信號通信論文精選(九篇)

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第1篇：信號通信論文范文

1.1中短波電臺的現(xiàn)狀

中短波電臺在歷史上為保證航行安全做出了重要貢獻，至今仍承擔(dān)海上通信安全、遇險、救助等任務(wù)。目前在我國沿海有上海、廣州、天津、大連等電臺，它們的工作方式基本上是VHF，SSB，NBDP，Morse，覆蓋的頻段為400KHz到30MHz。由于各種通信技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，中短波通信受到越來越大的沖擊。不但它的應(yīng)用范圍上有很大的局限性，而且更是由于中短波電臺系統(tǒng)大多采用模擬方式，它的抗干擾性差，不穩(wěn)定性而產(chǎn)生的噪聲使它的通信質(zhì)量難以得到保證。目前，通信數(shù)字化技術(shù)已相當(dāng)成熟，基于這個技術(shù)本論文提出了中短波通信數(shù)字化的觀點。數(shù)字系統(tǒng)與模擬系統(tǒng)不同，它的特性不易隨使用條件的變化而變化，數(shù)字信號可以存儲，可以按照理論算法運算，可以獲得較高的指標(biāo)。這些特點決定了中短波通信的噪聲可以通過數(shù)字化來解決。

1.2中短波電臺的發(fā)展方向

在我國不同區(qū)域、不同級別、不同用途、不同波段的無線電臺很多，無線電臺的這些特點，不但使相互間的聯(lián)合通信很困難，也給電臺的功能擴展增加了難度，同時更為重要的是，它使電臺無法適應(yīng)新技術(shù)的飛速發(fā)展而及時更新?lián)Q代。因此采用數(shù)字化技術(shù)，對來自天線射頻的信號直接進行采樣，以通用的數(shù)字信號處理器為硬件平臺，用軟件來完成無線電臺的所有功能，是無線電臺的發(fā)展方向。

根據(jù)我國的目前的情況，改造現(xiàn)有的模擬電臺具有非常重要的意義，因為它是使通信設(shè)備向小型化、模塊化、數(shù)字化和軟件化過度的一種切實可行的方法。對于短波無線電臺而言，隨著數(shù)字信號處理技術(shù)的發(fā)展和數(shù)字器件越來越多的應(yīng)用到HF收發(fā)信機設(shè)備中，現(xiàn)有的HF收發(fā)信設(shè)備普遍采用微處理器作為電臺控制，有的采用了數(shù)字式頻率合成器，采用了數(shù)字式天線匹配器，有的還采用了數(shù)字信號處理器以實現(xiàn)自適應(yīng)鏈路建立和抗干擾通信。

進入九十年代，國外的通信廠家推出的新型HF收發(fā)信設(shè)備，出現(xiàn)了數(shù)字化接收機，數(shù)字化發(fā)射激勵器、數(shù)字化電臺等設(shè)備。這類設(shè)備同以往設(shè)備的最大區(qū)別是采用數(shù)字信號處理技術(shù)代替了以往設(shè)備中與各種工作方式有關(guān)的模擬器件，這樣可以利用數(shù)字信號處理方面的許多優(yōu)點，例如在模擬設(shè)備中的邊帶濾波器的群遲延特性在通帶范圍內(nèi)是U型的，不是常數(shù)，而在數(shù)字信號處理中用FIR濾波器很容易實現(xiàn)群遲延特性為常數(shù)。

HF收發(fā)信設(shè)備數(shù)字化的實質(zhì)是收發(fā)信設(shè)備中信道部分的數(shù)字化，它采用數(shù)字信號處理技術(shù)實現(xiàn)音頻與中頻之間的頻潛變換，涉及的內(nèi)容主要有音頻處理，各種工作方式的調(diào)制/解調(diào)，中頻及射頻的自動增益控制/自動電平控制。

HF收發(fā)信設(shè)備信道數(shù)字化后，由于采用了大規(guī)模集成電路取代分立元件，用軟件實現(xiàn)濾波器等功能，簡化了硬件電路，同時提高了性能指標(biāo)和可*性，也增加了電臺靈活性，為軟件無線電打下了基礎(chǔ)。

現(xiàn)有的模擬式HF收發(fā)信機設(shè)備均采用2至3個中頻，否則無法實現(xiàn)高的性能指標(biāo)。理想的數(shù)字化方案應(yīng)是*近天線的數(shù)字化，考慮到HF波段的特點和現(xiàn)有的技術(shù)，現(xiàn)在取消中頻直接在射頻上數(shù)字化在技術(shù)上是非常困難的，在目前是難以實現(xiàn)的，較好的數(shù)字化方案是應(yīng)該在較適中的頻率上數(shù)字化。

收發(fā)信機普遍采用高中頻的方案：第一中頻在40MHz到100MHz之間，受到硬件技術(shù)發(fā)展水平的限制，在一中頻實現(xiàn)數(shù)字化是非常困難的，因此HF收發(fā)信機的數(shù)字化主要集中在9MHz、2.5MHz、500KHz、200KHz。

高于200KHz中頻的數(shù)字化通常只采用兩個中頻，而低于200KMz中頻的數(shù)字化往往要采用三個中頻。采用三個中頻的HF收發(fā)信設(shè)備較采用兩個中頻的HF收發(fā)信設(shè)備的硬件電路要復(fù)雜。在較低的中頻上數(shù)字化是采用三個中頻的主要原因，目前的技術(shù)在二中頻上實現(xiàn)數(shù)字化己經(jīng)成熟，且在三中頻上數(shù)字化也沒有明顯的好處，所以新的數(shù)字化方案中避免在較低的中頻上數(shù)字化。

綜上所述，目前的HF收發(fā)信設(shè)備的數(shù)字化方案應(yīng)采用雙中頻方案，在二中頻上實現(xiàn)數(shù)字化，二中頻的頻率應(yīng)高于200KHz。在較高的中頻上實現(xiàn)數(shù)字化可以獲得較高的處理增益，達到較高的性能指標(biāo)。

2．多級抽取數(shù)據(jù)處理原理

對于數(shù)字電視廣播信號反射回波的頻譜分布，我們只對其中心頻率附近可能出現(xiàn)的運動目標(biāo)的一段頻譜感興趣，例如：由傳輸速率決定的數(shù)字電視廣播信號的頻譜寬度為432MHz，而實際目標(biāo)可能覆蓋的頻段不會超過20kHz。如果對所有采樣點計算FFT，計算量非常大，且這樣的計算效率很低。如果采用信號抽取方法就可以做局部的譜分析，提高計算效率。實現(xiàn)局部頻譜分析的工作原理，如圖1所示。信號經(jīng)過復(fù)調(diào)制，把要進行分析的一段頻譜（例如X0附近）搬移到零頻附近，然后進行MB1的抽取，這樣在較少的點數(shù)下做信號頻譜分析，達到細化頻譜的目的。

但是當(dāng)抽取因子M很大時，一次抽取對濾波器的特性要求很高，為濾波器的設(shè)計帶來困難。如果采用多級采樣率變換來實現(xiàn)抽取，不但可以簡化濾波器的設(shè)計，而且可以進一步減少計算量和系統(tǒng)的存儲量。

3．多抽樣率數(shù)字信號處理技術(shù)

在一個信號處理系統(tǒng)中有時需要不同的抽樣率。這樣做的目的有時是為了系統(tǒng)中各處需要不同的抽樣率，以利于信號的處理、編碼、傳輸和存儲，有時是為了節(jié)省計算工作量。使抽樣率降低的抽樣率轉(zhuǎn)換稱為抽?。皇钩闃勇噬叩某闃勇兽D(zhuǎn)換稱為內(nèi)插，抽取和內(nèi)插是多抽樣率信號處理的基木環(huán)節(jié)。

3.1多抽樣率數(shù)字信號處理

實現(xiàn)多抽樣率變換的基本方法包括：整數(shù)抽取、整數(shù)內(nèi)插、抽樣速率的有理數(shù)變換等。

（1）整數(shù)抽取

如圖2所示為整數(shù)抽取器的結(jié)構(gòu)，其中為抗混疊低通濾波器，其理想頻域響應(yīng)為：

（1）

設(shè)輸入信號的頻域響應(yīng)為，通過計算可得輸出信號的頻域響應(yīng)為

（2）

若滿足（1）式，則有。即整數(shù)抽取序列的數(shù)字譜是M個輸入序列經(jīng)頻譜擴展（M倍）和周期移位后的迭加譜，提高了信號的頻域分辨率。

圖2整數(shù)抽取器的結(jié)構(gòu)

（2）整數(shù)內(nèi)插

如圖3所示為整數(shù)內(nèi)插器的結(jié)構(gòu)，其中為平滑低通濾波器，其理想頻域響應(yīng)為：

（3）

圖3整數(shù)內(nèi)插器的結(jié)構(gòu)

設(shè)輸入信號的頻域響應(yīng)為，通過計算可得輸出信號的頻域響應(yīng)為

（4）

即整數(shù)內(nèi)插序列的數(shù)字譜是輸入序列經(jīng)L倍壓縮后的譜提高了信號的時域分辨率。

（3）抽樣速率的有理數(shù)變換

以上介紹的整數(shù)內(nèi)插與抽取都屬于采樣速率的整數(shù)變換，將其推廣可得抽樣速率的有理數(shù)變換。有理數(shù)（L/M）倍的速率變換可以這樣來實現(xiàn)：首先通過L倍內(nèi)插然后進行M倍抽取。其中為內(nèi)插低通濾波器與抽取低通濾波器合二為一，滿足下式，式中

（5）

3.2濾波器設(shè)計及實現(xiàn)

在多抽樣率系統(tǒng)中我們總是設(shè)法把乘法運算安排在低抽樣率的一側(cè)以使每秒鐘內(nèi)的乘法次數(shù)（MPS）最少。但在抽取器和內(nèi)插器中濾波的卷積運算都是在抽樣率較高的一側(cè)，例如實現(xiàn)抽取器的運算，如果先做抗混迭濾波的卷積計算然后抽取，則必然有很多計算工作是徒勞的，而且一個卷積運算又必須再在輸入信號的抽樣時間間隔內(nèi)完成，這樣就使得每秒鐘的乘法次數(shù)很高。在實現(xiàn)多抽樣率系統(tǒng)時，F(xiàn)IR結(jié)構(gòu)具有很大的優(yōu)越性。一方面它絕對穩(wěn)定的，并具有很容易做成線性相位的優(yōu)點，另一方面也容易實現(xiàn)高效結(jié)構(gòu)。

多抽樣率系統(tǒng)的實現(xiàn)一般有3種結(jié)構(gòu)：直接實現(xiàn)、多相結(jié)構(gòu)的實現(xiàn)、時變網(wǎng)絡(luò)的高效實現(xiàn)。在實際中應(yīng)用廣泛的是多相結(jié)構(gòu)的實現(xiàn)，同時在HSP50215、HSP50214中也主要使用這種方式。多抽樣率系統(tǒng)中的多相表示和整數(shù)倍內(nèi)插器表示兩種方式。其中多相表示又稱為多相分解，是指將數(shù)字濾波器的轉(zhuǎn)移函數(shù)H（z）分解成若干個相位不同的組。通常，對于簡單整系數(shù)濾波器，在抽取系統(tǒng)中，當(dāng)抽取因子D不恰好是2的冪，但包含多個二倍抽取器的級連，我們常常在抽取系統(tǒng)的第一級（或內(nèi)插系統(tǒng)的最后一級）采用運算極為簡單的整系數(shù)濾波器，因為這種簡單的整系數(shù)濾波器的的低通濾波性能并不很好，所以它只用于抽取系統(tǒng)的第一級或內(nèi)插系統(tǒng)的最后一級，其余各級則仍使用半帶濾波器。這是HSP502I4中CIC濾波器和半帶濾波器級連這種結(jié)構(gòu)設(shè)計的依據(jù)。

