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電子科大通信學(xué)院綜合課程設(shè)計報告匯總
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2020 年 4 月 19 日
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電子科技大學(xué)通信學(xué)院
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《綜合課程設(shè)計報告》
傳輸專題設(shè)計(頻分復(fù)用)
班 級 級通信 10 班
學(xué) 生 汪輝
學(xué) 號
教 師 饒力
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2020 年 4 月 19 日
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一、設(shè)計名稱
傳輸專題設(shè)計(頻分復(fù)用)
二、設(shè)
3、計目的
要求學(xué)生獨立應(yīng)用所學(xué)知識,對通信系統(tǒng)中的典型部件電路進(jìn)行方案設(shè)計、分析制作與調(diào)測電路。經(jīng)過本專題設(shè)計,掌握頻分復(fù)用的原理,熟悉簡單復(fù)用系統(tǒng)的設(shè)計方法。
三、設(shè)計思想
每路話音信號帶寬為 300~3400Hz,取 4kHz 作為標(biāo)準(zhǔn)帶寬;而電纜 傳 輸頻 帶 60kHz~156kHz,即帶 寬為 96kHz。 由 于是 全 雙
工 ,96kHz 的帶寬正好可容納 24 路信號( A- B, 12 路 ,B- A, 12
路)在一個信道上傳輸。
四、系統(tǒng)原理
各路信號 m(t)
4、 首先由低通濾波器進(jìn)行限帶,限帶后的信號分別
對不同頻率的載波進(jìn)行線性調(diào)制,形成頻率不同的已調(diào)信號。為
了避免已調(diào)信號的頻譜交疊,各路已調(diào)信號由帶通濾波器進(jìn)行限
帶;再利用加法器把 3 路信號加在一起 ,合成一個前群, 12 路信號
形成 4 個前群,利用加法器將這四個前群加在一起,形成多載波
信號,在共享信道上傳輸。收端 , 為了使發(fā)送方不至于收到自己發(fā)
出的信號,由混合線圈接收 , 經(jīng)過帶通濾波器濾波 ,相干解調(diào) ,低通
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濾波 ,再經(jīng)過放大器放大 ,得到解調(diào)信號。
1、頻分復(fù)用原理
在通信系統(tǒng)中,信道所能提供的帶寬一般比傳送一路信號所
需的帶寬寬得多。如果一個信道只傳送一路信號是非常浪費
的,為了能夠充分利用信道的帶寬,就能夠采用頻分復(fù)用的方
法。在頻分復(fù)用系統(tǒng)中,信道的可用頻帶被分成若干個互不交
疊的頻段,每路信號用其中一個頻段傳輸。系統(tǒng)原理如圖 2 所
示。以線性調(diào)制信號的頻分復(fù)用為例。在圖 2 中設(shè)有 n 路基帶
6、
信號,
圖 2 頻分復(fù)用系統(tǒng)組成方框圖
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為了限制已調(diào)信號的帶寬,各路信號首先由低通濾波器進(jìn)行限帶,限帶后的信號分別對不同頻率的載波進(jìn)行線性調(diào)制,形成頻率不同的已調(diào)信號。為了避免已調(diào)信號的頻譜交疊,各路已調(diào)信號由帶通濾波器進(jìn)行限帶,相加形成頻分復(fù)用信號后送往信道傳輸。在接收端首先用帶通濾波器將多路信號分開,各路信號由各自的解調(diào)器進(jìn)行解
7、調(diào),再經(jīng)低通濾波器濾波,恢復(fù)為調(diào)制信號。
發(fā)送端
由于消息信號往往不是嚴(yán)格的限帶信號,因而 在發(fā)送端各路
消息首先經(jīng)過低通濾波,以便限制各路信號的最高頻率 ,為
了分析問題的方便,這里我們假設(shè)各路的調(diào)制信號頻率 fm 都
相等。然后對各路信號進(jìn)行線性調(diào)制,各路調(diào)制器的載波頻率不同。在選擇載頻時,應(yīng)考慮到邊帶頻譜的寬度,同時,還應(yīng)考慮到傳輸過程中鄰路信號的相互干擾,以及帶通濾波器制作的困難程度。因此在選擇各路載波信號的頻率時,在保證各路信號的帶寬以外,還應(yīng)留有一定的防護(hù)間隔,一般要求相鄰載波之間的間隔為
B
8、 Bs Bg
式中 Bs 為已調(diào)信號的帶寬, Bg 為防衛(wèi)間隔。
接收端
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在頻分復(fù)用系統(tǒng)的接收端,首先用帶通濾波器 (BPF)來區(qū)分各路信號的頻譜 ,然后 ,經(jīng)過各自的相干解調(diào)器解調(diào) ,再經(jīng)低通濾波后輸出 ,便可恢復(fù)各路的調(diào)制信號。
2、SSB調(diào)制原理
在多路載波電話中采用單邊帶調(diào)制頻分復(fù)用,主要是為了最
大限度地節(jié)省傳輸頻帶。產(chǎn)生單邊帶信號最直觀的方法是讓雙
邊
9、帶信號經(jīng)過一個單邊帶濾波器,保留所需的一個邊帶,濾除
不要的邊帶,即可得到單邊帶信號。此方法稱為濾波法。它是
最簡單的也是最常見的方法。邊帶可取上邊帶,也可取下邊
帶。濾波法原理圖如圖 4 所示,圖中 H SSB( ) 為單邊帶濾波器的
傳遞函數(shù)。
圖 4 用濾波法形成單邊帶信號
在我們的設(shè)計中,每路電話信號限帶于 300-3400Hz,語言
信號的頻譜如圖 5 所示。單邊帶調(diào)制后其帶寬與調(diào)制信號相
同。為了在鄰路已調(diào)信號間留有保護(hù)頻帶,以便濾波器有可實
現(xiàn)的過渡帶,一般每路話音信號取 4KHz 作為標(biāo)準(zhǔn)頻帶。由題
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