23年电赛D题分析

AM

  1. 分析方法:FFT,fc/fc+fm/fc-fm
  2. 调幅系数:ma= Am/Ac,信号幅度 除 直流偏置
  3. 调制方式:先给m(t)加Am直流偏置,再乘载波调制,如图:
    在这里插入图片描述
  4. 公式:

在这里插入图片描述
5. 波形:
在这里插入图片描述
调幅系数:
请添加图片描述

  1. 频谱:
    在这里插入图片描述

  2. 解调:
    包络检波->低通滤波

可准备的方向

  1. 板子+ADDA
  2. 载波恢复,相干解调
  3. 低通滤波
  4. 成型滤波
  5. 插值
  6. ASK PSK FSK

DSB(-SC)

  1. 调制框图:
    在这里插入图片描述
  2. 目的:
    去掉直流分量,提高调制效率(功率效率)
  3. 时域表达式和波形:
    在这里插入图片描述
  4. 频谱:
    在这里插入图片描述
    对比AM,频谱中没有了wc处的尖峰

相干解调

  1. 模型:
    在这里插入图片描述
  2. 要求:
    相干载波的恢复,必须同频同相
  3. 适用:所有线性调制
  4. 发送辅助导频
  • 恢复方法一:窄带滤波
    在这里插入图片描述
    在这里插入图片描述
    窄带滤波的要求:
    请添加图片描述
    恢复方法二:锁相环提取
    在这里插入图片描述
  1. 自同步,信号中无载波分量:
  • 思路:通过对信号的非线性变换产生载波的谐波分量,提取之,并分频,产生载波同步信号。
  • 非线性变换:平方,如图:
    在这里插入图片描述
  • 提取:平方环法/同相正交环法-科斯塔斯环,costas如下:
    在这里插入图片描述
    在这里插入图片描述
  • 简述思路:载波同步难的是同相,同频其实不难。这里锁相的原理和PLL类似,乘法器是鉴相器,得到相位差信息,经过环路滤波,相当于窄带滤波,送入VCO,控制生成载波v1的相位,直到fi和theta相同,锁相成功,此时v1为恢复的载波,v5为解调结果。
  • 实现难点:
    环滤,VCO实现,低通设计

对比平方环法和costas

  1. costas环更复杂
  2. 平方环的工作频率是2fc,costas是fc
  3. costas兼具载波恢复和解调
  4. 恢复的信号都存在180度相位模糊

角度调制

在这里插入图片描述

  1. PM FM理解:
  • PM: 相位随信号线性变化,不同于PSK,后者是数字调制,相位只有固定的几种可能
  • FM:瞬时频偏随信号线性变化,瞬时相位变化是信号的积分
  1. FM调频系数mf:
    在这里插入图片描述
  • 定义:最大频偏/信号频率,无量纲系数
  • 调频灵敏度KF:单位:Hz/V,乘信号幅度后得到最大频偏delta w
  1. FM调制:
    使用DDS fre programmable 相位控制字,积分m(t),调整KF,得到delta fi,进而计算
  2. 窄带调频:
    在这里插入图片描述
  3. 调频还是调相:
    直接调相和间接调频适合产生窄带调相和窄带调频信号,直接调频和间接调相适合产生宽带调制信号;
  4. NBFM spectrum
    在这里插入图片描述

在这里插入图片描述

2ASK

在这里插入图片描述
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  • 调制:
    可以用序列和载波相乘
  • 解调:
  1. 非相干,包络检波
    在这里插入图片描述
  2. 相干解调:
    在这里插入图片描述
  • 注意,实际上对于2ASK,并不需要严格相位同步,cosfi值不要太小,就能成功解调

2FSK

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  • 调制:
    可生成两个频率的载波,之后在两个波形中选择
  • 分析:
    2ASK其实是一种特殊的2FSK,其中一个频率为0而已。那么既然2ASK可以达到目标,那么其实2FSK的一半信息是冗余的,没有必要,可以直接滤波丢弃。只判决其中一个频率的波形
  • 解调方法:过零检测法
    在这里插入图片描述

2PSK

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  • 调制:
    可以±1相乘,也可以生成两路选择
  • 解调:相干解调
    在这里插入图片描述
  • 问题:
    在基准相位(0相位)已经一直的条件下,仍然存在180度相位模糊,引入2DPSK。那么2PSK应当如何正确解调?实际上示波器生成的是01交替的信号,所以相位模糊问题可以忽略
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