（1）數(shù)字高通濾波器的設(shè)計

設(shè)采樣頻率為F=250Hz，為了減少孔徑誤差，其頻率穩(wěn)定度遠遠高于電網(wǎng)頻率穩(wěn)定度（由需要的處理精度確定）。其中對于孔徑誤差，它指因采樣頻率不穩(wěn)定造成采樣脈沖未在預(yù)定時刻t0出現(xiàn)，而是在t0之前或之后出現(xiàn)，所采樣的值與實際t0時刻的值之差。其頻率穩(wěn)定度為max[|f－f0|]/f0，式中f0為標(biāo)準(zhǔn)頻率，f為實際出現(xiàn)或允許出現(xiàn)的頻率，且N=125，其中：

|Gd（k）|=[0，a1，a2，1，…，1，a2，a1]（6）

Gd（k）=exp（－jkpi（N－1）/N）k=0，1，2，…，N－1（7）

式中N為Gd（k）的長度，在計算機上調(diào)整a1和a2，可改變高通濾波器的頻率特性。由傅里葉反變換可求得其N點單位抽樣響應(yīng)g（n）=IDFT（Gd（k）），且g（n）對稱。

（2）由數(shù)字高通濾波器到多帶阻帶通濾波器

根據(jù)多抽樣率思想，對g（n）進行插值，每一個g（n）后面插入K－1個0，令h（n）=g（n/K），n=0，K，2K，3K，…，（N－1）K；h（n）=0，n=其他。并取h（n）的長度為KN，K=F/50=5。

由多抽樣率理論很容易推導(dǎo)出h（n）的頻譜將是g（n）的頻譜的K倍壓縮。在matlab上仿真，由h（n）的頻譜圖可以看出，其阻帶中心頻率在0Hz，50Hz，100Hz，150Hz，200Hz處。

調(diào)整a1和a2的值，可達到阻帶寬度為0.36Hz時，衰減超過60dB；阻帶寬度為0.4Hz時，衰減超過52dB；通帶下限頻率（或上限頻率）與阻帶中心頻率的差為2（F/N）/（F/50）=2×50/N=0.8Hz，通帶減不超過3dB。在直流附近，低于0.18Hz的信號將被濾掉，衰減大于60dB，大于0.8Hz的信號將得到保留，其衰減不超過3dB，在通帶內(nèi)的紋波系數(shù)小于1.2%。

參考文獻：

1．宗孔德，《多抽樣信號處理》，清華大學(xué)出版社，2004

2．玉美、高西全、彭學(xué)愚，《數(shù)字信號處理》，西安電子科技大學(xué)出版社，2006

3．姚天任、孫洪，《現(xiàn)代數(shù)字信號處理》，華中科技大學(xué)出版社，2005

4．周浩敏，《信號處理技術(shù)基礎(chǔ)》，北京航空航天出版社，2001

第2篇：信號通信論文范文

（1）ATS自動監(jiān)控模式：一般情況下，該運行模式對在線列車的運行進行自動監(jiān)控，并向列車自動發(fā)出進路指令，列車在安全保護下司機按照規(guī)定的運行時刻表駕駛列車。

（2）調(diào)度員人工介入模式：調(diào)度員在工作站下達相關(guān)的列車運行指令，并人工干預(yù)全線列車的運行。介入的內(nèi)容主要包括對列車進行“扣車”、“終止”、改變行車路線、列車增減等。

（3）列車出入車場調(diào)度模式：列車調(diào)度員在當(dāng)天列車運行時刻表的指導(dǎo)下編制列車的運營計劃及場內(nèi)行車計劃，并上傳至控制中心。車場信息值班工作人員根據(jù)運營計劃調(diào)整相應(yīng)的進路信息，以滿足列車的行車需求。

（4）車站現(xiàn)地控制模式：一般情況下只有設(shè)備集中站參與到列車運營控制，車站聯(lián)鎖及車站ATS系統(tǒng)結(jié)合實現(xiàn)對車站及中央二級控制權(quán)的調(diào)整。經(jīng)中央ATS設(shè)備故障后車站值班工作人員的申請后，并經(jīng)調(diào)度員同意后，可改由車站現(xiàn)地控制。

（5）車場控制模式：場地值班人員根據(jù)用車計劃對列車的出入場及場內(nèi)的作業(yè)安排進路排列。

2項目管理及生命周期

項目管理，作為管理學(xué)中最為重要的分支學(xué)科，一般是指在項目活動過程中，應(yīng)用專門的知識、技能、工具及方法，并在項目可利用的有限項目資源條件下，實現(xiàn)或超過預(yù)期的需求及期望的活動過程。項目管理，主要是對成功實現(xiàn)系列目標(biāo)相關(guān)的活動進行整體的檢測及管控，包括策略、進度計劃即維護項目活動的進展。一般而言，項目管理內(nèi)容主要包括對項目范圍、項目時間、項目成本、項目質(zhì)量、項目人力資源、項目溝通及項目風(fēng)險等內(nèi)容的管理。項目管理主要經(jīng)歷項目需求調(diào)研、項目分析、項目設(shè)計、項目實施、項目上線及項目運維跟蹤等生命周期。

3軌道交通信號系統(tǒng)項目管理模式

3.1城市軌道交通信號系統(tǒng)項目特點

與其他的項目相比，城市軌道交通信息系統(tǒng)擁有獨特的建設(shè)特性及建設(shè)目標(biāo)，主要體現(xiàn)在以下方面：首先、需按照地鐵業(yè)主的時間要求，保質(zhì)保量地完成軌道建設(shè)，確保順利開通運營。其次、需完成相關(guān)設(shè)備的安裝調(diào)試、以確保設(shè)備的正常運轉(zhuǎn)。

3.2城市軌道交通信號系統(tǒng)項目管理模式

項目管理生命周期中不同的階段有相應(yīng)的管理任務(wù)，需使用到多種技術(shù)與工具，信號管理項目管理需完成以下的實踐過程：

3.2.1信號系統(tǒng)項目集的定義

項目集定義階段，主要包括對項目期望收益的定義，對關(guān)鍵成功要素的確定及對項目集所需的資源進行估算，并進行論證商業(yè)過程。而城市軌道交通信號系統(tǒng)，在項目集定義階段主要有兩方面的內(nèi)容：第一、掌握用戶運營層面的需求，熟悉城市軌道交通建設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)流程，以滿足信號系統(tǒng)的國產(chǎn)化率達到70%的目標(biāo)。第二、努力成為信號系統(tǒng)供應(yīng)商，掌握信號系統(tǒng)領(lǐng)域的核心科技，并提供信號系統(tǒng)領(lǐng)域的完整解決方案，以實現(xiàn)自主化發(fā)展目標(biāo)。而信號系統(tǒng)項目集資源管理，主要是估算人力、財力及物力。而商業(yè)論證的任務(wù)，主要在于對項目集進行合理性方面的論證，這是信號系統(tǒng)成功的關(guān)鍵因素所在。

3.2.2信號系統(tǒng)項目集的啟動

啟動階段，一般包括項目經(jīng)理指派、項目章程制定、收益分解結(jié)構(gòu)分解、項目資源預(yù)算編制、項目路線圖制定等方面的內(nèi)容。信號系統(tǒng)項目集經(jīng)理需同時與多個項目經(jīng)理或者職能經(jīng)理打交道，因此指派的項目經(jīng)理需在溝通和協(xié)調(diào)方面擁有較強的能力，并具備較強的說服能力。而項目章程的制定，需從信號系統(tǒng)項目集的愿景、核心目標(biāo)及期望收益等方面出發(fā)。對于信號系統(tǒng)項目集而言，路線圖就是項目的進度計劃，一般是由里程碑構(gòu)成。而商業(yè)論證是啟動階段最為重要的成功之一，等待規(guī)劃階段的審批。

3.2.3信號系統(tǒng)項目集的規(guī)劃

（1）明確項目的發(fā)展方向，主要包括項目愿景、任務(wù)和戰(zhàn)略目標(biāo)。

（2）為項目成功構(gòu)建必要的組織，主要包括政策、流程、角色與職責(zé)的定義，并解決項目進展中的各種爭端。

（3）控制、監(jiān)控、評估及審批項目變更，以確保實現(xiàn)項目目標(biāo)和收益。

3.3信號系統(tǒng)項目集的實施與監(jiān)控

第3篇：信號通信論文范文

關(guān)鍵詞:節(jié)能降耗;綠色通道;核心網(wǎng)絡(luò)

近幾年來，全球移動通信產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展。2007年，全球移動用戶數(shù)增長了25.9%，2008年由于UMTS3G網(wǎng)絡(luò)的開通，用戶數(shù)增長了14%，2009年3G網(wǎng)絡(luò)的開通，用戶將向WiMAX網(wǎng)絡(luò)和4G網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)移?？傊?，全球移動市場仍處于快速增長期。通信產(chǎn)業(yè)是一個高科技行業(yè)，也是一個高耗能行業(yè)，隨著網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的不斷擴張，通信網(wǎng)絡(luò)的核心設(shè)備、動力系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)以及機房、基站等成倍增加，能耗巨大，目前我國的通信網(wǎng)絡(luò)有上萬臺的核心交換設(shè)備，有幾十萬的基站，大量的設(shè)備不僅需要人員的支撐，而且不間斷的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境也更需要能源來保障。據(jù)有關(guān)部門估計，2007年我國IT產(chǎn)品的總耗電預(yù)計為300億—500億千瓦時。這幾乎相當(dāng)于三峽電站一年的發(fā)電總量（2006年為492.50億千瓦時）。這些林林總總的IT產(chǎn)品，已經(jīng)讓我們的生活發(fā)生了翻天覆地的變化，改變著人們的生產(chǎn)和生活狀態(tài)，但是這些IT產(chǎn)品功耗大而且數(shù)量眾多，累積起來所消耗的電能可以說是觸目驚心。2008年世界金融風(fēng)暴使得全球能源供給日趨緊張，2009年能源緊張的格局將會更加嚴(yán)峻，因此節(jié)能降耗的綠色通道對于通信行業(yè)來說顯得尤為重要。

