通信原理(曹丽娜福大课程使用版本)增量调制(备份).ppt

7.4.1 简单增量调制,1.编码的基本思想 假设一个模拟信号x(t)(为作图方便起见，令x(t)0)，我们可以用一时间间隔为t，幅度差为的阶梯波形x(t)去逼近它，如图4-23所示。只要t足够小，即抽样频率fs=1/t足够高，且足够小，则x(t)可以相当近似于x(t)。我们把称作量阶，t=Ts称为抽样间隔。,7.4 增量调制(),图7-28 用阶梯或锯齿波逼近模拟信号,2.译码的基本思想与编码相对应，译码也有两种情况。一种是收到1码上升一个量阶(跳变)，收到0码下降一个量阶(跳变)，这样把二进制代码经过译码变成x(t)这样的阶梯波。另一种是收到1码后产生一个正的斜变电压，在t时间内均匀上升一个量阶；收到一个0码产生一个负的斜变电压，在t时间内均匀下降一个量阶。这样，二进制码经过译码后变为如x0(t)这样的锯齿波。考虑电路上实现的简易程度，一般都采用后一种方法。这种方法可用一个简单RC积分电路把二进制码变为x0(t)波形，如图7-29所示。,图7-29简单M译码原理图(a)积分电路；(b)波形,3.简单增量调制系统框图从简单M调制解调的基本思想出发，我们可组成简单M系统原理方框图，如图7-30所示。发送端由相减器、放大限幅器、定时判决器、本地译码器(发端译码器)等组成，见图7-30(a)。相减器是用来比较x(t)与x0(t)大小的，定时判决器按x(t)-x0(t)0输出1、x(t)-x0(t)0输出0的原则进行判决，x0(t)由本地译码器产生。实际上实用调制方框图还要复杂些，如图7-30(b)所示。接收端的核心电路应该是积分器，但实际电路框图还应有码型变换和低通。下面我们结合波形加以说明。,图7-30简单M系统原理方框图(a)发送端组成；(b)实际组成原理框图,(1)放大和限幅电路。相减器在这里用多级放大和限幅电路代替，放大器输入端加上x(t)和-x0(t)，起到相减的作用，经过放大e(t)=kx(t)-x0(t)；为了判决器更好工作，e(t)经放大限幅变成正负极性电压，只要x(t)-x0(t)0，d点为一较大的近似固定的正电平，反之x(t)-x0(t)0，d点为一较大的近似固定的负电压。图7-41中画出了a、b、c、d各点的波形。,图7-31简单增量调制各点波形,(2)定时判决电路。它由D触发器和定时取样脉冲完成判决任务。定时取样脉冲是间隔为Ts的窄脉冲，在定时脉冲作用时刻，d点电压为正，触发器呈高电位，相当于1码，反之d点为负，触发器呈低电位，相当于0码。e点波形(即p(t)如图7-31(f)所示它是单极性的。1码的高电位一般约为几伏；0码时是低电位，一般为零点几伏。p(t)作为M信号可直接送到线路上传输，或者经过极性变换电路变为双极性码后再传输，此外，p(t)送到本地译码器产生-x0(t)。,(3)本地译码器。它由码型变换和反相放大、积分器和射极跟随器等3部分组成。由于p(t)是单极性的，因此加到积分器前一定要变为双极性信号，这就是需要码型变换的原因。反向放大一方面把双极性信号放大，另一方面使它反相，这样经积分就得-x0(t)。积分器一般用时间常数较大的RC充放电电路，这样可以得到近似锯齿波的斜变电压。积分器后面的射极器是把积分器和放大器分开，保证积分器输出端有较高的阻抗。f点g点的波形也在图7-31中。g点和b点波形是一样的。积分器的时间常数RC选得越大，充电放电的直线线性越好，但RC太大时，在Ts时间内上升(或下降)的量阶越小，一般选择在(1530)Ts比较合适。,(4)解调器。解调器也是收端译码器。当收到后经码型变换和整形及积分器得到，再通过低通滤去量化误差的高频成份，恢复出。和p(t)的区别是经过信道传输有误码，和x0(t)的区别是误码造成的。经过低通后得到的不但包含量化误差，还包含误码所产生的失真。,