第一篇:LoRa調(diào)制總結(jié)
目錄
1.Chirp信號.........................................................................................................................2 2.LoRa調(diào)制.........................................................................................................................3 3 LoRa調(diào)制的具體方案.......................................................................................................5
3.1 數(shù)據(jù)速率.........................................................................................................6 3.2調(diào)制.................................................................................................................6 3.3擴頻調(diào)制的數(shù)學(xué)表示.........................................................................................8
LoRa調(diào)制是基于這個調(diào)制方案,但是具體的實現(xiàn)我還是有些謎。.....................................9 1.Chirp信號
LoRa調(diào)制使用基于線性調(diào)頻擴頻調(diào)制(chirp Spread Spectrum,CSS)方案的調(diào)制。chirp信號是sine信號,其頻率隨著時間線性增加(upchirp)或隨著時間線性減小(downchirp)。即chirp=cos(x(t));x(t)為時間t的二次函數(shù)。如下式所示
s(t)= a(t)cos [(t)] a(t)是s(t)的包絡(luò),在(0,T)范圍之外的取值為零。這樣,信號掃過的帶寬B=|u|*T s(t)=a(t)cos(2**fc*t+ *u*t^2+?)這樣,定義信號掃過的帶寬BW=|u|*T
Chirp(upchirp)信號如下所示:
Chirp信號的頻譜
Chirp信號的頻率隨時間的變化關(guān)系圖。
最基礎(chǔ)的基于 chirp信號擴頻調(diào)制是upchirp代表1,downchirp代表0.2.LoRa調(diào)制
LoRa調(diào)制信號的頻率隨時間變化的關(guān)系(以upchirp信號為例)
LoRa調(diào)制中的每一個符號都可以表示為sine信號,頻率在時間周期內(nèi)變化如上圖所示,fc為中心信號掃過頻率范圍的中心頻率,頻帶范圍為[fc-BW/2,fc+BW/2],LoRa符號持續(xù)時間為Ts,從頻率范圍內(nèi)的某一個初始頻率開始上升,到最高頻率fc+BW/2,然后回落到最低頻率fc-BW/2,繼續(xù)開始上升,知道符號的持續(xù)時間Ts,所以在一個Ts時間內(nèi),LoRa符號的頻率一定會掃過整個頻帶范圍。符號頻率的初始值可能為2^SF,SF為傳播因子。(論文上有這樣提到,但是我感覺有點不像呀,因為SF的最大值也不過12,BW的常用帶寬是125kHz,250kHz,500kHz好像比較少用,但是一定有,信息映射會提到)。傳播因子SF定義了每一個LoRa符號里面攜帶比特的數(shù)量。
因為使用了前向糾錯碼,所以信息比特速率會稍微降低一些,加上以上給出的信息,我們可以得到信息比特速率計算如下:
Rb=(SF/Ts)*CR,其中CR為編碼率。
符號持續(xù)時間有SF和帶寬BW共同確定:Ts=2^SF/BW, 所以 Rb=(SF*BW/2^SF)*CR, 由以上式子可以看出,SF越大,符號持續(xù)時間越長,空中傳播時間越長,bite速率越小。
因此,參數(shù):帶寬 BW,傳播因子SF,和編碼率CR,決定了LoRa點對點鏈路的bite速率。大的傳播因子意味著更低的bite速率,但是同時獲得了更高的敏感度(是否可以理解成持續(xù)時間長了,然后能量就大了,而接收端匹配濾波,使得能量聚集)。
LoRa調(diào)制有著一個顯著的優(yōu)勢就是這種調(diào)制方式和編碼方案使得LoRa設(shè)備可以正確的接收在同一個信道兩路相互交疊傳輸?shù)男盘?,只要他們的SF不一樣。
同時,就算是兩路完全一樣的信號,有著相同的SF,也能夠接收信號強度更大的信號。(這是供應(yīng)商聲稱,實際上怎么樣,我也不確定。)
BW,SF參數(shù)的選擇以及對應(yīng)的碼率,bite rate 如下表所示(在頻段863—880MHz): LoRa調(diào)制的具體方案