由于IT設(shè)備需要成年累月不間斷地運行，除了IT設(shè)備自身耗電量巨大外，為滿足機房環(huán)境溫度、濕度、空氣含塵濃度的要求，機房內(nèi)要獨立設(shè)置空調(diào)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，加上用于機房環(huán)境條件技術(shù)保障的其他設(shè)備，這些最終導(dǎo)致機房成為電力消耗的“大戶”。從機房用電分配上來看，其中IT設(shè)備占電能總能耗的44%，制冷系統(tǒng)占38%，電源系統(tǒng)占到15%，照明系統(tǒng)占3%。在機房的IT設(shè)備中，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備大概占30%，即大約占機房總能耗的13%。同時，如果網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的功耗降低，相應(yīng)的空調(diào)等設(shè)備的消耗也會相應(yīng)降低，因此目前網(wǎng)絡(luò)中心耗能最大的是服務(wù)器，其次是一些主干網(wǎng)采用的大型網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，當(dāng)然其他低端網(wǎng)絡(luò)設(shè)備因為數(shù)量眾多也是不容忽視的。主設(shè)備是指服務(wù)器、BTS（基站收發(fā)臺），其功耗由接入設(shè)備的數(shù)量和網(wǎng)絡(luò)的負荷決定；配套設(shè)備主要指空調(diào)，基站設(shè)備對環(huán)境溫度、濕度和潔凈度有一定要求，以保證通信設(shè)備的正常運行，空調(diào)占了總功耗的絕大部分，平均下來約為總功耗的50%，以中國電信為例，2007年全年消耗電能超過200億度，各種能耗費用超過100億元人民幣；其它功耗成分來自配電系統(tǒng)等。

各國政府已經(jīng)開始行動以減少能源的消耗、二氧化碳及其他污染物的排放，我國“十一五”規(guī)劃就明確了節(jié)能減排的工作指標(biāo)：到2010年，單位國內(nèi)生產(chǎn)總值能耗降低20％左右。能源的消耗可以用二氧化碳的排放量來計算，1千瓦時約等于0.658kg二氧化碳排放量，除主設(shè)備外其他設(shè)備的能源消耗也可以用二氧化碳的排放量來計算。假設(shè)一個正?；究墒褂?0年，總二氧化碳排放量為422噸。在所有的影響因素中，主設(shè)備占了總二氧化碳排放量的30.9%。根據(jù)對二氧化碳排放量的分析，通信產(chǎn)業(yè)節(jié)能降耗的綠色通道可以從以下5方面展開：1、打造綠色基站，采用新型的功放芯片和高效功放技術(shù)，提高設(shè)備的能效；2、應(yīng)用綠色基站軟件有效降低靜態(tài)功耗，大幅降低業(yè)務(wù)量少時的能耗。3、綠色高效的冷卻方案，即減少冷卻能耗和提高電信設(shè)備耐熱能力，這樣設(shè)備可工作在室溫或更大濕度環(huán)境中。4、使用高集成度或分布式方案來減少基站占用空間，即采用多密度載波和射頻寬帶技術(shù)實現(xiàn)單模塊支持4到6個載波，同等容量下基站體積更小，重量更輕，UPS等配套要求更低。5、綠色能源的使用，即充分利用太陽能和風(fēng)能等綠色環(huán)保能源。

一、建立綠色核心網(wǎng)絡(luò)

從這么多年從事通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)計工作的經(jīng)驗中，筆者了解到傳統(tǒng)的核心網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)是相當(dāng)復(fù)雜的，不僅一二級核心網(wǎng)絡(luò)層次多，而且大量的網(wǎng)元導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜，整網(wǎng)能耗偏高。以筆者設(shè)計的機房為例：機房空間有限，服務(wù)器的能耗非常高，導(dǎo)致散熱程度差，而且需要加裝空調(diào)，再加上每年擴容的需要，交換機走線和設(shè)備布局的不合理，使機房無法實施更進一步的節(jié)能降耗措施。因此建立綠色核心網(wǎng)絡(luò)勢在必行。建立綠色核心網(wǎng)絡(luò)首先應(yīng)該優(yōu)化核心網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，實行網(wǎng)絡(luò)的扁平化管理，減少核心網(wǎng)中網(wǎng)元的數(shù)量，使核心設(shè)備上移，逐步使用集成度高，電信級別的平臺代替?zhèn)鹘y(tǒng)的服務(wù)器，同時建立專業(yè)的機房散熱管理方案，如采用自下而上的回風(fēng)流方式提高冷風(fēng)的利用率，尤其是在北方城市，這樣就可以有效減少機房空調(diào)的使用。

筆者還要強調(diào)一下，在工程前期調(diào)研及初設(shè)階段首先考慮選擇擁有綠色基站技術(shù)的供應(yīng)商和運營商，例如華為和Vodafone。他們擁有IP組網(wǎng)、分布式基站、先進功放、智能電源管理、多載頻技術(shù)、統(tǒng)一架構(gòu)等關(guān)鍵綠色技術(shù)。這樣設(shè)計的基站穩(wěn)定性、可靠性高，功耗能夠得到進一步優(yōu)化，而且更有利于網(wǎng)絡(luò)的平穩(wěn)升級。

二、充分利用軟件技術(shù)降低能耗

除提高設(shè)計水平和利用硬件升級等手段降低能耗以外，充分利用軟件技術(shù)實現(xiàn)節(jié)能降耗也越來越重要。隨著軟件技術(shù)的飛速發(fā)展，其應(yīng)用領(lǐng)域也越來越廣泛，大到網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)型，小到CPU超頻。以筆者所在單位為例，通信網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)型的速度遠遠高于其他單位基礎(chǔ)設(shè)施的更新?lián)Q代，如果頻繁地對網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)型，將造成大量在線設(shè)備的退網(wǎng)淘汰以及更多的資源消耗，那么利用軟件技術(shù)提高現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的工作效率，從而降低能耗也是非常重要的手段。通過對上網(wǎng)用戶在線時間的統(tǒng)計分析，全網(wǎng)在忙時和閑時網(wǎng)絡(luò)負荷變換最大，那么就可以通過軟件調(diào)整核心網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的主頻，讓它隨網(wǎng)絡(luò)負荷變化，在閑時自動將設(shè)備處理能力降低，減少電能的消耗。

三、提高空間利用率降低設(shè)備冗余度

隨著通信產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展，每年入網(wǎng)用戶日益增多，基站和設(shè)備間能夠利用的空間越來越小，設(shè)備密度也越來越大，電力消耗明顯提高，因此采用高集成度或分布式設(shè)計方案來減少基站和設(shè)備間的空間占用，使用體積更小，重量更輕，支持端口更多的設(shè)備來有效降低設(shè)備冗余度，對于降低能耗也是重要的綠色手段。對于高端網(wǎng)絡(luò)設(shè)備來講，性能和功能無疑是最重要的，功耗降低會以性能的降低為代價。一般的情況下，為保證功能、性能、業(yè)務(wù)卡的數(shù)量和運行可靠，設(shè)備的功耗也會較大。這類設(shè)備數(shù)量較少，放置位置的環(huán)境情況也比較好。因此，在選擇高端設(shè)備方面我們只是把功耗指標(biāo)作為一個輔助的參考指標(biāo)。

對于低端的網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品，如數(shù)量巨大的接入層交換機，雖然他們的功能都很強大，但是我們實際應(yīng)用時只會用到它的部分功能，完全可以通過犧牲一些我們不需要的性能來換取設(shè)備的功耗降低?，F(xiàn)在有一些接入層交換機因為自身功耗小，已經(jīng)實現(xiàn)了設(shè)備內(nèi)部無風(fēng)扇，這類產(chǎn)品就能很好地降低設(shè)備的功耗。對于低端網(wǎng)絡(luò)設(shè)備來說，采購過程中會把功耗作為一個比較重要的指標(biāo)來考慮

四、推崇綠色環(huán)保能源的使用

利用太陽能和風(fēng)能等混合能源，可更好地保護環(huán)境，減少污染物排放。在有條件的地區(qū)充分利用太陽能、風(fēng)能作為輔助能源，降低電能消耗，分解能源問題。在北方城市，利用季節(jié)明顯，冬季日夜溫差較大的特點，優(yōu)化基站、核心機房、設(shè)備間的通風(fēng)設(shè)計方案和溫度控制方案，充分利用自然環(huán)境溫度實現(xiàn)溫控的目的，減少冷卻系統(tǒng)和大功率空調(diào)的使用，降低能耗，建立更多能源使用的綠色通道，使能源利用率更高。

為了使通信產(chǎn)業(yè)向著更加綠色的方向發(fā)展，節(jié)能降耗勢在必行，讓我們共同努力，打造出更多的綠色通道，從技術(shù)上提高設(shè)備、能源的使用效率，減少不必要的損耗，以實際行動來保護環(huán)境，推動通信產(chǎn)業(yè)持續(xù)健康發(fā)展。

參考文獻：

第4篇：信號通信論文范文

關(guān)鍵詞:節(jié)能降耗;綠色通道;核心網(wǎng)絡(luò)

近幾年來，全球移動通信產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展。2007年，全球移動用戶數(shù)增長了25.9%，2008年由于UMTS3G網(wǎng)絡(luò)的開通，用戶數(shù)增長了14%，2009年3G網(wǎng)絡(luò)的開通，用戶將向WiMAX網(wǎng)絡(luò)和4G網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)移?？傊蛞苿邮袌鋈蕴幱诳焖僭鲩L期。通信產(chǎn)業(yè)是一個高科技行業(yè)，也是一個高耗能行業(yè)，隨著網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的不斷擴張，通信網(wǎng)絡(luò)的核心設(shè)備、動力系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)以及機房、基站等成倍增加，能耗巨大，目前我國的通信網(wǎng)絡(luò)有上萬臺的核心交換設(shè)備，有幾十萬的基站，大量的設(shè)備不僅需要人員的支撐，而且不間斷的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境也更需要能源來保障。據(jù)有關(guān)部門估計，2007年我國IT產(chǎn)品的總耗電預(yù)計為300億—500億千瓦時。這幾乎相當(dāng)于三峽電站一年的發(fā)電總量（2006年為492.50億千瓦時）。這些林林總總的IT產(chǎn)品，已經(jīng)讓我們的生活發(fā)生了翻天覆地的變化，改變著人們的生產(chǎn)和生活狀態(tài)，但是這些IT產(chǎn)品功耗大而且數(shù)量眾多，累積起來所消耗的電能可以說是觸目驚心。2008年世界金融風(fēng)暴使得全球能源供給日趨緊張，2009年能源緊張的格局將會更加嚴(yán)峻，因此節(jié)能降耗的綠色通道對于通信行業(yè)來說顯得尤為重要。

由于IT設(shè)備需要成年累月不間斷地運行，除了IT設(shè)備自身耗電量巨大外，為滿足機房環(huán)境溫度、濕度、空氣含塵濃度的要求，機房內(nèi)要獨立設(shè)置空調(diào)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，加上用于機房環(huán)境條件技術(shù)保障的其他設(shè)備，這些最終導(dǎo)致機房成為電力消耗的“大戶”。從機房用電分配上來看，其中IT設(shè)備占電能總能耗的44%，制冷系統(tǒng)占38%，電源系統(tǒng)占到15%，照明系統(tǒng)占3%。在機房的IT設(shè)備中，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備大概占30%，即大約占機房總能耗的13%。同時，如果網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的功耗降低，相應(yīng)的空調(diào)等設(shè)備的消耗也會相應(yīng)降低，因此目前網(wǎng)絡(luò)中心耗能最大的是服務(wù)器，其次是一些主干網(wǎng)采用的大型網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，當(dāng)然其他低端網(wǎng)絡(luò)設(shè)備因為數(shù)量眾多也是不容忽視的。主設(shè)備是指服務(wù)器、BTS（基站收發(fā)臺），其功耗由接入設(shè)備的數(shù)量和網(wǎng)絡(luò)的負荷決定；配套設(shè)備主要指空調(diào)，基站設(shè)備對環(huán)境溫度、濕度和潔凈度有一定要求，以保證通信設(shè)備的正常運行，空調(diào)占了總功耗的絕大部分，平均下來約為總功耗的50%，以中國電信為例，2007年全年消耗電能超過200億度，各種能耗費用超過100億元人民幣；其它功耗成分來自配電系統(tǒng)等。

