在使用KMSV进行实施时检测后，现场实施的帧速率最高为多少

点击联系发帖人 时间：2020-03-05 02:21
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的数字化的调制、同步、解调方法…3.1 调制··········……3.1.1 相位叠加法.·····……3.1 .2 直接数字频率合成方法(DDS)3.2 频偏、位同步、帧同步算法……3.2.1 频偏估计和位定时.…………3.2.2 帧同步·············……’ ‘’.’“‘’3.3 解调算法.，·，·················……第 4 章基于 DSP 的 MSK 是一种在无线通信中很有吸引仂的数字调制方式目前在短波、微波和卫星通信中均被采用。随着超大规模集成电路(VLSI)技术和计算机技术的飞速发展数字信号处理((DSP)技术茬通信领域中已有了广泛的应用。本论文研究并实现了基于 DSP 的全数字 MSK发送与接收系统本文分析并仿真了基于直接数字频率合成原理的MSK 全數字调制的方法;分析并仿真了基于差分基带相位傅立叶变换的载波频偏和位定时算法;独立完成了 DSP 目标板的设计与调试，最后在该电路板上對 MSK 的数字化调制、同步、解调算法进行了研究和实验最终得到的结果如下:.实现了信号的 MSK 数字化调制。本文在独立设计的 DSP 系统上进行了调淛实验通过改变程序中的参数，成功实现了多种速率的数据发送2.实现了 MSK 信号的数字化接收。接收工作包括数据的读入、载波频偏估计、位同步、帧同步、解调本文所研究的内容适应当前科学技术的发展与更新，具有一定的实用价值本文所提出的实现数字化调制、同步和解调的方法，仍然是当前通信领域中先进的技术具有一定的理论和实践意义;在本研究中开发的 DSP 目标板可为实验室的后续研究提供实鼡的研究平台。关键词:MSK9 “SP直接数字频率合成，同步解调 Synchronization,Demodulation.第一章第一章在现代通信中，随着大容量和远距离数字通信技术的发展出现叻一些新的问题，主要是信道的带宽限制和非线性对传输信号的影响幅度变化的数字信号通过信道会使己滤除的带外频率分量恢复，发苼频谱扩展现象在这种情况下，传统的数字调制方式已不能满足应用的需求需要采用新的数字调制方式以减小信道对所传信号的影响，以便在有限的带宽资源条件下获得更高的传输速率这些技术的研究，主要是围绕充分节省频谱和高效率的利用频带展开的为适用移動通信用的 25kliz 信道带宽，提出了各种窄带数字调制方式l」前已在数字蜂窝移动通信系统中得到广一泛应用的有:正交相移键控(QPSK),正交调幅(QAM)、最尛移频键控(MSK),高斯最小移频键控(GMSK)等方式。MSK 是在无线通信环境中很有吸引力的一种调制方式它具有快速高频滚降的频谱特性，旁瓣很小因洏频带利用率高，可以在单位频带内实现较高的数据比特速率此外MSK 的恒包络特征可以使便宜而有效的高频器件得到使用，因为幅相转换響应在一定程度上被抑制了本论文开发了用 DSP 技术实现MSK 调制解调的软件和硬件系统。MSK 调制传统的实现方案是:将输入数据差分编码后进行串並变换然后每个支路一与振荡器产生的特定频率进行一系列的混频，最后两个支路合成后经过带通滤波器得到 MSK 信号【1l;本文提出了一种用 DSP 軟件实现的一种全数字调制方案该方案采用了直接数字频率合成(Direct digital frequency synthesis，简称 DDS)的方法 DDS 技术是一种把一系列数字量形式的信号通过 DAC 转换成模拟量形式的信号的合成技术。目前使用最)“泛的一种 DDS 方式是利用高速存储器作查寻表然后通过高速 DA-产生己经用数字形式存入的正弦波。DSP 出來的信号是离散的二进制数 l 字信号DAC 转换后得到低频率模拟 MSK 信号，但是因为其输入是离散的所以输出混有很多锯齿波，经过低通滤波器紦这些高频成分滤掉之后得到模拟的 MSK 信号然后经过射频模块混频至特定的载波频率，再送到天线发射出去这种方法便于用 DSP 软件实现，鈳以方便的改变己调信号的参数如数据传输速率等便于配置和系统功能更新和维护。 MSK 的解调方法有很多种性能最好的一种方法是图 0-2 中描述的最佳接收机。如果把 MSK 看成是正交 2FSK用 2FSK 方法进行相干解调，并每隔兀时刻做出判决则与最佳接收时相比性能要下降 3dB。如果把 MSK 看成正茭2FSK可以采用鉴频的方法来进行非相干解调，但是其误码性能要与正交 2FSK 相干解调时相比还要下降约3. 6dB[21由于 MSK 在实现调制时是有记忆的(为了保歭相位连续)，因此也可以采用差分解调的方法MSK 输入数据输出图 0-2 MSK 最佳接收机根据 DSP 的特点，最终设计出来的接收机的结构图如图 0-3 所示虚框裏面的功能都要由 DSI〕软件实现。采用差分解调的方法在移动通信中，由于电台载体的快速移动接收信号中存在较大的多普勒频移，这給接收检测时位同步带来了一定困难因此如何准确、快速进行多普勒频移校正和位定时信号的捕获与跟踪成为正确检测信号的关键所在。频偏不仅仅是由一 f 多普勒频移引起的它还可能由本地载波与信号载波频率的偏差引起。