Chirp擴頻調(diào)制基本上有兩種方式::二進制正交鍵控(BOK:Binary Orthogonal Keying)、和直接調(diào)制(DM:Direct Modulation)。BOK是利用不同的Chirp脈沖來表示不同的數(shù)據(jù),如用從低到高的線性頻率變化(up-chirp)表示1,從高到低的線性頻率變化(down-chirp)表示0。由于Chirp擴頻的處理增益由信號的時間帶寬積(TB)所決定,為了得到良好的增益,TB應(yīng)遠大于1,從而導(dǎo)致通信速度不可能太高。DM是在其他方式調(diào)制(如DPSK、DQPSK等)后的信號上乘以一個Chirp信號,以達到擴頻的目的。在這種情況下,Chirp信號類似于DSSS的PN序列,這種調(diào)制方式結(jié)構(gòu)簡單,易于實現(xiàn),而且整個系統(tǒng)可以只用一種Chirp信號,接收處理也方便。802.15.4a定義的Chirp擴頻就是采用了DM的方式。
(具體的方案細節(jié),還沒有找到,我也有很大疑問)
在ieee 802.15.4a中的6.5.1 2450MHz PHY chirpspread spectrum(CSS)給出了這種調(diào)制方案,也明確表示過,LoRaWAN也是采用基于CSS的專用物理層,但是具體是如何改善應(yīng)用的具體細節(jié)我沒有找到。所以以下講述以ieee 802.15.4a的的調(diào)制方式為藍本 3.1數(shù)據(jù)速率
CSS(2450MHz)PHY數(shù)據(jù)速率為1Mb/s,另外一種可選的速率是250kb/s.結(jié)合使用了CSS和差分正交相移鍵控,分別有8進制和64進制正交化碼,分別對應(yīng)著上面兩種數(shù)據(jù)速率。
3.2調(diào)制
與一般的處理流程一樣,首先將輸入的二進制流分成I和Q兩個比特流,基本是按照逐位交錯分配:第一個比特輸入到I流,則第二個比特輸入到Q流。如若輸入二進制流為:010110,則I流為:001,Q流為110。
然后就是符號映射:在串并變換(S/P)處理,是將輸入的I、Q兩個子流中的二進制數(shù)據(jù)以3個比特為單位(以數(shù)據(jù)速率1Mb/s為例)分別轉(zhuǎn)化為符號流(也即3bit的數(shù)據(jù)對應(yīng)一個symbol)。
但這樣生成的符號流并不直接用于傳輸,而是進行一次數(shù)據(jù)符號(data symbol)到雙正交碼字(bi-orthogonal codeword)的變換。采用雙正交碼字可以減少互相干擾和多徑效應(yīng)的影響,在802.15.4a中為數(shù)據(jù)速率1Mb/s的傳輸定義了以下的符號轉(zhuǎn)化表。
在上面的例子中,做符號變換后,I流為:1-1 1-1;Q流為:-1-1 1 1。
接下來的就是交織處理。(但是在LoRa里面,我暫時還沒有看到交織這個流程,不知道會不會為了終端模塊的簡單,省略這個步驟,但這確實是防止塊衰落的好方法。)
然后,進行P/S變換,將生成的I、Q流結(jié)合在一起,生成作為QPSK編碼輸入的碼片序列(chip sequence)。上例中的I、Q流結(jié)合生成IQ信號,為:1-j,-1 – j,1+ j,-1 + j。
接下來還有一個差分編碼。
接下來就是與subshirp信號相乘即擴頻調(diào)制,便得到了DCSK調(diào)制信號。整個調(diào)制流程完成。
這里,需要對subshirp說明一下.框圖中的CSK發(fā)生器需要周期性的產(chǎn)生以下定義的4種subchirp 序列(chirpsymbols)中的其中一種;四種chirpsymbols如下圖所示:
獨立的chirpsignal,這里稱為subchirp,四個subchirp 級聯(lián)成一個chirpsymbol。
Subchirp之間,頻率不是連續(xù)的,有一定的頻率偏置,但是不影響chirp信號的頻譜,因為在這些點,subchirp信號的幅度為0.3.3擴頻調(diào)制的數(shù)學(xué)表示
用數(shù)學(xué)表示擴頻調(diào)制如下: 設(shè)chirp信號為: CP(n,k,m)
=exp[j(2*pi*f(k,m)
+
u/2 *ξ(k,m)*(t-T(n,k,m))(t-T(n,k,m))] 其中: n=0,1,2……為chirpsymbol流中的第n個chirpsymbol編號。m=1,2,3,4,對應(yīng)上述四種chirpsymbol中的第m種定義。k=0,1,2,3,為第m個chirpsymbol中的第k個subchirp。f(k,m):為第m種chirpsymbol中的第k個subchirp的中心頻率。T(n,k,m):為chirpsymbol流中的第n個符號,屬于第m種的第k個subchirp的中心頻率點的時間。所以有
T(n,k,m)=(k+1/2)*Tsub +n*Tchirp Tsub為一個subchirp持續(xù)時間,Tchirp為一個chirpsymbol持續(xù)時間。
