合成波

  Alu ·  2009-11-08 11:05  ·  19520 次点击
在实际运行的电子系统中,波形很少会和上面介绍的教材实例类似。某些时钟和载波信号是纯信号,但大多数其它波形会展示某些不想要的失真(实际电路的副产物,如分布电容、串扰等)或人为调制。某些波形甚至会包括正弦波、方形波、步进和脉冲等多种成分。
合成波包括:模拟调制信号、数字调制信号、脉宽调制信号和正交调制信号数字码型和格式伪随机码流和字流
信号调制
在调制信号中,载波信号的频率较高,其幅度、相位和/或频率的变化中嵌入了频率较低信号的信息。调制信号可以携带从语音到数据到视频的任何信息。波形复现可能是一个挑战,除非专门配置相应的信号源。模拟调制。调幅(AM)和调频(FM)在广播通信中使用得最为广泛。调制信号改变载波的幅度和/或频率。在接收端,解调电路解析幅度和/或频率变化,从载波中提取信号内容。[attach]38417[/attach]
调相(PM)调制载波波形的相位,而不是频率,以嵌入信息。图12是模拟调制的实例图。数字调制。数字调制与其它数字技术一样基于两种状态,允许信号表示二进制数据。在幅移键控(ASK)中,数字调制信号使输出信号在两个幅度之间切换;在频移键控(FSK)中,载波在两个频率之间切换(中心频率和偏移频率);在相移键控(PSK)中,载波在两个相位之间切换。在PSK中,通过发送与前一个信号相同相位的信号来表示比特"0",发送相反相位的信号来表示比特"1"。脉宽调制(PWM)是另一种常见的数字格式,它通常用于数字音频系统中。顾名思义,它仅适用于脉冲波形。在脉宽调制中,调制信号导致脉冲的脉宽(前面介绍的占空比)发生变化。[attach]38418[/attach]
图13是数字调制的实例图。
正交调制。当前的数字无线通信网络以正交(IQ)调制技术为基础。它调制两个载波,一个是同相(I)波形,另一个是对"I"波形刚好延迟90度的正交相位(Q)波形,产生四种信息状态。这两个波载在一条通道上组合和传送,然后在接收端分开和解调。IQ格式提供的信息要远远多于其它模拟和数字调制形式,它提高了系统的有效带宽。图14说明了正交调制。[attach]38419[/attach]
数字码型和格式
数字码型由多条同步脉冲流组成,这些脉冲流构成了数据的“字”,字宽可以是8位、12位、16位或更多位。其中一种信号源--数字码型发生器专门通过并行输出向数字总线和处理器提供数据字。这些码型中的字以稳定的步进周期传送,每个周期中每个比特的活动取决于选择的信号格式。格式影响着构成数据流的周期内部的脉宽。下面概括了最常用的格式。前三种格式假设从二进制"0"值开始循环,也就是低逻辑电平。非归零(NRZ):在循环中发生有效的比特时,波形切换到"1",一直保持该值,直到下一个循环边界。延迟非归零(DNRZ):与NRZ类似,但有一点例外,波形在规定延迟时间后切换到"1"。归零(RZ):在存在有效比特时,波形切换到"1",然后在同一个循环内回到"0"。归一(R1):实际上是RZ的倒数。与这里介绍的其它格式不同的是,R1假设从"1"开始循环,在比特有效时切换到"0",在循环结束时再切回到"1"。
码流
伪随机码流(PRBS)和伪随机字流(PRWS)主要用来弥补数字计算机中固有的局限性:它们不能生成真正的随机数字。而在数字系统中使用随机事件具有重要意义。例如,理想的“干净”数字视频信号在本应平滑的表面上可能会有讨厌的锯齿线和明显的轮廓。通过增加控制数量的噪声,可以使人眼看不到这些人为现象,而且不会破坏底层信息。
为生成随机噪声,数字系统产生一串数字,即使这些数字采用可预测的数学码型,但它仍具有随机效应。这些“伪随机”数字实际上是以随机速率重复的一个序列集合,结果即PRBS。伪随机字流定义了多条PRBS流在信号源的并行输出中的表示方式。
在测试串行器或复用器时通常使用PRWS。这些单元把PRWS信号重组成伪随机码的串行流。

1 条回复

redplum  2013-07-03 00:27
我来了哈哈哈

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