各國政府已經(jīng)開始行動以減少能源的消耗、二氧化碳及其他污染物的排放，我國“十一五”規(guī)劃就明確了節(jié)能減排的工作指標(biāo)：到2010年，單位國內(nèi)生產(chǎn)總值能耗降低20％左右。能源的消耗可以用二氧化碳的排放量來計算，1千瓦時約等于0.658kg二氧化碳排放量，除主設(shè)備外其他設(shè)備的能源消耗也可以用二氧化碳的排放量來計算。假設(shè)一個正常基站可使用10年，總二氧化碳排放量為422噸。在所有的影響因素中，主設(shè)備占了總二氧化碳排放量的30.9%。根據(jù)對二氧化碳排放量的分析，通信產(chǎn)業(yè)節(jié)能降耗的綠色通道可以從以下5方面展開：1、打造綠色基站，采用新型的功放芯片和高效功放技術(shù)，提高設(shè)備的能效；2、應(yīng)用綠色基站軟件有效降低靜態(tài)功耗，大幅降低業(yè)務(wù)量少時的能耗。3、綠色高效的冷卻方案，即減少冷卻能耗和提高電信設(shè)備耐熱能力，這樣設(shè)備可工作在室溫或更大濕度環(huán)境中。4、使用高集成度或分布式方案來減少基站占用空間，即采用多密度載波和射頻寬帶技術(shù)實現(xiàn)單模塊支持4到6個載波，同等容量下基站體積更小，重量更輕，UPS等配套要求更低。5、綠色能源的使用，即充分利用太陽能和風(fēng)能等綠色環(huán)保能源。

一、建立綠色核心網(wǎng)絡(luò)

從這么多年從事通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)計工作的經(jīng)驗中，筆者了解到傳統(tǒng)的核心網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)是相當(dāng)復(fù)雜的，不僅一二級核心網(wǎng)絡(luò)層次多，而且大量的網(wǎng)元導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜，整網(wǎng)能耗偏高。以筆者設(shè)計的機房為例：機房空間有限，服務(wù)器的能耗非常高，導(dǎo)致散熱程度差，而且需要加裝空調(diào)，再加上每年擴容的需要，交換機走線和設(shè)備布局的不合理，使機房無法實施更進一步的節(jié)能降耗措施。因此建立綠色核心網(wǎng)絡(luò)勢在必行。建立綠色核心網(wǎng)絡(luò)首先應(yīng)該優(yōu)化核心網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，實行網(wǎng)絡(luò)的扁平化管理，減少核心網(wǎng)中網(wǎng)元的數(shù)量，使核心設(shè)備上移，逐步使用集成度高，電信級別的平臺代替?zhèn)鹘y(tǒng)的服務(wù)器，同時建立專業(yè)的機房散熱管理方案，如采用自下而上的回風(fēng)流方式提高冷風(fēng)的利用率，尤其是在北方城市，這樣就可以有效減少機房空調(diào)的使用。

筆者還要強調(diào)一下，在工程前期調(diào)研及初設(shè)階段首先考慮選擇擁有綠色基站技術(shù)的供應(yīng)商和運營商，例如華為和Vodafone。他們擁有IP組網(wǎng)、分布式基站、先進功放、智能電源管理、多載頻技術(shù)、統(tǒng)一架構(gòu)等關(guān)鍵綠色技術(shù)。這樣設(shè)計的基站穩(wěn)定性、可靠性高，功耗能夠得到進一步優(yōu)化，而且更有利于網(wǎng)絡(luò)的平穩(wěn)升級。

二、充分利用軟件技術(shù)降低能耗

除提高設(shè)計水平和利用硬件升級等手段降低能耗以外，充分利用軟件技術(shù)實現(xiàn)節(jié)能降耗也越來越重要。隨著軟件技術(shù)的飛速發(fā)展，其應(yīng)用領(lǐng)域也越來越廣泛，大到網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)型，小到CPU超頻。以筆者所在單位為例，通信網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)型的速度遠遠高于其他單位基礎(chǔ)設(shè)施的更新?lián)Q代，如果頻繁地對網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)型，將造成大量在線設(shè)備的退網(wǎng)淘汰以及更多的資源消耗，那么利用軟件技術(shù)提高現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的工作效率，從而降低能耗也是非常重要的手段。通過對上網(wǎng)用戶在線時間的統(tǒng)計分析，全網(wǎng)在忙時和閑時網(wǎng)絡(luò)負荷變換最大，那么就可以通過軟件調(diào)整核心網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的主頻，讓它隨網(wǎng)絡(luò)負荷變化，在閑時自動將設(shè)備處理能力降低，減少電能的消耗。

三、提高空間利用率降低設(shè)備冗余度

隨著通信產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展，每年入網(wǎng)用戶日益增多，基站和設(shè)備間能夠利用的空間越來越小，設(shè)備密度也越來越大，電力消耗明顯提高，因此采用高集成度或分布式設(shè)計方案來減少基站和設(shè)備間的空間占用，使用體積更小，重量更輕，支持端口更多的設(shè)備來有效降低設(shè)備冗余度，對于降低能耗也是重要的綠色手段。對于高端網(wǎng)絡(luò)設(shè)備來講，性能和功能無疑是最重要的，功耗降低會以性能的降低為代價。一般的情況下，為保證功能、性能、業(yè)務(wù)卡的數(shù)量和運行可靠，設(shè)備的功耗也會較大。這類設(shè)備數(shù)量較少，放置位置的環(huán)境情況也比較好。因此，在選擇高端設(shè)備方面我們只是把功耗指標(biāo)作為一個輔助的參考指標(biāo)。

對于低端的網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品，如數(shù)量巨大的接入層交換機，雖然他們的功能都很強大，但是我們實際應(yīng)用時只會用到它的部分功能，完全可以通過犧牲一些我們不需要的性能來換取設(shè)備的功耗降低?，F(xiàn)在有一些接入層交換機因為自身功耗小，已經(jīng)實現(xiàn)了設(shè)備內(nèi)部無風(fēng)扇，這類產(chǎn)品就能很好地降低設(shè)備的功耗。對于低端網(wǎng)絡(luò)設(shè)備來說，采購過程中會把功耗作為一個比較重要的指標(biāo)來考慮

四、推崇綠色環(huán)保能源的使用

利用太陽能和風(fēng)能等混合能源，可更好地保護環(huán)境，減少污染物排放。在有條件的地區(qū)充分利用太陽能、風(fēng)能作為輔助能源，降低電能消耗，分解能源問題。在北方城市，利用季節(jié)明顯，冬季日夜溫差較大的特點，優(yōu)化基站、核心機房、設(shè)備間的通風(fēng)設(shè)計方案和溫度控制方案，充分利用自然環(huán)境溫度實現(xiàn)溫控的目的，減少冷卻系統(tǒng)和大功率空調(diào)的使用，降低能耗，建立更多能源使用的綠色通道，使能源利用率更高。

為了使通信產(chǎn)業(yè)向著更加綠色的方向發(fā)展，節(jié)能降耗勢在必行，讓我們共同努力，打造出更多的綠色通道，從技術(shù)上提高設(shè)備、能源的使用效率，減少不必要的損耗，以實際行動來保護環(huán)境，推動通信產(chǎn)業(yè)持續(xù)健康發(fā)展。超級秘書網(wǎng)：

參考文獻：

第5篇：信號通信論文范文

論文關(guān)鍵詞：CDMA，擴頻通信MATLAB，通信系統(tǒng)

 

一、MATLAB完成一個簡單通信系統(tǒng)仿真所需的基本工作

1.1、信道調(diào)制

首先完成的是信道調(diào)制的工作，其調(diào)制結(jié)果如下圖所示：

從上圖圖中我們可以看出，經(jīng)過BPSK調(diào)制的系統(tǒng)性能較直接發(fā)送數(shù)據(jù)有了很大的提高。其原因是經(jīng)過BPSK調(diào)制之后，在接受端的判決電平就由原來的0.5變?yōu)?，其判決電平的變化直接使得系統(tǒng)的抗噪聲性能有了大大的提高通信系統(tǒng)，所以其誤碼率跟沒有調(diào)制之前比較，下降了很多。

ber =（沒有經(jīng)過調(diào)制直接發(fā)送數(shù)據(jù)的誤碼率）

Columns 1 through 7

0.1967 0.14500.1733 0.1400 0.09500.0771 0.0567

Columns 8 through 10

0.03640.0189 0.0147

ber =（經(jīng)過BPSK調(diào)制再發(fā)送數(shù)據(jù)的誤碼率）

Columns 1 through 7

0.06880.0340 0.0179 0.01250.0056 0.0024 0.0009

Columns 8 through 10

0.00020.0000 0.0000

1.2、不同信道比較

上面進行的是在相同的信道下，未經(jīng)過調(diào)制直接發(fā)送與經(jīng)過BPSK調(diào)制后再發(fā)送兩種情況下系統(tǒng)的性能比較。接下來要進行的是經(jīng)過BPSK調(diào)制以后，不同信道下系統(tǒng)性能比較。比較結(jié)果如下圖所示：

上圖中的兩條曲線分別是在BPSK調(diào)制下，信號在AWGN信道模型和瑞利衰落模型條件下產(chǎn)生的，從圖中可以看出，瑞利信道要比AWGN信道惡劣的多，在SNR提高到30dB下，系統(tǒng)性能還比AWGN信道下差了好幾個數(shù)量級論文格式模板。

ber =（GAUSS信道下的誤碼率）

Columns 1 through 7

0.06000.0385 0.0196 0.01040.0069 0.0026 0.0007

Columns 8 through 10

0.00020.0000 0.0000

ber =（瑞利信道下的誤碼率）

Columns 1 through 7

0.12330.1420 0.1425 0.05000.1667 0.0967 0.0340

Columns 8 through 14

0.03930.0286 0.0134 0.03840.0125 0.0178 0.0098

Columns 15 through 21

0.00590.0043 0.0090 0.00430.0030 0.0015 0.0016

Columns 22 through 28

0.00590.0047 0.0011 0.00090.0005 0.0005 0.0002

Columns 29 through 30

0.00020.0001

二、CDMA多用戶傳輸系統(tǒng)