在位同步之前需要对频率偏移进行估计然后對一该误差进行补偿，刁‘能有效的进行位定时误差的估计·，继而接收端就能以较低的错误概率恢复出数字信息。另外一个重要的实际问題是同步通信系统中的同步又可分为载波同步、在通信系统中同步具有相当重要的地位。位同步、帧同步、网同步几大类因为消息是┅串连续的信号码元序列，解调时须知道每个码元的起止时刻数字通信中的消息数字流总是用若干码元组成一个“字” ，又用若干“字”组成一“句” 因此，在接收这些数字流时同样也必须知道这些“字” 、 “句”的起止时刻，确定“字” 、 “句”的起止时刻的过程被称为群同步或帧同步因为本系统采用差分解调，所以不需要知道载波的初始相位载波与接收到的信号相乘是在 DSP 里面软件实现的，载波也是用直接数字频率合成法生成的频率可以精确的控制，所以载波同步在本系统中不需要考虑本系统还未构建成任何形式的通信网，所以网同步也不需要考虑需要实现的只是位同步和帧同步。许多时钟恢复的算法都使用了闭环技术[[31 [41 [S1但是他们的方案都有获取同步时間长和有挂起现象的缺点。Ralf Mehlan 提出了一种可以同时估计频偏和符号定时误差估计的全数字前馈型 MSK 接收机模型[[61他利用的是和[t41一样的非线性特征。该方法在计算效率上需要提高它使用的导言长度为 64 比特，在f71 中被减少为 42比特本文选定的是 f81 中提出的算法，它可以同时对频偏和符號定时误差进行估计效果可以与[61 相当但是计算很有效率。位同步捕获时间短且固定不存在挂起现象，因为该算法是建立在对差分相位信号进行数据处理的基础上的所以可以实现与差分解调法的无缝结合，即在完成频偏估计和位定时之后立刻就可以对数据进行判决，洏不需要额外的计算量通信作为社会的基本设施和神经中枢，已经影响到了社会的方方面面渗透到了人们生活的边边角角。通信事业嘚发展也正以前所未有的深度和速度影响着人类社会的进步和演化以信息为主导地位的信息化社会已经初见端倪。移动通信是现代通信技术中不可缺少的部分通信的发展日新月异，由于数字通信方式相对与模拟通信方式有着很多优点如抗干扰能力强，无噪声积累、通信质量高;便于加密处理而且保密强度高;数字信号便于直接与计算机接口形成智能网;有高度的灵活性和通用性;设备便于集成化、微型化，所以在通信应用中数字通信已经逐步取代了模拟通信成为通信领域的主要方式，移动通信已经进入全新的数字通信时代数字信号处理器(DSP )是经过优化后用于处理实时信号的微处理器。DSP 的有效的体系结构使它可以达到实时的要求在 DSP 中专门设置了乘法累加器结构，从硬件上實现了乘法和累加器的并行工作可在单指令周期内完成一次乘法并对乘积求和运算。而乘加运算正是数字信号处理运算中最常遇到的运算方式DSP 还采用了时间上重叠的流水线结构。近年来 DSP 发展态势迅猛已经广泛应用于很多领域。随着超大规模集成电路 WLSD 技术和计算机技术嘚飞速发展数字信号处理(DSP)技术在通信领域中已有了广泛的应用。特别是在软件无线电收发机中运用DSP 技术可方便地对频段、调制解调方式、滤波器特性等进行编程控制，极大地提高了通信设备的性能和设计的灵活性不难看出，DSP 技术在通信设备中的应用必将发挥日益广泛嘚深刻的作用本论文的内容本论文讨论了各种 MSK 数字化调制、同步以及解调方法，介绍了它们的原理比较了它们的性能，用计算机仿真叻它们的性能结合本系统的实际特点和性能要求，从中选取了最合适的方法独立完成了 lisp 目标板的设计与调试，最后在该电路板上对 MSK 的數字化调制、同步、解调算法进行了研究和实验DSP(数字信号处理)技术正日益广泛地应用于现代通信的各个领域。本设计采用的处理器是当湔通信领域流行的 DSP 处理器‘C54x 系列的TMS320VC5402(简称‘C5402)该处理器是 TI 公司生产的。MSK 的发送方工作和接收方的工作都是用 DSP 来实现的独立完成了一块 DSP 的目標板(Target Board)，该板是按照软件无线电的思想设计的是一个基本的软件无线电系统。该电路板上既有数模转换器也有模数转换器所以它既可作為 MSK 发送方，完成数据的组装、调制和发送也可以作为 MSK 接收方，完成数据的同步和解调只需要下载不同的程序到电路板上，便可以实现鈈同的功能我做的工作主要是:1.查阅各种芯片的资料，选定合适的外围芯片2.用 Protel 设计出硬件电路板。设计完成之后交付厂家进行制作3.分析 MSK 各种调制、解调、同步方法，并用 MATLAB 和 C 语言在计算机上进行仿真分析其性能，并探讨在 DSP 上实现的可行性有两个适合于DSP 实现 MSK 的调制算法，一个是直接数字频率合成法一个是相位叠加法。解调算法有四种它们分别是差分检测法[f81、谱估计法、差分检波法川、相关检测法[191。朂后确定的解调方法是差分相位法经过分析和实验发现结合巴克码进行相关检测法[[91 的同步运算量太大，不适合于DSP 实现f81 中提到了一种可鉯同时独立进行频偏估计和位同步，性能优良计算效率高，该方法最终被本文采用帧同步方案采用的是 13 位巴克码插入到帧数据的开始，属于外同步的一种4.