数字通信信号的源码解调技术

2018-03-21孙程远

数字通信世界 2018年5期

马群，孙程远

（火箭军工程大学，西安 212300）

如今，世界各国的计算机技术得到了快速的发展，有效的推动了数字通信信号的发展，而源码解调技术又是数字通信信号中比较关键的一项技术，其不仅可以完成对数字通信信号的有效识别，而且还可以对其进行针对性的调解，更好的推动了我国数字通信信号在各个领域中的应用效果。而源码解调技术的关键是瞬时频率、瞬时幅度和瞬时相位的参数，因此需要根据实际情况来对上述参数进行确定，以更好的提高源码解调技术的效率。

1 ASK信号的解调

与其AM信号的解调方法相似，主要包括相干解调（同步检测法）和非相干解调（包络检波法）两种解调方法，如图1描述的是ASK信号解调的接收系统组成方框图。其与AM信号的接收系统进行对比可以发现，ASK信号的解调框架图中增加了“抽样判决器”方框，其可以有效提高数字通信信号的接收性能。在ASK信号解调过程中，二进制振幅键控方式是最早的、最简单的解调方式，其最初应用在电报系统中，但是其具有非常差的抗噪声能力，因此在数字通信中使用率不高。然而，二进制振幅键控能够为其他数字调制方式的研究提供参考和借鉴。

1.1 ASK信号的非相干解调方式

在数字通信信号中，非相干解调技术一般不需要在接收端恢复载波。通常情况下，ASK信号主要是将低频分量调制到载波频率从而获得相对应的信号，然后借助低通滤波器就能够把低频基带信号提取出来。实际上，理想ASK信号一般需要先经过半波整流，然后通过低通滤波器就可以得到低频分量，即所谓的基带码元信息，最后通过抽样判决就能够获取原始码元信息。

1.2 ASK信号相干解调方式

其一般需要先得到调制信号的载波信息，然后在接收端对其载波信号进行重构处理，通过与接收的信号进行相乘后经过低通滤波器就能够得到可恢复出基带信号。

2 FSK信号的解调

在数字通信信号中，FSK信号的解调方法如图2所示，其也包括了相干检测法和非相干检测法，其抽样判决器主要是用于判定哪一个输入样值大，并不需要专门设置门限电平。

2.1 FSK的非相干解调

在数字通信信号中，其可以把接收到的信号通过与之相对应的带通滤波器后，就能够获得对应的频率信号，然后通过低通滤波处理后就可以得到原始码元信息。

2.2 FSK相干解调

FSK信号的相干解调通常是在接收端借助相关技术手段来恢复出调制载波的频率分量，然后将其与接收的信号进行相乘，将相乘后的信号通过低通滤波器就能够获得基带信号的解调。图2中（b）只是对截取到了部分接收的信号，将其与两路载波信号分别相乘后，通过低通滤波器后就能够得到两路基带信号，最后经过抽样判决就能够复出原始码元信息。在该源码解调过程中所涉及到的仿真信号基本参数为：频率间隔500Hz，两路信号频率分别为4000Hz和4500Hz，码元速率为220bit/s。

2.3 过零检测法

众所周之，在数字通信信号中，过零点数一般是随载频的不同而存在一定的差异，因此通过对过零点数进行检测，就可以发现其频率之间的差异。如图3描述的是过零检测法的原理方框图。

在过零检测过程中，输入信号通过限幅后能够得到矩形波序列，通过对其进行微分整流处理后，就可以得到与频率变化相关的脉冲序列，该序列反映了调频波的过零点。借助相关技术手段可以将其转化为具有一定宽度的矩形波，通过低通滤波器后可以过滤掉高次谐波，最终获得与原数字信号应于的基带脉冲信号。

2.4 差分检波法

图4描述的是差分检波法原理图，其通过滤波器可以把输入信号中的无用信号，然后分成两路进行传播，一路经时延τ送到乘法器，另一路直接送到乘法器，然后两者进行相乘后通过低通滤波器就可以得到提取信号。差分检波法主要是对延迟τ的信号与输入信号进行对比，虽然信道上的延迟失真会对相邻信号产生一定的影响，但是其不会对源码解调技术产生影响，从而更好的获得原始码元信息。