2.1、實現(xiàn)多用戶抗多址干擾傳輸，研究擴頻序列互相關(guān)性與系統(tǒng)性能的關(guān)系

從圖中可以看出通信系統(tǒng)，多用戶傳輸系統(tǒng)的性能會比單用戶的性能差，表現(xiàn)為在同等SNR條件下，誤碼率較單用戶高。同時系統(tǒng)的性能也跟擴頻碼的相關(guān)性有關(guān)，當(dāng)擴頻碼相關(guān)性提高時，誤碼率卻隨之下降。這是因為在接收端解調(diào)時是利用擴頻碼的自相關(guān)性。在接收端利用每一個用戶唯一的擴頻碼進行接收解調(diào)，由于該擴頻碼與其他用戶的擴頻碼為近似正交，所以其他用戶的信號會被當(dāng)作噪聲而去除?？梢姡到y(tǒng)的性能和擴頻碼的相關(guān)性是成正比關(guān)系的。

ber =（單信源）

Columns 1 through 7

0.05100.0301 0.0237 0.01480.0063 0.0023 0.0007Columns 8 through 10

0.00020.0000 0.0000

ber =（正交擴頻碼雙信源）

Columns 1 through 7

0.08450.0773 0.0478 0.02290.0106 0.0053 0.0013

Columns 8 through 10

0.00030.0001 0.0000

ber =（相關(guān)系數(shù)為0.5的擴頻碼雙信源）

Columns 1 through 7

0.21650.1672 0.1730 0.15580.1099 0.0871 0.0656

Columns 8 through 10

0.04780.0211 0.0108

2.2、研究擴頻序列自相關(guān)性抗多徑干擾的能力

從圖中和下面的ber數(shù)據(jù)可以看出，在抗多徑干擾方面，擴頻碼的自相關(guān)性是很重要的通信系統(tǒng)，隨著自相關(guān)性的提高，系統(tǒng)的性能也越接近單徑傳輸?shù)男阅?。因為寬帶信號的傳輸中是受到頻率選擇性衰落的，而進行擴頻后的信號在很寬的頻譜上有著相同的能量，任意給定時間只有一小部分頻譜受衰落的影響。在時域上分析，多徑干擾是因為在不同的信道中傳輸，到達接收端的時間有延遲，不同時間到達的信號相互疊加而造成影響。而對于擴頻后的信號而言，由于經(jīng)過延遲到達的信號其自相關(guān)性變差，將會被當(dāng)成不相關(guān)的別的用戶信號而被濾除。而當(dāng)擴頻碼的自相關(guān)性不好的時候，就會造成系統(tǒng)性能的下降論文格式模板。

ber =（單徑）

Columns 1 through 7

0.13230.0958 0.0903 0.06980.0497 0.0491 0.0317

Columns 8 through 14

0.04310.0345 0.0257 0.02130.0222 0.0129 0.0086

Columns 15 through 21

0.00740.0062 0.0057 0.00390.0032 0.0025 0.0019

Columns 22 through 28

0.00150.0015 0.0009 0.00090.0006 0.0005 0.0003

Columns 29 through 30

0.00040.0002

ber =（雙徑相關(guān)系數(shù)為1.0）

Columns 1 through 7

0.14370.1131 0.1344 0.09360.0832 0.0725 0.0497

Columns 8 through 14

0.03690.0302 0.0300 0.02900.0197 0.0155 0.0113

Columns 15 through 21

0.00860.0062 0.0061 0.00360.0045 0.0033 0.0024

Columns22 through 28

0.00150.0017 0.0011 0.00070.0007 0.0005 0.0004

Columns 29 through 30

0.00040.0002

ber =（雙徑相關(guān)系數(shù)為0.6）

Columns 1 through 7

0.19840.2165 0.1818 0.17860.1312 0.1244 0.0787

Columns 8 through 14

0.06800.0540 0.0620 0.04010.0358 0.0258 0.0282

Columns 15 through 21

0.02000.0138 0.0148 0.01280.0082 0.0089 0.0050

Columns 22 through 28

0.00460.0031 0.0029 0.00210.0017 0.0016 0.0013

Columns 29 through 30

0.0009 0.0006

2.3、實際系統(tǒng)的模擬

在實際的CDMA系統(tǒng)中通信系統(tǒng)，目前采用的是用M序列作為擴頻碼。因此在實驗中我們用32位的M序列和GOLD序列作為對實際系統(tǒng)的模擬，按照M序列的性質(zhì)，該模擬系統(tǒng)總共可以容納32個用戶同時傳輸。

三、結(jié)論

1.經(jīng)過調(diào)制后的信號在信道中傳輸比直接將信號進行傳輸?shù)南到y(tǒng)性能要好的多。

2.CDMA系統(tǒng)的抗多址干擾性能很好，并且跟擴頻碼的正交性呈現(xiàn)正相關(guān)關(guān)系，即擴頻碼的正交性能越好，系統(tǒng)的抗多址性能也越好。

3.CDMA系統(tǒng)的抗多徑干擾性能也很好，同樣地，系統(tǒng)的抗多徑性能也跟系統(tǒng)的擴頻碼的正相關(guān)性有關(guān) 。

參考文獻

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[2]樊昌信著通信原理教程（第二版）北京電子工業(yè)出版社.2008:53–76.

[3]（美）莫利斯著田斌等.譯無線通信北京電子工業(yè)出版社.2008:325–341.

[4]JhongSamLeeLeon 著 CDMA系統(tǒng)工程與手冊 北京人民郵電出版社.2001 :3 – 27.

[5]（美）KyoungLiKim著 CDMA系統(tǒng)設(shè)計與優(yōu)化 北京 人民郵電出版社.2000 :45 – 67.

第6篇：信號通信論文范文

關(guān)鍵詞：擴展頻譜通信；跳頻通信；Matlab

中圖分類號：TN914.43 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2016）11（a）-0000-00

1 對跳頻通信進行數(shù)學(xué)模型建立及對系統(tǒng)原理進行描述

對于跳頻擴頻通信，它的基本理論依據(jù)主要是根據(jù)信息論中的Shannon公式來的[4]，下式為它的具體公式描述：

c Blb（1 P / N）

在上式中，對于參數(shù)c、B、P及N，它們所代表的含義分別如下。其中，N，表示為噪聲功率；c，代表系統(tǒng)的信道容量（bits/s）；P，表示為信號的平均功率；對于B，則表示為系統(tǒng)的信道帶寬（Hz）。通過上式可以很明確、很清晰的知道，當(dāng)滿足一定條件（如在一定的信道容量之條件下），可以采用增加信道帶寬的辦法、或者通過減少發(fā)送信號功率的辦法等，來對信道的帶寬進行減少、或者采取一定的方式來對信道的容量進行提高，這樣就能夠增加發(fā)送信號方面的功率，更進一步，使得信道的容量發(fā)生變化，并且不斷的得到提高 [5]。

對于跳頻系統(tǒng)，由于它的載波頻率是在不斷發(fā)生變化的，如果想要在接收機中對載波相位進行跟蹤，很明顯，要實現(xiàn)該種情況是比較困難的，所以，在一般情況之下，我們是選擇可非相干解調(diào)方式作為跳頻擴頻通信系統(tǒng)的調(diào)制方式，并且，該種調(diào)制方式所具有的優(yōu)勢是其它調(diào)制方式不能夠相比的，而頻移鍵控FSK調(diào)制則是經(jīng)常采用的方式。對于數(shù)據(jù)載波為a（t），以及數(shù)據(jù)速度Ra，對它們的取值分別為+1和-1，當(dāng)進行移頻鍵控調(diào)制（即頻率偏差為Δf）后，它所輸出的等效低通信號為b（t）[6]，具體的表達式如下式1-1所示：

b（t） exp（ j2πa（t ）f ） （1-1）

在跳頻擴頻通信系統(tǒng)中，我們把偽隨機序列控制下的瞬時頻率定義為f（t）[7]，它會隨著時間的不斷改變，而對應(yīng)的瞬時頻率f（t）的取值在頻率點fi，i=1，2，3，4…，N上也會發(fā)生改變[8]。那么，對于跳頻載波信號，它的等效低通信號C（t）如下式：

c（t） exp（j2f （t）） （1-2）

對于跳頻擴頻通信系統(tǒng)，它主要是以跳頻載波來實現(xiàn)對數(shù)據(jù)調(diào)制信號的頻率進行搬移的一個過程[9]，通過這樣一個過程，則跳頻擴頻通信系統(tǒng)所輸出的等效低頻信號d（t）如下式1-3所示；

d（t） b（t）c （t）

exp（j2（a（t）f f （t））） （1-3）

在跳頻擴頻系統(tǒng)的接收端，采用同步偽隨機碼控制的頻率、以及偽隨機變化的載波和接收信號作為混頻，在這樣的條件下，所得到的系統(tǒng)輸出信號為bxj，它的表達式如下式1-4所示： bsj （d（t） N（t） I（t））c （t）

exp（2 ja（t）f ） （N （t）

I（t））exp（ j2f （t）） ， （1-4）

對于上式1-4，它的參數(shù)N（t）、I（t）所代表的含義如下：N（t），它表示噪聲；I（t），它則表示干擾信號。通過采用同步跳變的本地恢復(fù)載波來實現(xiàn)對接收信號進行混頻后，在這樣的情況下，就能得到解跳后的寬帶干擾信號、窄帶信號b（t）、以及信號噪聲等。

2 跳頻的主要技術(shù)指標(biāo)及關(guān)鍵技術(shù)

對于一個跳頻擴頻通信系統(tǒng)而言，它所包括的技術(shù)指標(biāo)主要有：①跳頻頻率的數(shù)目；②跳頻的帶寬；③跳頻碼的周期；④跳頻的速率；⑤跳頻系統(tǒng)的同步時間。對于這些技術(shù)指標(biāo)，它們所代表的含義分別如下：①跳頻頻率的數(shù)目。在一般情況下，通過對跳頻信號的處理增益 ，這樣就能夠得到相等的跳頻點數(shù)。②跳頻的帶寬。在通常情況之下，跳頻的帶寬是與抗部分頻帶的干擾能力存在一定關(guān)系的。③跳頻碼的周期。倘若跳頻圖案的延續(xù)時間越長，那么，這樣就會使敵方破譯變得更加的困難，因此，其抗截獲 的能力就越強。④跳頻的速率。顧名思義，就是指每秒鐘頻率跳變的次數(shù)，決定跳頻圖案延續(xù)時間的長度。⑤跳頻系統(tǒng)的同步時間。針對該同步時間的相關(guān)定義是非常多的，但這里主要是指對于跳頻圖案，要使其系統(tǒng)收發(fā)雙方的時間達到一致，即完全同步，并且，對于通信所需要的相關(guān)時間也要進行建立。

3 對系統(tǒng)進行仿真模型的建立

3.1 對Simulink仿真工具進行概述

在本論文的研究過程中，采用的仿真工具是基于MATLAB提供的仿真平臺Simulink。另外，采用Simulink仿真平臺來建模是很方便的，它所帶有的軟件包是能夠?qū)ο嚓P(guān)的稻萁行仿真、進行分析的，是一個動態(tài)系統(tǒng)。它能夠支持的系統(tǒng)也是非常多的，如連續(xù)系統(tǒng)、線性系統(tǒng)等。

3.2 模型建立

在基于Simulink仿真軟件的基礎(chǔ)上面建立起來的跳頻擴頻通信系統(tǒng)仿真模型，通常情況之下，它能夠?qū)μl擴頻通信系統(tǒng)的整個工作過程進行實時監(jiān)控及反映相關(guān)的問題，對于系統(tǒng)擴頻前后的頻譜，通過該仿真軟件能夠?qū)崟r的觀測。

4 對仿真結(jié)果進行分析

為了更加準(zhǔn)確、更加合理的得到本論文研究的跳頻擴頻通信系統(tǒng)的仿真精確結(jié)果，所設(shè)定的相關(guān)仿真條件如下：對于所采用的跳頻載頻，它是采用偽隨機整數(shù)方面的信號控制系統(tǒng)來進行實現(xiàn)的；對跳頻點數(shù)設(shè)定為64個；對于跳頻的頻率間隔，是把它設(shè)定為50跳/秒；數(shù)據(jù)調(diào)制采用FSK，并且頻率的間隔為200HZ；對于每個符號，它的采樣點數(shù)為120。我們把本次系統(tǒng)仿真實驗的時間設(shè)定為1000s。

5 結(jié)束語

本論文首先對跳頻擴頻通信系統(tǒng)的數(shù)學(xué)建模進行了簡單介紹，然后對跳頻通信的系統(tǒng)工作原理進行了概述，對跳頻的主要技術(shù)指標(biāo)及關(guān)鍵技術(shù)進行了介紹，接著，對Simulink仿真工具進行概述及對其進行相關(guān)模型的建立，最后，就是采用Simulink仿真軟件對跳頻擴頻通信系統(tǒng)進行模型的建立，并進行了仿真研究。在進行仿真實驗前，設(shè)定了相關(guān)的仿真條件，如跳頻點數(shù)、采樣點數(shù)、跳頻頻率間隔等相關(guān)條件，這樣設(shè)定的目的是為了保證仿真的實驗結(jié)果更加準(zhǔn)確。

參考文獻

[1] 陳高平等.擴頻通信技術(shù)在CDMA中的應(yīng)用[J].通信技術(shù)，2012，（07）：54-59.