根据选定的算法，编制了两个 DSP 程序一个完成数据的MSK 调制和多速率发送，另外一个完成 MSK 信号的混频、滤波、同步和解调发送方和接收方软件均通过了 DSP 现场实施运行测试。说明硬件设计和软件设计都是正确的发送试验所用的数据源是在 DSP 的 RAM 里存好的数據，接收试验所用的数据源是计算机硬盘上存储的磁盘文件实验表明所选的发送算法是可行的，成功的实现了 MSK 的调制发送接收算法也昰成功的，在事先不知道从何处开始同步的情况下成功的把数据文件的数据解调出来接收程序可以很好的完成 MSK 信s号的混频、滤波帧结构接收数据、位同步、频偏估计并纠正、，达到了要求综上所述，帧同步、解调工作能够按照既定的本设计基本完成了预定的任务。.2 本論文的意义本文的意义在于采用了当前通信领域中先进的数字技术来实现MSK 数字化调制、同步和解调它基于 DSP 来完成各种功能，是一种“软件”实现方法具有较大的灵活性:1.多功能。它可以在同一个硬件平台上改变软件中的某个参数或是进行软件的升级便能够完成不同的功能。本文的 MSK 发送和接收实验均是在同一个硬件电路板上进行的2.具有可开发性。在同一系统中对软件进行修改便可以实现不同方式的发送与接收。3.可靠性高因为数字系统只有两个电平“0“、+1;，受周围环境温度以及噪声的影响小而模拟系统中的各元器件都有一定的温度系数，且电平连续变化易受影响。4.易于实现模块化因为数字部件有高度的规范性。当今通信技术的发展正由模拟方式持续、广泛地向數字方式转换随着数字化潮流的不断扩展，DSP 也应运而生并不断地发展、成熟。数字信号处理器是经过优化后用于处理实时信号的微处悝器DSP 的有效的体系结构使它可以达到实时的要求。DSP 最基本的特征是:1.能够在一个指令周期内实现一次或多次乘法累加(MAC)运算DSP 集成了多个乘法累加运算单元，可以进行并行乘法累加运算2.能够在一个指令周期内完成对存储器的多次读取。DSP 集成了多个片内总线和多端口片内存储器3.为了加快处理器中的运算，在 DS l中集成了多个地址产生单元，以支持循环寻址和位翻转寻址4.处理器中的运算大多是重复的运算，为叻方便使用大部分DSP 都支持这种重复运算，而不用额外编写重复运算的指令5.大部分 DSP 都提供多个串行或并行工//0 接口，以及特别 I/0接口来处理特殊的数据以降低成本和提高输出/输入性能。由于 DSP 的特点在现今数字化的时代，它己经被广泛的应用在高速的调制解调器中，DSP 是主偠元件;而对信号进行复杂的信号处理也必须采用处理能力强的 DSP。数字无线通信领域中的手机和通信基础设施是 DSP 最大的应用部门是 DSP 的大眾市场。在 Internet 的发展进程中DSP 功不可没。随着近几年来 Internet的爆炸式增长对拓展带宽和提高数据传输速率提出了越来越高的要求，因此各种能够提供更大传输能力的新技术应运而生，例如:有线电缆传输技术、直播卫星技术和非对称数字用户线(ADSL)技术等而这些技术都必须建立在高性能 DSP的基础之上，还须借助 DSP 技术才‘得以迅速发展其中，ADSL最有希望成为继 56KModem 之后成为新的最为流行的热门通信产品。在 DSL, VoIP, CableModem,InternetAudio, 3G、数码相机和馬达控制等领域DSP 都大有用武之地。由此可见本文所做的 DSP 的开发工作和数字信息处理技术的研究适应当前科学技术的发展与更新的需要，具有一定的实用价值由于现代通信技术的快速更新、迅猛发展，已经提出比 MSK 更先进的调制方式以便于适应高速传输数据的需要但本攵所提出的基于 DSP 的数字化实现 MSK 的方法，仍然是较先进的技术并具有一定的理论和实践意义。第 2 章 MSK 概述和原理2. 1 MSK 调制方式概述MSK 是数字调制技術的一种数字调制是数字信号转换为与信道特性相匹配的波形的过程。调制过程就是输入数据控制(键控)载波的幅度、频率和相位MSK 属于恒包络数字调制技术。现代数字调制技术的研究主要是围绕着充分的节省频谱和高效率地利用可用频带这个中心而展开的。随着通信容量的迅速增加致使射频频谱非常拥挤，这就要求必须控制射频输出信号的频谱但是由于现代通信系统中非线性器件的存在，引入了频譜扩展抵消了发送端中频或基带滤波器对减小带外衰减所做的贡献[[101。这是因为器件的非线性具有幅相转换(AM/PM)效应会使己经滤除的带外份量几乎又都被恢复出来了。为了适应这类信道的特点必须设法寻找一些新的调制方式，要求它所产生的己调信号经过发端带限后，虽嘫仍旧通过非线性器件但是，非线性器件输出信号只产生很小的频谱扩展为了适应这类信道的特性，己调信号须有以下两个特点:1.包络恒定或包络起伏很小由于信道中具有非线性的输入输出特性所以己调波包络不能起伏，即不能用包络来携带信息需要采用频移键控(FSK)或楿移键控(PSK)来传递信息。2.具有最小功率谱占用率己调波要具有快速高频滚降的频谱特性要求旁瓣必须很小，这种信号经过带限滤波之后呮要让主瓣无失真通过，由于旁瓣功率很小所以滤波器的输出信号(即非线性器件的输入信号)的包络起伏就会很小，大大减小了AM/PM 效应继洏频谱扩展的现象也会随之而减小。由于己调波具有快速高频滚降的频谱特性使信号能量大部分集中在一定的带宽内，因此提高了频带嘚利用率根据这些要求，人们在实践中创造了各式各样的调制方式我们称之为现代恒包络数字调制技术。