复合调制广播接收机的实时解调

摘要

在传输媒介多样化的今天，数字化通信已经成为一种必然趋势。而模拟广播作为一种传统的信息传输方式，因为其特殊的使用环境和需求，数字化的演变过程十分缓慢。考虑到目前我国有很大一部分调幅(AM)广播的听众，并且还现存大量的模拟广播设备，因此，实现一种能够兼容现行模拟系统的数字化广播体制将具有重大意义。
　　本文旨在实现一种复合调制广播体制，可在保留原模拟调幅(AM)信息的前提下同时实现数字化传输。具体实现方式为用超窄带调制信号取代双边带调幅(DSB-AM)体制中的正弦载波，然后用模拟音频信号对该恒包络的数字信号载波进行调幅。对这种特殊的复合调制信号的解调分为数字解调和模拟解调两部分:模拟音频解调直接使用现行收音机中的包络检波方式;而数字信号解调则有相干和冲击滤波两种方式。
　　本文首先介绍了二进制的EBPSK调制方式的基本原理，并延伸出了其多元键控的拓展——MPPSK调制方式;给出了EBPSK和MPPSK的相干和非相干解调方式，详细介绍了非相干解调的核心模块——冲击滤波器;根据调幅广播特性以及发射掩模要求确定了使用MPPSK作为数字调制方式，并给出了几组合适的调制参数。
　　接下来完整论述了MPPSK/DSB-AM复合调制解调系统的原理与实现。复合调制发射端包括系统框架，模拟信号与数字信号功率的分配，为满足发射掩模的成型滤波器以及为降低数字信号对音频信号的影响而采取的一系列措施;接收端包括音频信号的恢复，数字信号的相干与非相干解调以及判决中的实时位同步问题。在特定的参数下做出了系统的仿真，并给出了在SDR平台上的硬件实现。
　　最后还给出了数字广播的另外两种实现方式，都是通过频分复用的方法实现模拟音频与数字信号的同时传输，都是在保留原有模拟DSB-AM广播体制不变前提下给出的改进，适用于更特定的应用场景。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 高效调制的技术背景

1．2 数字广播技术国内外发展背景

1．3 复合调制研究的意义

1．4 论文主要内容和结构

第二章 高效调制技术

2．1 调制原理

2．1．1 EBPSK调制

2．1．2 MPPSK调制

2．2 冲击滤波器

2．2．1 IIR冲击滤波器

2．2．2 FIR冲击滤波器

2．3 解调原理

2．3．1 非相干解调

2．3．2 相干解调

2．4 本章小结

第三章 复合调制系统

3．1 复合调制方式

3．1．1 MPPSK／DSB-AM原理

3．1．2 功率谱掩模及参数选择

3．1．3 发射信号

3．1．4 成型滤波

3．1．5 开槽滤波

3．2 复合调制接收机

3．2．1 接收机结构

3．2．2 解调仿真

3．3 接收机硬件实现

3．3．1 具体解调步骤

3．3．2 开槽滤波硬件实现

3．3．3 硬件解调判决

3．3．4 实时位同步

3．4 本章小结

第四章 数字广播的其它实现尝试

4．1 单边带频分复用

4．1．1 单边带调制

4．1．2 频分复用

4．1．3 发射端仿真实现

4．1．4 接收端仿真实现

4．2 窄带数字应急广播

4．2．1 发射端

4．2．2 接收端

4．3 本章小结

第五章 总结与展望

5．1 全文总结

5．2 研究展望

致谢

参考文献

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