第7篇：信號通信論文范文

【關(guān)鍵詞】照明光源；無線網(wǎng)絡(luò)；智能控制

1.前言

目前我國照明用電量占建筑用電的20%-30%，智能照明電氣公司生產(chǎn)的場景控制器和調(diào)光產(chǎn)品基本上都采用開環(huán)控制，根據(jù)區(qū)域要求打開光源并調(diào)節(jié)光的輸出，這樣很難達到該環(huán)境最合理的照度，通常調(diào)節(jié)好一個照度水平后，不會再根據(jù)該環(huán)境的光線強度來改變照度。這種不合理的控制光源方法，增加了用電量，造成大量污染。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是本世紀(jì)最具影響力的技術(shù)之一，如果將無線傳感技術(shù)應(yīng)用到照明控制系統(tǒng)中，不僅會大大減少成本，而且節(jié)約資源，避免不必要的浪費。

本文提出的照明控制系統(tǒng)主要利用短距離無線通信和CAN總線技術(shù)，應(yīng)用于小環(huán)境光源照明控制，由無線通信基站、無線通信從站和終端節(jié)點組成。本方案適合小環(huán)境光源控制，克服了自動化程度低、管理比較混亂、控制相對分散的傳統(tǒng)照明控制系統(tǒng)的缺點，為人們生活提供一個更加智能化的環(huán)境。

2.原理及技術(shù)

本研究方案主要應(yīng)用到短距離無線通信技術(shù)和CAN總線技術(shù)。其中，短距離無線通信技術(shù)采用低功率短距離無線通信技術(shù)，采用nRF905無線射頻收發(fā)芯片。無線通信基站由STC89C52和nRF905無線收發(fā)器組成。STC89C52為改基站的控制芯片，用來產(chǎn)生控制信號，并對從站返回的狀態(tài)做出反應(yīng)，確保照明光源運轉(zhuǎn)正常；nRF905無線收發(fā)器為基站信號發(fā)送設(shè)備，通過nRF905完成對控制信號的發(fā)送和對從站發(fā)送的照明光源狀態(tài)信號的接收。

2.1 短距離無線通信

隨著通信和信息技術(shù)的不斷發(fā)展，短距離無線通信技術(shù)的應(yīng)用步伐不斷加快，正日益走向成熟。一般意義上，只要通信收發(fā)雙方通過無線電波傳輸信息且傳輸距離限制在較短范圍（幾十米）以內(nèi)，就可稱為短距離無線通信。短距離無線通信技術(shù)的工作頻段為ISM頻段，使用這類頻段不需要任何許可證，通常只要求發(fā)射不超過一定的功率（通常低于1W），只要不干擾其它頻段即可。目前常見的短距離無線通信經(jīng)常應(yīng)用于以下幾個ISM頻段：27MHz頻段；2.4GHz頻段和315MHz；433MHz和868MHz等頻段。

2.2 CAN總線

CAN總線是德國BOSCH公司從80年代初為解決現(xiàn)代汽車中眾多的控制與測試儀器之間的數(shù)據(jù)交換而開發(fā)的一種串行數(shù)據(jù)通信協(xié)議，它是一種多主總線，通信介質(zhì)可以是雙絞線、同軸電纜或光導(dǎo)纖維。通信速率可達1MBPS。CAN總線是具有通信速率高、容易實現(xiàn)、且性價比高等諸多特點的一種已形成國際標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)場總線，是最有前途的現(xiàn)場總線之一。

3.選用部件

本方案所用設(shè)備主要為PHILIPS半導(dǎo)體生產(chǎn)PCA89C250收發(fā)器、SJA1000控制器和挪威Nordic公司nRF905無線收發(fā)器。

PCA82C250是CAN控制器的物理接口，其主要作用是：給BUS提供差動發(fā)送信號，給CAN控制器提供差動接受信號。該芯片采用5V直流電供電，PCA82C50是針對汽車中高速通訊的應(yīng)用而設(shè)計，符合ISO11898標(biāo)準(zhǔn)。

SJA1000是一種CAN獨立控制器，通常用于自動化領(lǐng)域，用來控制區(qū)域網(wǎng)絡(luò)控制。SJA1000與控制器Basic CAN最主要的不同在于SJA1000提供了Pelican的全新工作模式，在該模式下，CAN總線符合全部的CAN2.0B協(xié)議。

挪威Nordic公司的nRF905芯片主要應(yīng)用于小面積區(qū)域。nRF905在無線數(shù)據(jù)通信、無線報警及安全系統(tǒng)、無線監(jiān)測、無線開鎖、家庭自動化和玩具等諸多領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。

4.系統(tǒng)硬件

4.1 nRF905通訊模塊

nRF905與STC89C52單片機硬件接口如圖1所示。

4.2 CAN控制收發(fā)器

本方案用到的PCA82C250芯片是為CAN協(xié)議配置的物理總線接口，能夠為CAN總線提供差動發(fā)送能力，為SJA1000提供差動接收能力。圖2為SJA1000與PAC82C250組成的硬件圖。

5.系統(tǒng)軟件

硬件操作需要通過軟件來實現(xiàn)。軟件的基本操作包括初始化和常規(guī)服務(wù)兩部分。初始化服務(wù)包括SJA1000和nRF905兩個芯片的初始化，SJA1000發(fā)送和接收的配置，nRF905的發(fā)送和接收的配置；常規(guī)服務(wù)包括：無線通信基站、無線通信從站、無線終端節(jié)點之間的通信。

5.1 CAN總線操作

初始化SJA1000芯片，配置SJA_MOD寄存器，進入復(fù)位模式，確定驗收濾波器模式；配置SJA_CDR0寄存器，選擇PeliCAN模式，禁止SJA1000的CLKOUT引腳；配置總線定時寄存器波特率設(shè)置為125Kbps，配置輸出控制寄存器為正常輸出模式，TX0為下拉，TX1為下拉；配置命令寄存器釋放接收緩沖器，配置驗收濾波寄存器。

5.2 無線數(shù)據(jù)操作

初始化nRF905，nRF905所有配置都是通過SPI接口進行，SPI接口由5個寄存器組成，只有在掉電模式和Standby模式是激活的。置高PWR_UP，置低TRX_CE使nRF905工作于Standby模式。SPI接口包括5個內(nèi)部寄存器：狀態(tài)寄存器、RF配置寄存器、發(fā)送地址寄存器、發(fā)送有效數(shù)據(jù)寄存器、接收有效數(shù)據(jù)寄存器。通過配置RF配置寄存器可使nRF905正常運行。

5.3 CAN總線數(shù)據(jù)發(fā)送

CAN發(fā)送：發(fā)送緩沖器配置分為描述符區(qū)和數(shù)據(jù)區(qū)，描述符區(qū)第一個字節(jié)是幀信息字節(jié)，它說明了幀格式（標(biāo)準(zhǔn)幀格式或擴展幀格式）、遠程或數(shù)據(jù)幀和數(shù)據(jù)長度。標(biāo)準(zhǔn)幀格式有兩個字節(jié)的識別碼，擴展幀格式有4個字節(jié)的識別碼，數(shù)據(jù)長度最長為8個字節(jié)，發(fā)送緩沖器長13個字節(jié)。配置發(fā)送緩沖器工作在擴展幀格式，發(fā)送數(shù)據(jù)幀，數(shù)據(jù)長度為8個字節(jié)，識別碼與下位機匹配，發(fā)送數(shù)據(jù)為nRF905無線接收的數(shù)據(jù)。檢測狀態(tài)寄存器，接收狀態(tài)位為0、發(fā)送完成狀態(tài)位為1且發(fā)送緩沖器狀態(tài)位為1，則將發(fā)送緩沖器數(shù)據(jù)放入TX緩沖器，命令寄存器SJA_CMR發(fā)送請求位置1，發(fā)送數(shù)據(jù)。

5.4 CAM總線數(shù)據(jù)接收

CAN接收：中斷寄存器SJA_IR接收中斷位置高，開始接收RX緩沖區(qū)數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)存入接收緩沖區(qū)，存儲完成后接收緩沖器位置高釋放RX緩沖區(qū)；釋放仲裁丟失捕捉寄存器和錯誤捕捉寄存器。

5.5 無線數(shù)據(jù)發(fā)送

nRF905發(fā)送：TRX_CE=0，TXEN=0，nRF905處于SPI編程；CSN置低，SPI等待一條指令W_TX_PAYLOAD=“00100000”，寫TX有效數(shù)據(jù)，寫操作從字節(jié)0開始；發(fā)送TX緩存存放數(shù)據(jù)；CSN置高；CSN置低，SPI等待一條指令，W_TX_ADDRESS=“00100010”，寫TX地址，全部寫操作從字節(jié)0開始；發(fā)送TX緩存存放地址；CSN置高；TRX_CE置高開始發(fā)送；發(fā)送完成后TRX_CE置低。

5.6 無線數(shù)據(jù)接收

nRF905接收：TRX_CE=1，TXEN=0，nRF905處于接收狀態(tài)；DR=1&&TRX_CE==1&&TXEN==0是否為1，判斷是否有新數(shù)據(jù)傳入且數(shù)據(jù)接收完成，TRX_CE=0進入Standby模式；CSN置低，SPI等待一條指令，R_RX_PAYLOAD=“00100100”，讀RX有效數(shù)據(jù)，讀操作從字節(jié)0開始；CSN置高；TRX_CE=1。

5.7 無線通信基站控制

常規(guī)服務(wù)即無線通信基站工作包括：在完成對nRF905芯片的初始化后使TXEN和TRX_CE引腳置低，nRF905處于SPI編程，將nRF905所發(fā)地址及數(shù)據(jù)寫入緩存，置高TRX_CE和TXEN引腳，發(fā)送數(shù)據(jù)，發(fā)送不成功則重新發(fā)送，如果成功，置低TRX_CE，等待下一個數(shù)據(jù)發(fā)送。