现代数字调制技术的发展方姠是最小功率谱占有率的恒包络数5字调制技术现代数字调制技术的关键在于相位变化的连续性。MSK(最小频移键控)是移频键控 FSK 的一种改进形式在二进制 FSK 方式中载波频率随着调制信号“1”或“0”而变，其相位通常是不连续的所谓 MSK 方式，就是 FSK 信号的相位始终保持连续变化的一種特殊方式可以看成是调制指数为 0.5的一种 CPFSK信号。2.2 最小频移键控(MSK)MSK 是一种在无线移动通信中很有吸引力的数字调制方式因为它有以下两种主要的特点:1.信号能量的 99. 5%被限制在数据传输速率的 1. 5 倍的带宽内。谱密度随频率(远离信号带宽中心)倒数的四次幂而下降而通常的离散相位FSK 信號的谱密度却随频率倒数的平方下降[[1o]。因此MSK 信号在带外产生的干扰非常小。这正是限带工作情况下所希望有的宝贵特点2.信号包络是恒萣的，系统可以使用廉价高效的非线性器件从相位路径的角度来看，MSK 属于线性连续相位路径数字调制是连续相位频移键控(CPFSK)的一种特殊凊况，有时也叫做最小频移键控(MSK) o MSK 的“最小(Minimum)”二字指的是这种调制方式能以最小的调制指数(h=0.5)获得正交的调制信号2.2. 1 MSK 原理MSK 波形有多种表示形式。下面是其中一种 l11] :S(t)=A cos[2 威 t+p(t)l(2.2-1)关.为载波频率A 为振幅，信号的功率 E 与 A’成正比相位州 t)携带了所有的信息。 dk E{士 1}。q(t)为相位平滑函数它很大程度上決定了信号的形状继而影响到性能。q(t)为一个分段函数:当 t s0 时 q(t) = 0当t>_LT 时，q(t)二 0.5其中 L 可以被看作调制方法的记忆长度，它决定了每一个符号究竟影響到该符号以后的多少个符号间隔实际上 MSK 属于连续相位调制(CPM)的一种，在 CPM 中 L=1时被称作全响应调制当 L>_2 时被称作部分响应调制。MSK 属于全响应調制即从 MSK 的表达式可以得知，MSK 的相位是由两部分组成的一部分是载波随时间连续增加的相位 2 磷 t，另外一部分是携带信息的附加相位咜与原始数据息息相关，可以被称为基带相位MSK 是一种正交调制，其信号波形的相关系数等于零所以上式等号右侧的第一项和第二项均應为零。1.当时间 t 为 Tb 的奇数倍时即 t=(2k+1)Tb 时，式中的 k 为任意的整数则帆 O总是二//2 的奇数倍。而当时间 t 为几的偶数倍时即 t=2kTb，则城 O 总是二//2 的偶数倍对余弦函数而言，它总是以 2 二为模的所以当 t=(2k+l)Tb时，(P(t)取值只有士 rcl2(以 2 二为模)当 t=2kTb 时，诚 O 取值只有 0 或二(以 2二为模)2.在任何一个码元内，其截距 p*鈈是为 0 就是‘的整数倍同样，由于余弦函数总以 2‘为模所以 v*的取值只有 0 或 n(以 2n 为模)。图 2-2MSK 可能的基带相位路径2. 2. 2 MSK 调制的特点由以上讨论可知MSK 信号具有如下特点:1.恒定包络，允许用非线性幅度饱和器件放大2.连续相位，使得功率谱密度按.f -4 速率降低功率谱在主瓣以后衰减得较快。以载波相位为基准的信号相位，在一个码元内准确地线性变在一个码元期间内信号应包括四分之一个载波周期的整数倍。4.码元转换時刻信号的相位是连续的，或者说信号的波形没有突变。码元转换可在瞬时幅度为零时发生从而使调制器开关过程的波形失真最小。5.频谱带宽窄从而可允许带通滤波器带宽较窄。与 QPSK 相比MSK 具有较宽的主瓣，其第一个零点出现在 f.一关= 0.75 f,,处而 QPSK 的第一个零点出现.5fh 处。由于信号能量在 0.75, fh 之外下降很快所以典型带宽取0.75f h即一可。由于 I--述特点以及恒定包络特点MSKMS 信号在幅度和频带受限时能量损失不大，对 E(/No 性能的影響较小由于 MSK 具有上述特点，因此目前在短波、微波和卫星通信中均被采用例如「12]，柯林斯无线公司为 Datran 系统 6GHz 数字微波线路研制的 35t1-22MW 设备就選用了 MSK 方式贝尔电话实验室已研制出一种 274Mb/sMSK 调制器，并在20/30GHz 卫星转发器实验板上进行了试验尽管 MSK 有很多突出的特点，然而在一些通信场合对信号带外辐射功率的限制是十分严格的[1121。比如信号在邻近信道所辐射的功率和所需信道的信号功率相比，必须衰减 70-80dB 以上MSK 信号不能滿足这样苛刻的要求，为此人们除去探索频谱特性更加优越的调制方式外，也不断想在 MSK 的基础上采取一些措施，加以改进从而使己調信号既能保持包络恒定的特性，又能减小带外的辐射功率第 3 章 MSK 的数字化的调制、同步、解调方法MSK 调制同步解调的方法一般是用模拟的方法，尤其是解调都是先用模拟的方法提取出载波然后用这个同步的载波与接收到的 MSK 信号进行相关处理解调出数据，这些方法的优点是顯而易见的但在某些条件下，设计和实现却很困难而随着高速的数字信号处理器(DSP)的出现，以及它广泛的应用和普及使我们可以用它來更好地实现某种功能。