种】中文【中图分类】TM711;TN911.8【相关文献】1.基于2对Hilbert移相滤波器的无功功率测量方法 [J], 庞浩;王赞基;陈建业;赵伟2.基于滤波算法的抗谐波与不对称畸变的三相数字锁相环设计与分析 [J], 邴钰淇;江道灼;梁一桥3.一种基于电荷泵锁相环的高精度数字移相方法 [J], 唐跞;丁满来;王雪梅;曲佳萌;温智磊4.基于内插多相滤波的短波数字移相算法 [J], 朱凌刚;娄景艺;梁步阁;杨德贵5.基于全复数型滤波器的三相锁相环技术 [J], 何宇;漆汉宏;邓小龙因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
用于控制系统的FSK信号的数字频域解调方法

用于控制系统的FSK信号的数字频域解调方法
赵志军;沈萦华
【期刊名称】《中国传媒大学学报(自然科学版)》
【年(卷),期】2005(012)003
【摘要】本文对控制系统中所采用的FSK信号的频谱进行了分析,介绍了控制系统中的FSK 信号的数字频域译码方法,举例说明了数字频域译码方法中的线性插值法的基本原理.
【总页数】5页(P71-75)
【作者】赵志军;沈萦华
【作者单位】中国传媒大学,信息工程学院,北京,100024;中国传媒大学,信息工程学院,北京,100024
【正文语种】中文
【中图分类】TN911.3
【相关文献】
1.FSK信号数字化实时解调方法 [J], 冯小平;罗明;钟征斌;赵国庆
2.一种用于FSK信号解调的神经网络方法 [J], 李平安;王秀杰
3.基于全数字锁相环的MFSK信号盲解调算法 [J], 徐健飞;汪芙平;王赞基
4.一种用于FSK信号解调的神经网络方法 [J], 李平安;王秀杰;孙进才
5.一种用于GFSK信号解调的自校准时间数字转换器 [J], 鞠豪;万美琳;马硝霞;韩爽;戴葵
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a o tt e s n lw sn e e . e w y o st x r c y o a e a rt n ln a c mp i e lc v c r nz t n. b u h i a a e d d Us d a f s mb l o e ta ts mb lrt tf s ,a d t e c o l h d co k s n h 0 iai g e i l s o
徐健 飞 ,汪芙平 ,王赞基
( 清华大学 电机 系 电力系统国家重点实验室, 北京 108 ) 004
摘 要 :针 对非协 作通信 下 MF K信 号解调 的 问题 , 出一 种基 于全数 字锁相 环 的无须任 何 先验 信 息的 盲 解调 S 提
算法 。该算 法首先 应用较 少的码 元提 取 出 元速 率 , 码 随后 通 过对 锁相 环 输 出的频 率跟 踪信 号进 行 处理 , 实现 符 号 同步、 号 门限和进 制估 计 , 符 最后依 据前 面 的估计结 果对 M S FK信 号进行 实时解调 。该 算法 实用性 强 , 易于在 FG P A中 实现 。仿 真 实验表 明 , 算法具 有较好 的解调 性 能 , 该 当输入 信噪 比大 于 4d B时 , 2 r h w sp a t a n t a a y t mp e n P i m a r ci la d i w se s o i lme ti F GA.S mu ai n r s l s o st a h c u a y rt ft e d mo ua in t c n i lt e u t h w h t e a c r c ae o h e d lt o t o o F K.4 S n F K s n si b v 5 wh n te S S4 d f2 S F K a d 8 S i a Sa o e 9 % gl e h NR i B. Ke r s y wo d :n n c o e ai e c mmu iain; MF K; al ii n a c d p a e lc o p;b i d d mo u ai n o —o p rt o v nct o S l- gt e h n e h s —o k lo d a l l e d lt n o
d i1 .9 9 ji n 10 -6 5 2 1 .0 0 7 o:0 3 6 /.s .0 13 9 .0 1 1 .6 s
B i d d mo u ain ag rtm o S in lb s d o l e d lt lo i n o h frMF K sg a a e n
mo u ai n lv l d n i c t n a d s m o e t i ain smu a e u l a e n t efe u n y t c ig s n l f h l. ii l d l t e e e t ai n y o i i f o b l d ni c t i h n o s b s d o r q e c r k n i a e a1dgt i f o y h a g ot a
ald gtlp a elc e o p l iia h s —o k d lo
X inf ,WA G F —ig UJ —i a e N u pn ,WA G Z nj N a - i
( ttK yL brtr o e Ss m, et f ltcl n i eig snh aU i rt, ei 0 0 4, hn ) Sa e a o oyo P w r yt Dp.o Ee ra gn r ,Tig u n e i B in 10 8 C ia e a f e ci E e n v sy jg
e h n e h s — c op h n u S in lcud b e d ltd a c rigt eu ie b v tls T i ag — n a cd p ael klo .T eip tMF K sg a o l e d mo uae c odn ors h gv n a o e a aL hsl o o
的解调 正确 率都 可 以达 到 9 % 以上 。 5
关键词 :非 协作通 信 ;多进制数 字频 率调 制 ;全 数 字锁相环 ;盲 解调 中图分 类号 :T 9 1 7 N 1 .2 文献标 志码 :A 文章编 号 :lo - 6 5 2 1 ) 0 3 5 —3 0 1 3 9 ( 0 1 1 —8 2 0
Ab ta t T ov 1 p o lm ft e d mo ua in o S in li o —o p rt e c mmu iai n h sp p rp e e td s r c : o s le t e r be o e d lt fMF K s a n n n c o e a i o l h o g v n c t ,ti a e r s n e o a n w b i d d mo u ai n ag r h f rMF K s n l a e n a1d gtl n a c d p a el c o h r o a r r if r t n e l e d lt l oi m S i a s d o l ii h n e h s — k1 p w ee n p i i no ma i n o t o g b . ae o o o o
第 2 卷第 l 8 0期
21 0 1年 1 月 0
计 算 机 应 用 研 究
Ap l ain Ree rh o o ue s pi t s ac fC mp tr c o
V0 . 8 No 1 12 . 0 0e . 2 1 t 0 1
基 于全 数 字锁 相环 的 MF K信 号盲 解 调 算 法 术 S