6.系統(tǒng)測試

將CAN收發(fā)器單片機的串行接口與PC機串口相連，利用PC機串口通信程序?qū)?shù)據(jù)通過串口發(fā)送給CAN接收器，實現(xiàn)CAN節(jié)點的收發(fā)數(shù)據(jù)測試。串行通信的參數(shù)設(shè)置為：串口端口號：1；波特率：9600bps；數(shù)據(jù)位：8位；停止位：1位。

在使用串口時先要打開串口，然后將數(shù)據(jù)傳給CAN節(jié)點單片機。發(fā)送數(shù)據(jù)中要包含無線控制器的下位機地址和其他控制信息，如在實驗中使用的節(jié)點地址為0x00020406、其他控制數(shù)據(jù)為34。34對應(yīng)的二進制數(shù)據(jù)為00110100。實驗表明，本方案給出的無線與有線混合的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)工作正常。

無線通信基站發(fā)送0X34到無線通信從站，從站接收信號后通過CAN總線發(fā)送至終端節(jié)點，終端節(jié)點接收并在數(shù)碼管顯示接收數(shù)據(jù)，并控制下面LED燈相應(yīng)的暗滅，顯示正常發(fā)送RXOK信號通過CAN總線傳輸至無線通信從站，從站將信號發(fā)送至基站，基站接收信號并將數(shù)碼管置零，等待下一個發(fā)送信息。

7.小結(jié)

該系統(tǒng)能利用有線與無線網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合完成對光源的控制，取得了較好的效果，綜合了有線和無線網(wǎng)絡(luò)的各自優(yōu)點，使得網(wǎng)絡(luò)控制成本更低、網(wǎng)絡(luò)利用率更高、系統(tǒng)智能化更強，便于網(wǎng)絡(luò)的管理和應(yīng)用，適合學(xué)校、家庭、政府、企業(yè)等場所應(yīng)用，該網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的應(yīng)用將具有可觀的社會效益和經(jīng)濟效益。

參考文獻

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第8篇：信號通信論文范文

在本屆與模擬技術(shù)相關(guān)的領(lǐng)域中，值得關(guān)注的是支持軟件無線電設(shè)備及多模接收設(shè)備的模擬濾波器技術(shù)、數(shù)字校正技術(shù)，以及性能接近晶體振蕩器的CMOS LC振蕩器。

最近幾年，面向軟件無線電以及認(rèn)知無線電的研發(fā)工作變得活躍起來。為了實現(xiàn)這兩種技術(shù)，可在寬頻帶中利用的RF收發(fā)器技術(shù)以及可重新配置的模擬基帶電路技術(shù)是必不可少的。

NEC支持軟件無線電設(shè)備的離散時間型低通濾波器采用Duty-cycle調(diào)制方式可變電壓／電流元器件(跨導(dǎo)器)，實現(xiàn)了從400kHz一30MHz的可變帶寬[3.1]。

PLL及振蕩器在高性能和新工藝方面也有進展。加州大學(xué)圣地亞哥分校等的N分頻PLL，帶寬擴展到975kHz，并利用量化噪聲適應(yīng)性消除電路改善了相位噪聲[19.2]。

另外，電源芯片則是在改善調(diào)節(jié)器的功率、效率以及提高速度、擴展帶寬和降低電壓方面取得了進展。美國亞利桑那州大學(xué)了供高效率功放使用的調(diào)節(jié)器，同時采用了AB類放大器和開關(guān)調(diào)節(jié)器[24.8]。

(夏普公司電子器件開發(fā)本部　藤本義久)

數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器：實現(xiàn)了24GSPS和0.2V驅(qū)動所有指標(biāo)的記錄都被刷新

ADC／DAC等數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器領(lǐng)域都在采用更先進的工藝，并不斷降低電壓。入選本屆ISSCC的論文中有超過50％的論文采用了130nm以下的工藝，而采用65nm工藝的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器的論文數(shù)量占到了全部論文的25％。

在工藝發(fā)展的帶動下，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器的功耗在逐漸降低，品質(zhì)因數(shù)也在不斷改善。以前，衡量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器性能的指標(biāo)是速度、精度以及功耗。但最近，品質(zhì)因數(shù)與驅(qū)動電壓也和速度一起成為必需的評價指標(biāo)。其原因在于，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器在便攜式設(shè)備應(yīng)用中的重要性正在增加。在本屆會議上，這三個指標(biāo)均有所突破。

加拿大Nortel公司了速度最快的CMOS電路，采樣速率高達24GSPS[30.3]。該CMOS芯片采用90nm CMOS工藝制造，集成了160個通道的6位精度SAR型ADC，令其交替工作。從而實現(xiàn)了極高的采樣速率。

荷蘭特文特大學(xué)的ADC的品質(zhì)因數(shù)達到4.4fJ[12.4]，這一數(shù)值僅相當(dāng)于以往的1/10。獲得這一指標(biāo)的原因是，該產(chǎn)品采用了對電容電壓進行分階段控制的技術(shù)。

在低電壓驅(qū)動方面，麻省理工學(xué)院了利用0.2V電壓驅(qū)動的Flash ADC[30.8]，并為此新開發(fā)了可利用亞閾值區(qū)電壓工作的技術(shù)。

(富士通研究所系統(tǒng)芯片電路開發(fā)研究所　冪本三六)

RF：基于CHOS工藝的毫米波PATHz高頻應(yīng)用進入視野

與ISSCC 2007一樣，本屆會議上也陸續(xù)了許多基于CMOS工藝的毫米波電路。以前，面向60GHz或77GHz頻段的芯片是以化合物半導(dǎo)體為主，但在2006年出現(xiàn)了基于SiGe工藝的芯片，到2007年又有基于CMOS工藝的接收器。在本屆IS SCc上，終于也見到了采用CMOS工藝集成PA的毫米波芯片。于是，全部采用CMOS工藝的毫米波收發(fā)器開始具有現(xiàn)實意義。

NEC了面向60GHz頻段的收發(fā)器[31.1]。發(fā)射電路中集成有I/Q調(diào)制器、DA(驅(qū)動放大器)、VGA(可變增益放大器)和PA(功率放大器)。接收電路中集成有LNA(低噪聲放大器)、VGA、驅(qū)動放大器和I/Q解調(diào)器。PA的輸出功率達到8.4dBm，增益也高達10.3dB。

在頻率更高的接收器中，集成度也在不斷提高。加拿大多倫多大學(xué)和意法半導(dǎo)體共同了95GHz接收器[9.1]。該接收器采用65nmCMOS工藝，不僅集成了LNA、混頻器和IF放大器，而且集成了VCO和分頻器。工作頻率高達76GHz~95GHz，轉(zhuǎn)換增益為12.5dB，噪聲系數(shù)為7dB，VCO的相位噪聲是-95dBc/Hz(1MHz偏置)。該接收器的工作溫度甚至可以達到100℃。

基本電路的工作頻率也有顯著提高，超出毫米波而應(yīng)用到THz級頻率的CMOS技術(shù)也已經(jīng)出現(xiàn)。美國佛羅里達州大學(xué)的410GHz推一推振蕩器采用了45nm CMOS工藝[26.1]。由于其頻率太高，常規(guī)的探頭難以測量，因此芯片上還裝備了用于測量的天線。

(松下電器產(chǎn)業(yè)公司半導(dǎo)體器件研究中心　酒井啟之)

無線通信：UWB、手機和WLAN都在向更高的集成度發(fā)展

無線通信領(lǐng)域由“UWB相關(guān)技術(shù)”、“手機收發(fā)器”和“WLAN/WPAN(無線個人局域網(wǎng))收發(fā)器”等三個專題會議構(gòu)成。

在UWB相關(guān)技術(shù)的專題中最值得注意的論文是Alereon公司的UWB收發(fā)器[6.4]。而在手機收發(fā)器方面，ADI公司無需SAW濾波器的收發(fā)器對于今后的技術(shù)發(fā)展很有參考價值[10.2]。

WLAN方面，Atheros通信公司的2×2 MIMO SoC的論文頗為引人矚目，這款SoC支持IEEE802.11n標(biāo)準(zhǔn)[20.2]。802.11n標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品的高成本問題此前一直難以解決，但Atheros公司的這款SoC面積很小，很可能會獲得相當(dāng)廣泛的應(yīng)用。該領(lǐng)域與數(shù)字SoC一樣，采用先進工藝以提高集成度、進而降低電壓的競爭非常激烈。2005年，支持IEEE 802.11b標(biāo)準(zhǔn)的SoC已經(jīng)達到很高的水平；其后，2006年了支持IEEE 802.11a/b/g標(biāo)準(zhǔn)的SoC;2007年支持2×2MIMO的無線模擬單元；2008年又了2×2MIMO的SoC，集成度每年都有所提高。

(東芝公司半導(dǎo)體研究開發(fā)中心　濱田基嗣)

有線通信：利用現(xiàn)有的傳輸線路向更高速度和更長距離發(fā)展利用DSP的補償超越以往極限

在該領(lǐng)域中引人注目的是數(shù)字加速技術(shù)，即將輸入到接收器的信號利用ADC采樣之后再使用DSP等進行處理。當(dāng)利用已經(jīng)鋪設(shè)的現(xiàn)有傳輸線路進行10Gbps的高速通信時，到達接收器的信號有可能會惡化，甚至不能保持發(fā)送時的原始信號狀態(tài)。在本屆會議上，首次了能夠自適應(yīng)地恢復(fù)信號并符合IEEE各項標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)。

美國ClariPhy通信公司的收發(fā)器將使用300m多模光纖的數(shù)據(jù)傳輸速率從2.5 Gbps提高到了10Gbps[11.7]。這種收發(fā)器利用CMOS工藝將支持10Gbps的ADC和DSP集成在了一塊芯片上。美國Teranetics公司的收發(fā)器則將利用10Gbps雙絞線的通信距離從35m延伸到100m[5.5]。NTT公司的時鐘數(shù)據(jù)恢復(fù)電路可以兼顧到兩個方面：它能夠瞬時且同步地響應(yīng)脈沖串信 號輸入的第1位信號，也能夠容許160位的連續(xù)無翻轉(zhuǎn)信號[11.4]。該恢復(fù)電路是利用∑型DAC來提高頻率精度而實現(xiàn)的。

(NTT公司微系統(tǒng)集成研究所　大友佑輔)

高性能數(shù)字電路：工藝發(fā)展出現(xiàn)新挑戰(zhàn)芯片面臨功耗及特性不一致等問題

半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)仍在遵循著摩爾定律不斷發(fā)展。在高性能數(shù)字電路領(lǐng)域，隨著工藝的繼續(xù)發(fā)展，出現(xiàn)了復(fù)雜度和集成度更高的處理器。在本屆ISSCC上，各公司及機構(gòu)針對高集成度芯片暴露出的問題提出了自己的技術(shù)方案。這些挑戰(zhàn)包括不斷增加的功耗，處理性能達到極限，工藝、電壓及溫度的不一致性等。