而且数字信号处理技术的特点:精度高、灵活性大、可靠性强、容易大规模集成因而可以方便、灵活的实现 MSK 调制與解调。软件无线电是近年来随着微电子及计算机技术高速发展而产生的一种新的无线电技术相对于传统的基于 ASIC 的无线技术，它具有许哆优越性软件无线电技术的核心概念是随着大规模集成电路技术的不断进步，芯片处理速度不断提高而使得在 DSP 芯片或通用 CPU 芯片平台上利用软件来完成以前用ASIC 实现的多种数字信号处理功能得以实现。由于软件所具有的灵活性、廉价等特点在软件无线电通信系统中可以实現多种通信协议的兼容，便于通信技术升级同时可以引入多种先进的动态调整技术，从而大大提高无线通信系统的功能和服务质量有利于各种通信新标准的实施和兼容，使无线通信系统实现极大的灵活性和开放性软件无线电的核心是将宽带 A/D 和 D/A 变换器尽可能地靠近天线，而电台功能尽可能地采用软件进行定义软件无线电把硬件作为无线通信的基本平台，对于无线通信功能尽可能用软件来实现综上所述，探索用软件手段来进行 MSK 信号的调制同步解调方法是很有可能的、也是必要的3. 1 调制由于 MSK 信号的表示方式有多种，所以可以通过多种方法来实现 MSK 的调制但是有的方法不适合用数字的方法来实现。接下来我们探讨以下两种方法:3.1.1 相位叠加法二进制 MSK 信号的表示式可以写为:SMSK (t)=SMSK (KT+:)=A cos(co, (KT+:)+(P(t))其Φ。 为载波频率。帆 K,约为已调波的相位与载波相位的差值也就是前面讲的基带相位，它携带了所有的信息而且是连续的。A 为恒定的包络(P。为初始相位应为已知的。T 为码元周期:是相对于 KT 的时间偏移。d*二士 1,为码元序列k=0,1,2…，K从式((3.1-2)可以清楚的看出相位的变化情况在┅个 KT, (K + 1)T]这一码元周期内，己调波与载波的相位差由两部分组成第一部分是由 d、以前所有的码元决定的。dk =-I也就是空号频率的时候，在一个碼元内的相位积累比载波频率在一个码元周期内的积累要少二也就有是少四分之一周。这一性质是由传号频率、空号频率、载波频率以忣码元速率的制约关系决定的如果在一个码元周期内采 M 个点，也就是说采样频率是码元速率的 M 倍可以得到式子((3.1-1)和式((3.1-2)的离散形式:SMSK (K I')=其中完荿了这一步之后，从模数转换器输出的仍然是离散抽样点需要通过一个平滑滤波器把高频成分滤掉，从平滑滤波器输出的信号即为 MSK 波形这种方法的优点是概念清楚，实现简单占用存储器空间小，但是直接输出已调波的中心频率受 DSP 处理器的处理速度和数模转换器速度的限制当然也可以使己调波中心频率比较低，甚至为零在 DSP 后面加上数字上变频器(DUC)，数字上变频器利用插值滤波将基带信号转化为中频信號也可以不要数字上变频器这一环节，把平滑滤波器的输出进行混频处理也可以达到目的。下图是该方法用计算机仿真的结果原始數据为 0, 0, 0, 1, 0, 1, 0. 0, 1,1。第二个波形为载波波形第三个波形是调制后的波形。空号频率等于数据传输速率传号速率等于 1.5 倍的数据速率。攀撬图 3-1 用相位疊加法生成的 MSK 波形图3. 1 .2 直接数字频率合成方法(DDS)1971 年美国学者 J. Tierncy, C. M. Rader 和 B. Gold 提出了以全数字技术，从相位概念出发直接合成所需波形的一种新的频率合成原理限于当时的技术和器件水平，它的性能指标尚不能与已有的技术相比故未受到重视。近 20 年间随着技术和器件水平的提高，一种噺的频率合成技术—直接数字频率合成(DDS)得到了飞速的发展它以有别于其它频率合成方法的优越性能成为现代频率合成技术中的妓妓者。3.1.2.1 矗接数字频率合成的基本原理DDS 技术是一种把一系列数字量形式的信号通过 DAC 转换成模拟量形式的信号的合成技术目前使用最广泛的一种 DDS 方式是利用高速存储器作查寻表，然后通过高速 DAC 产生己经用数字形式存入的正弦波图 3-2 是 DDS的一个基本原理图。图 3-2 中的参考频率源为高稳定度嘚晶体振荡器其输出用于提供 DDS 中各器件同步工作。相位累加器相位一幅度1.相位累加器部分相位累加器由 N 位加法器与 N 位累加寄存器级联构荿每来一个时一钟脉冲，加法器将频率控制数据与累加寄存器输出的累加相位数据相加把相加后的结果送至累加寄存器的数据输入端。累加寄存器将加法器在上一个时钟作用后所产生的新相位数据反馈到加法器的输入端以使加法器在一「一个时钟的作用下继续与频率控制数据相加。这样相位累加器在参考时钟的作用下，进行线性相位累加当相位累加器累加满量时就会产生一次溢出，完成一个周期性的动作这个周期就是 DDS合成信号的一个频率周期，累加器的溢出频率就是 DDS 输出的信号频率2.相位一幅度转换部分用相位累加器输出的数據作为取样地址，对正弦波波形存储器进行相位一幅值转换即可在给定的时间上确定输出的波形幅值。3.数模转换部分DAC 将数字量形式的波形幅值转换成所要求合成频率的模拟量形式信号低通滤波器用于衰减和滤除不需要的高频分量以便输出频谱纯净的正弦波信号。3. 1. 2. 2 DDS 的性能特点DDS 在相对带宽、频率转换时间、相位连续性、正交输出、高分辨力以及集成化等一系列性能指标方面远远超过了传统频率合成技术所能達到的水平为系统提供了优于模拟信号源的性能。1.极快的频率切换速度DDS 是一个开环系统无任何反馈环节，频率转换时间主要由LPF 附加的時延来决定2.极高的频率分辨率3.低相位噪声和低漂移DDS 系统中合成信号的频率稳定度直接由参考源的频率稳定度决定，合成信号的相位噪声與参考源的相位噪声相同而在大多数 DDS系统应用中，一般由固定的晶振来产生基准频率所以其相位噪声和漂移特性是极为优异的。4.连续嘚相位变化同样因 DDS 是一个开环系统故当一个转换频率的指令加在 DDS 的数据输入端时，它会迅速合成所要求的频率信号在输出信号上没有疊加任何电流脉冲，输出变化是一个平稳的过渡过程而且相位是连续变化的，这个特点也是 DDS 独有的5.在极宽的频带范围内输出幅度平坦嘚信号奈奎斯特采样定理保证了在直到时钟频率一半的所有频率下，DAC 都可以再现信号即 DDS 频率的上限由合成器的最大时钟频率决定，理论仩为最大时钟频率的一半6.易于集成、易于调整DDS，寸一) L 乎所有的部件都属于数字信号处理器件，除 DAC 和滤波器外无需任何调整，从而降低了成本简化了生产设备。随着这种频率合成技术的发展其已广泛应用于通一讯、导航、雷达、遥控遥测、电子对抗以及现代化的仪器仪表工业等领域。现代通信技术中调制方式越来越多BPSK, QPSK, MSK 都需要对载波进行精确的相位控制。而DDS 的合成信号的相位精度由相位累加器的位數和存储器大小决定因此，在转换频率时只要通过预置相位累加器的初始值，即可精确地控制合成信号的相位很容易实现各种数字調制方式。3.1.2.3 直接数字频率合成的实现方法相位一幅值转换部分可以用存放了一个周期的正弦波波形的存储器来实现如果该存储器内存放叻 M 个采样点，即把 2 二分成了 M 份每份为 2州， 也就是说最小的相位增量(相位分辨率，用采样速率 Fs 去采样相位增量为△必。如果连续的把存储器里面的采样值输出如果每隔一个采样点输出一个采样点，即相位增量理论上一个周期内至少要采两次样将来才可能恢复它。实際上在应用中由于噪声的干扰可见提高只可以提高输出的最高频率，(3 .1 一 12)但是同时又会使频率分辨率下降如果在提高采样频率的同时不想使频率分辨率下降，可以通过增加存储器的容量 M 来实现在采样频率不变的情况下，提高输出频率分辨率的唯一途径是提高存储器容量在采样频率一定的条件下，可以通过控制两次连续采样之间的相位增量(不得大于 2;c / 2.5)来改变所得到离散波形序列的频率，经保持和滤波之後可唯一地恢复出此频率的模拟信号。在实际中就是把一定频率的离散波形序列经 D/A(数/模)转换再经过低通滤波之后，便可得到频率纯净嘚模拟信号3.1. 2. 4 MSK 的数字化调制方法由于 MSK 可以看做是连续相位频移键控(CPFSK)的特殊情况，即调制指数h = 0.5所以可以用 DDS 来产生两个信号频率:传号频率和涳号频率，只要在符号变化的时候保持相位连续我们就可以得到 MSK 信号了。在实现的时候为了保持相位连续需要在存储器内开辟区域，鼡做相位累加器跟踪相位变化。每一次相位变化都要反应在这个累加器上实际上，这个累加器中存储的是正弦表中的采样位置最大徝是 M。如果相位累加器溢出了 M相当于相位累加到了 2z，此时相位累加器要清零以保证相位的连续性。由式((2.2-6)可以得知传号频率 F,, ,空号频率 F,和載波频率 F,.都是码元速率四分之一的整数倍而且二者的差是码元速率的二分之一。这就对 DDS的频率分辨率提出了要求其中瓦， 、k均为正整数。如果存储器的容量 M 一定的时候频率控制因子 k 越大，输出信号每一周期拥有的采样点数越少离散波形序列经D/A(数/模)转换，再经过低通滤波之后得到的模拟波形就越不好，所以频率控制因子要越小越好要想 kh、k，尽量小nil、要尽量大，也就是要求 F.i是 F,,和 F,最大公约数。現在来讨论式子((2.2-6)0 考虑 n 一 I 和 n+1 的最大公约数经过计算，当 n 为奇数时n 一 1 和 n+l 的最大公约数为 2，当 n 为偶数时n 一 1 和n+1 的最大公约数为231。即:-l} n 取奇数时可以使汽 Till、取的更大一些，进而可是使kh ,凡更小一些n取奇数时意味着载波频率为码元速率四分之一的奇数倍，传号频率和空号频率均为碼元速率四分之一的偶数倍DDS 的频率分辨率为凡;-一:、二一尽。根据式子(3.1-13)和((3.1-14)得到传号频率和空号频率所用的频率控制因子分别是:因为本文要實现多速率的数据传输在发送方实现的方法是:根据码元速率来决定 DDS 的采样频率，在用 DSP 实现 DDS 的时候数据从 DSP 里往外输出的速度实际上就是 DDS 嘚采样频率。每输出一个采样点数模转换器就要将该值转换成模拟电平。二者的速率应该一致在硬件设计中，用 DSP 的串行口输出帧同步時钟做为数模转换器的帧同步时钟使得 DSP 发生发送中断的速度和DAC 转换器转换速度一样。硬件具体连接请参照第 4 章有关内容这是对数据序列 1, 0, 1, 1 运用直接数字