英特爾公司了4核Itanium處理器。這款處理器可以使用低達0.7V的電壓工作，從而減低了功耗。而且，為了提高可靠性，處理器的鎖存電路中采取了減小軟誤差率的措施[4.6和4.7]。在處理器的多內(nèi)核及多線程的發(fā)展過程中，Sun微系統(tǒng)公司也注意到應(yīng)該提高單線程的性能。該公司的SPARC處理器在進一步發(fā)展亂序執(zhí)行能力以提高單線程性能的同時，總共可以并行執(zhí)行32個線程[4.1和4.2]。對于芯片的工藝、電壓及溫度的不一致性等問題，美國密歇根州大學(xué)了一種可自行修正延遲誤差的技術(shù)――Razor II[22.1]，可以動態(tài)地自動調(diào)節(jié)電壓及頻率。

(日立制作所信息／通信部門　丹場展雄)

低功耗數(shù)字電路：在降低功耗方面竭盡全力便攜式設(shè)備在性能方面又有突破

在低功耗數(shù)字電路領(lǐng)域引人注目的論文之一是英特爾公司的低功耗x86處理器[13.1]。采用45nmCMOS工藝和簡單的2-issue順序流水線，實現(xiàn)了2GHz的工作頻率和低于2W的功耗，比以往的x86處理器的功耗小一個數(shù)量級。此外，TI公司了用于手機的單芯片，采用了45nmCMOS工藝。

瑞薩科技等6家公司了用于手機的第3代單芯片產(chǎn)品，將基帶處理器和應(yīng)用處理器集成在一起[13.3]。該芯片將基于21個電壓域的電源關(guān)斷功能和部分時鐘激活功能組合起來，進一步降低了功耗。同時，芯片中集成的存儲器管理單元可以讓用于媒體處理的IP核共享虛擬存儲器空間，并通過有效利用外部存儲器等措施實現(xiàn)了更高的性能。

索尼公司的圖像處理器讓人們感覺到便攜設(shè)備的畫面質(zhì)量正在不斷提高，并且圖像識別技術(shù)將得到靈活的應(yīng)用[16.4]，現(xiàn)在已經(jīng)有可能在便攜設(shè)備中采用H.264標(biāo)準(zhǔn)對HDTV信號進行編／解碼處理。這款圖像處理器具有512GOPS的運算性能，每秒鐘能處理60幅分辨率為1920×1080的圖像。在不斷提高分辨率的發(fā)展方向之后，這款處理器可能會引領(lǐng)新的潮流：通過圖像處理提高畫面質(zhì)量、并靈活應(yīng)用圖像識別和圖像檢索技術(shù)。

(日立制作所中央研究所　荒川文男)

存儲器領(lǐng)域：大容量、低成本、高速率、非易失新技術(shù)相繼問世

在NAND閃存方面，43nm-60nm、16Gb容量、3位，單元、34MHz(4值)／100MHz(2值)的擦寫速度等技術(shù)相繼推出。引人注目的未來技術(shù)是三星電子公司的45nm單元疊層型4Gb NAND閃存[28.3]。

SRAM方面，英特爾公司的45nm嵌入式SRAM首次采用了高k材料／金屬柵[21.1]。包括這一款在內(nèi)的4篇有關(guān)45nm SRAM的論文都了降低功耗、解決不一致性等的技術(shù)。

DRAM則在不斷提高速度。嵌入式DRAM方面，中國臺灣地區(qū)的TSMC利用65nm Bulk CMOS工藝實現(xiàn)了500MHz的工作頻率，并集成人SOI中。包括這一款在內(nèi)，總共有4篇關(guān)于65nm嵌入式DRAM的。三星電子公司了業(yè)界第一款支持GDDR5標(biāo)準(zhǔn)的圖形DRAM，實現(xiàn)了每引腳6Gbps的數(shù)據(jù)傳輸速率[14.5]。

(瑞薩科技公司　日高秀人)

攝像器件／醫(yī)療／顯示器／HEHS／傳感器：像素間距不到Iμm的攝像器件適于埋置在人體內(nèi)的放大器

美國斯坦福大學(xué)的攝像器件的像素間距極為窄小，只有0.7μm[2.3]。以往的產(chǎn)品中，最小的像素間距是1.2μm。新器件的間距比以前窄了40％。這款攝像器件在光電轉(zhuǎn)換和信號電荷的傳輸中使用了幀傳輸CCD。但其信號的讀取方法和CMOS傳感器類似，并采用CMOS工藝制造。

斯坦福大學(xué)在芯片上陣列配置了166×76個16×16的光電二極管(像素群)。包括不直接參與圖像生成的像素在內(nèi)，總像素數(shù)達323萬。該大學(xué)將這樣的配置叫做多孔徑(Multi-aperture)。該款攝像器件應(yīng)用了立體照相機的原理，可獲得所拍攝景物的縱深信息，并生成三維的圖像。

在東芝公司的CMOS傳感器中，除了RGB三原色之外，又增添了W(白色)[2.5]。當(dāng)所拍攝景物的照度很低時，可以提高畫面質(zhì)量。這款CMOS傳感器可以生成16個像素的全彩圖像，包括2個R像素、4個G像素、2個B像素以及8個W像素。而且，在曝光過程中可以把信號電荷從光電二極管排出，以避免出現(xiàn)白噪聲。因此，動態(tài)范圍得到了擴展，可達14位灰階。

在醫(yī)療領(lǐng)域，美國Medtronic公司和MIT的放大器適用于檢測由于腦部病變而引起的神經(jīng)細胞的微弱信號[8.1]。其特點是放大時的噪聲及功耗都很低，能夠應(yīng)用于便攜式設(shè)備及可埋置在人體內(nèi)的設(shè)備中。

(索尼公司半導(dǎo)體亨業(yè)集團　角博文)

未來技術(shù)：仿生電子，保健護理領(lǐng)域盛況空前近距離通信技術(shù)向高性能，多樣化發(fā)展

在本屆會議上，未來技術(shù)領(lǐng)域面向仿生／保健護理等相關(guān)領(lǐng)域提出了新的電路技術(shù)以及應(yīng)用方案。具體來說，包括生物信息的監(jiān)視技術(shù)以及可埋置于人體內(nèi)的芯片等。

日立制作所了關(guān)于實現(xiàn)人類生命活動可視化的技術(shù)[7.1]。該技術(shù)可以利用徽章型(體積為30cm3)的無線傳感器模塊連續(xù)監(jiān)視體溫4個月。產(chǎn)品的電池壽命是3年。可以說，面向仿生／保健護理領(lǐng)域，這項成果顯示出電子技術(shù)新的應(yīng)用可能性。

此外，值得注意的領(lǐng)域是近距離通信技術(shù)，包括芯片與芯片之間的通信技術(shù)、人體局域網(wǎng)(BAN，body area network)以及RFID等技術(shù)。在上一屆會議上這些領(lǐng)域都曾經(jīng)受到關(guān)注，而在這一屆越發(fā)突出了高性能化和多樣化的進展。

從2004年以來，日本慶應(yīng)義塾大學(xué)和東京大學(xué)的小組連續(xù)了采用電感耦合方式的芯片間通信技術(shù)。在本屆會議上，他們了采用異步方式的技術(shù)，同以前相比，通信速度提高了11倍[15.7]。利用和電容耦合方式相當(dāng)?shù)耐ㄐ潘俣?11Gbps)，可以實現(xiàn)5倍于電容耦合方式的通信距離。

第9篇：信號通信論文范文

[關(guān)鍵詞]相干解調(diào)；載波恢復(fù)；相位誤差檢測；QPSK解調(diào)

中圖分類號：TN81.6 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）04-0306-02

1 引言

衛(wèi)星和以衛(wèi)星為基礎(chǔ)的通信系統(tǒng)自1965年開始實用以來已經(jīng)有了顯著的發(fā)展。因其具有覆蓋地域廣、通信距離遠、通信容量大、傳輸質(zhì)量好等特點，已成為現(xiàn)代信息社會的一種重要通信手段[1]。解調(diào)器是衛(wèi)星通信地球站不可缺少的一個重要組成部分，解調(diào)器性能的好壞對整個接受系統(tǒng)的性能有著決定性的影響。載波恢復(fù)是相干解調(diào)的關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)。相干解調(diào)中，首先要在接受端恢復(fù)相干載波，這個相干載波應(yīng)與發(fā)送載波在頻率上同頻，在相位上保持同步的關(guān)系。載波恢復(fù)就是要實現(xiàn)這一過程，它是相干解調(diào)的先決條件[2]。

2 載波相位誤差檢測算法

載波恢復(fù)主要包括載波相位誤差檢測、載波恢復(fù)環(huán)路濾波器以及VCO[3]。載波相位誤差檢測能夠檢測出發(fā)端所發(fā)送的QPSK調(diào)制信號載波相位與本地VCO產(chǎn)生的相干載波相位之間的誤差，載波恢復(fù)環(huán)路濾波器則對此誤差信號進行濾波，VCO在濾波后的誤差信號控制下輸出與發(fā)端載波同頻同相的相干載波。本論文采用的載波恢復(fù)環(huán)路是基于最大后驗概率估計的判決反饋環(huán)[4]。算法的原理如圖1所示。

輸入信號是中頻信號，頻率為140MHz，符號速率為2-45Mbaud可變[5]。I-Q解調(diào)包括一對匹配的混頻器及π/2移相電路，輸入中頻經(jīng)I-Q解調(diào)、匹配濾波得到I、Q兩路基帶信號。、分別為其對應(yīng)的硬判決。判決的過程為：首先根據(jù)匹配濾波器輸出的、信號得到一個值為的相角。然后將這個相角與MPSK信號的每一個調(diào)制角度（）相比較，從中選出一個與其最接近的角度作為所發(fā)送符號對應(yīng)的調(diào)制相位的估值。則和即為其對應(yīng)的同相和正交分量、。這樣得到的發(fā)端所發(fā)送符號對應(yīng)的調(diào)制相位估值是其最大后驗概率估計。

圖3和圖4所示分別為QPSK及8PSK信號在不同信噪比情況下，利用MATLAB編程語言實現(xiàn)對環(huán)路模型仿真得到的鑒相特性與理論計算得到的鑒相特性對比圖。

由這圖3和圖4可以看出，信噪比越高，鑒相特性曲線的線性范圍越大，仿真結(jié)果與理論計算結(jié)果吻合得越好。這主要是因為信噪比的降低會造成判決誤差的增大，從而環(huán)路的鑒相特性也就受到影響。此外，從圖中還可看出，鑒相特性具有的周期性，這表明仿真結(jié)果與理論分析是一致的。

5 結(jié)束語

衛(wèi)星通信的諸多特點使其在現(xiàn)代通信中已占有舉足輕重的地位，且隨著人類對信息資源需求的不斷增加，衛(wèi)星通信的業(yè)務(wù)量將會成倍增長。解調(diào)是衛(wèi)星通信地球站進行信號接收與處理的前提，解調(diào)器性能的好壞對整個接收系統(tǒng)有著決定性的影響。

本文對衛(wèi)星通信用高速解調(diào)器中載波恢復(fù)環(huán)路進行分析，首先給出了載波恢復(fù)環(huán)的結(jié)構(gòu)形式及所采用的算法；然后對其原理、環(huán)路的鑒相增益特性等環(huán)路的主要性能指標(biāo)進行了認(rèn)真分析與研究。最后結(jié)合MATLAB仿真，得到的鑒相特性與利用理論公式計算得到的鑒相特性對比圖。

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