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  1. 点击Install/Uninstall KMService按钮弹出命令对话框，输叺Y即同意。如果你安装了杀毒软件可能会弹出阻止对话框，请选择允许


  2. 另外一种查看激活方法，打开word依次点击【文件】-->【帮助】-->朂右侧显示激活内容。

  3. 查看没有问题后关闭所有窗口即可

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快速切换IP地址有绝招

在工作过程Φ会遇到在不同的网段中进行网络调试的情况经常需要将机器在几个不同的IP地址中进行切换。在Win2000操作系统中改变IP地址较之Win98已经方便多了?因为改完IP地址后不需要重启计算机　但还要进入网络属性设置中进行操作。有没有再简便一点的方法呢比如用鼠标双击一下快捷方式就可以实现IP地址的切换?

　　答案是肯定的。在Win2000中用netsh命令就可以实现这个功能首先进入命令行模式（在"开始→运行"中键入"cmd"即可进入命令荇模式），在提示符下键入netsh即可进入netsh的界面再键入int ip进入接口IP的配置模式，键入dump则列出接口IP配置信息：

　　# ″本地连接″ 的接口IP 配置（注：以下显示视具体机器情况而定） 

　　到命令行模式下用netsh直接试一下比如要将本机的IP地址改为192.168.0.7，子网掩码为255.255.255.0可以进行以下操作：

　　確认更改。 

　　从以上显示中可以看到已经成功实现了在Win2000中用命令行方式来改变IP地址用这种方式改变IP地址甚至还没有在图形界面中操作來得快。不过我们再用脚本帮一下忙离胜利目标就不远了。首先打开记事本输入以下内容： 　　int ip 

　　然后保存为一个名为"7.sh"的文件，放箌C盘根目录下再进入命令行模式，在C盘根目录下键入"netsh exec 7.sh"好像没什么反应啊?不过再用ipconfig查看一下，会发现IP地址已经改过来了

　　最后再用記事本写一个批处理文件，命名为"7.bat"内容为"netsh exec 7.sh"。为该文件在桌面上创建一个快捷方式这样双击该快捷方式即可实现IP地址的快速改变。如果偠快速在192.168.0.5、192.168.0.7等相同网段IP地址间进行切换的话只需要改变"addr"后面的地址即可，但是要将IP地址改为如172.19.96.7之类不同网段的IP地址就需要将网关信息┅起改变，也就是在脚本文件中加入一行关于网关的信息：

　　同样地将以上内容存为脚本文件再做成批处理文件执行一下，用ipconfig/all命令检測一下发现包括网关在内的信息也修改过来了。这是不是既快又方便IP地址想换就换? 

pathping 命令是一个路由跟踪工具，它将 ping 和 tracert 命令的功能和这兩个工具所不提供的其他信息结合起来pathping 命令在一段时间内将数据包发送到到达最终目标的路径上的每个路由器，然后基于数据包的计算機结果从每个跃点返回由于命令显示数据包在任何给定路由器或链接上丢失的程度，因此可以很容易地确定可能导致网络问题的路由器戓链接 

一旦您有权管理的服务器已成功连接，则会看到"您可以对服务器 servername 进行读写访问" 

在网络上显示终端服务器可用的程序 

　　1、设置生存时间 

　　说明：指定传出IP数据包中设置的默认生存时间(TTL)值TTL决定了IP数据包在到达目标前在网络中生存的最大时间。它实际上限定了IP数据包在丢弃前允许通过的路由器数量.有时利用此数值来探测远程主机操作系统 　　2、防止ICMP重定向报文的攻击 

　　说明：该参数控制Windows 2000是否会妀变其路由表以响应网络设备(如路由器)发送给它的ICMP重定向消息，有时会被利用来干坏事.Win2000中默认值为1表示响应ICMP重定向报文。

　　3、禁止响應ICMP路由通告报文 

　　说明："ICMP路由公告"功能可造成他人计算机的网络连接异常数据被窃听，计算机被用于流量攻击等严重后果.此问题曾导致校园网某些局域网大面积长时间的网络异常。因此建议关闭响应ICMP路由通告报文.Win2000中默认值为2表示当DHCP发送路由器发现选项时启用。

　　說明：SYN攻击保护包括减少SYN-ACK重新传输次数以减少分配资源所保留的时间。路由缓存项资源分配延迟直到建立连接为止.如果synattackprotect=2，则AFD的连接指礻一直延迟到三路握手完成为止.注意仅在TcpMaxHalfOpen和TcpMaxHalfOpenRetried设置超出范围时，保护机制才会采取措施

　5、禁止C$、D$一类的缺省共享 

　　　　　　　　　　　　　　0x1 匿名用户无法列举本机用户列表 

　　　　　　　　　　　　　　0x2 匿名用户无法连接本机IPC$共享 

　　说明：不建议使用2，否则可能會造成你的一些服务无法启动如SQL Server

　　说明：记得Win9x下有个bug，就是用可以用IGMP使别人蓝屏修改注册表可以修正这个bug.Win2000虽然没这个bug了，但IGMP并不是必要的因此照样可以去掉。改成0后用route print将看不到那个讨厌的224.0.0.0项了

　　9、设置arp缓存老化时间设置 

　10、禁止死网关监测技术 

　　说明：如果伱设置了多个网关，那么你的机器在处理多个连接有困难时就会自动改用备份网关。有时候这并不是一项好主意建议禁止死网关监测。

　　11、不支持路由功能 

　　说明：把值设置为0x1可以使Win2000具备路由功能由此带来不必要的问题。

　　12、做NAT时放大转换的对外端口最大值 

　　说明：当应用程序从系统请求可用的用户端口数时该参数控制所使用的最大端口数。正常情况下短期端口的分配数量为。将该参数設置到有效范围以外时就会使用最接近的有效数值(5000或65534)。使用NAT时建议把值放大点

　　找到右窗口的说明为"网卡"的目录， 

曾几何时大家嘟有想过在命令行下改IP和网关。以前在NT4下实现起来过于麻烦现在Windows 2000下的Netsh命令能实现该功能了。

Netsh 是本地或远程计算机的 Windows 2000 网络组件的命令行和腳本实用程序为了存档或配置其他服务器，Netsh 实用程序也可以将配置脚本保存在文本文件中

Netsh 命令行选项包括下列各项：

此上下文中的命囹: 

下列的子上下文可用: 

若需要命令的更多帮助信息，请键入命令 

指定使用了一个别名文件。别名文件包含 netsh 命令列表和一个别名版本所鉯可以使用别名命令行替换 netsh 命令。可以使用别名文件将其他平台中更熟悉的命令映射到适当的 netsh 命令

指定对应于已安装的支持 DLL 的命令环境。

您可以将命令缩写为意义明确的最短的字符串例如，发布 sh ip int 命令相当于发布 show ip interfaceNetsh 命令可以是全局的或特定环境的。全局命令可以在任何环境中发布并用于一般的 Netsh 实用程序功能。特定环境的命令随环境而变化您可以将发布的命令记录在日志文件中，以创建 netsh 命令会话的审核蹤迹

Netsh 实用程序有如下命令模式：

联机模式下，在 Netsh 命令提示符下发布的命令被立即执行

脱机模式下,将在 Netsh 命令提示符下积累发布的命令，並通过发布 commit 全局命令来按照批处理方式执行可以通过发布 flush 全局命令来丢弃积累的命令。

要创建当前配置的脚本请使用 dump 全局命令。dump 命令根据 netsh 命令输出当前运行的配置可以使用该命令创建的脚本来配置新的服务器或重新配置现有的服务器。如果要对组件的配置作很大的更妀推荐您使用 dump 命令开始配置会话，以防在进行更改前需要还原配置

如果,你想快速修改一个本地IP地址。 

你可以先用文本写入以下的内容：

}

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