ξ(k,m):指示該個subchirp周期內(nèi)的頻率變化的方向,取值為{+1,-1} u是常數(shù),在802.15.4a中,u=2*pi*7.3158*10^12 rad/s^2;其實就是頻率斜率的絕對值。
T:時間 取值范圍為[T(n,k,m)-1/2*Tsub,T(n,k,m)+1/2*Tsub ] 在直接調(diào)制中,就是用前面生成的相位符號與預(yù)先定義好的chirp信號相乘,即: S~m(t,n,k)=(exp(j*φ(n,k)))*CP(n,k,m)其中:
φ(n,k):為第n個chirpsymbol上的第k個subchirp上的信號。S~m(t,n,k):采用第m種chirpsymbol定義時,在第n個chirpsymbol的第k個subchirp上的調(diào)制信號。
LoRa調(diào)制是基于這個調(diào)制方案,但是具體的實現(xiàn)我還是有些謎。
第二篇:實驗一 FSK調(diào)制實驗
通信原理實驗報告
實驗名稱:
姓 名:
學(xué) 號: 班 級: 時 間:
FSK調(diào)制實驗
南京理工大學(xué)紫金學(xué)院電光系 實驗一 FSK調(diào)制實驗
1、實驗?zāi)康?/p>
2、了解FSK調(diào)制的基本工作原理;
3、掌握FSK正交調(diào)制的基本工作原理與實現(xiàn)過程;
4、預(yù)備知識
5、數(shù)字信號的傳輸工作方式與基本工作過程;
6、FSK的基本工作原理;
7、正交調(diào)制與基帶信號的表示方式;
8、軟件無線電的基本概念;
9、實驗儀器
10、工程“通信信道平臺”實驗箱
11、波器
通信網(wǎng)絡(luò)一臺; 20MHz示一臺;
12、實驗原理
在二進制頻移鍵控中,幅度恒定不變的載波信號的頻率隨著輸入碼流的變化而切換(稱為高音和低音,代表二進制的1和0)。通常,F(xiàn)SK信號的表達式為:
SFSK?2Ebcos(2?fc?2??f)tTb2Ebcos(2?fc?2??f)tTb0?t?Tb
(二進制1)
SFSK?0?t?Tb
(二進制0)
其中2πΔf代表信號載波的恒定偏移。
產(chǎn)生FSK信號最簡單的方法是根據(jù)輸入的數(shù)據(jù)比特是0還是1,在兩個獨立的振蕩器中切換。采用這種方法產(chǎn)生的波形在切換的時刻相位是不連續(xù)的,因此這種FSK信號稱為不連續(xù)FSK信號。不連續(xù)的FSK信號表達式為:
SFSK?2Ebcos(2?fHt??1)Tb2Ebcos(2?fLt??2)Tb0?t?Tb(二進制1)
SFSK?0?t?Tb(二進制0)其實現(xiàn)如圖3.1-1所示:
振蕩器fH放大振蕩器fL輸出輸入數(shù)據(jù)
圖3.1-1 非連續(xù)相位FSK的調(diào)制框圖
由于相位的不連續(xù)會造頻譜擴展,這種FSK的調(diào)制方式在傳統(tǒng)的通信設(shè)備中采用較多。隨著數(shù)字處理技術(shù)的不發(fā)展,越來越多地采用連繼相位FSK調(diào)制技術(shù)。
目前較常用產(chǎn)生FSK信號的方法是,首先產(chǎn)生FSK基帶信號,利用基帶信號對單一載波振蕩器進行頻率調(diào)制。因此,F(xiàn)SK可表示如下:
SFSK(t)??2Ebcos[2?fCt??(t)]Tb2Ebcos[2?fCt?2?kfTbt???m(n)dn]
應(yīng)當注意,盡管調(diào)制波形m(t)在比特轉(zhuǎn)換時不連續(xù),但相位函數(shù)θ(t)是與m(t)的積分成比例的,因而是連續(xù)的,其相應(yīng)波形如圖3.1-2所示:
圖3.1-2連續(xù)相位FSK的調(diào)制信號
由于FSK信號的復(fù)包絡(luò)是調(diào)制信號m(t)的非線性函數(shù),確定一個FSK信號的頻譜通常是相當困難的,經(jīng)常采用實時平均測量的方法。二進制FSK信號的功譜密度由離散頻率分量fc、fc+nΔf、fc-nΔf組成,其中n為整數(shù)。相位連續(xù)的FSK信號的功率譜密度函數(shù)最終按照頻率偏移的負四次冪衰落。如果相位不連續(xù),功率譜密度函數(shù)按照頻率偏移的負二次冪衰落。
FSK的信號頻譜如圖3.1-3所示。
圖3.1-3 FSK的信號頻譜
FSK信號的傳輸帶寬Br,由Carson公式給出:
Br=2Δf+2B 其中B為數(shù)字基帶信號的帶寬。假設(shè)信號帶寬限制在主瓣范圍,矩形脈沖信號的帶寬B=R。因此,F(xiàn)SK的傳輸帶寬變?yōu)椋?/p>
Br=2(Δf+R)
如果采用升余弦脈沖濾波器,傳輸帶寬減為:
Br=2Δf+(1+α)R 其中α為濾波器的滾降因子。
在通信信道平臺中,F(xiàn)SK的調(diào)制方案如下: FSK信號:
s(t)?cos(w0t?2?fi?t)
其中:
fi?{因而有:
f1f2當輸入碼為1當輸入碼為0
s(t)?cosw0tcos2?fi?t?sinw0tsin2?fi?t?cosw0tcos?(t)?sinw0tsin?(t)其中:
t
?(t)?2?fct?2?K?m(t)dt
??如果結(jié)進行量化處理,采樣速率為fs,周期為Ts,有下式成立:
?(n)??(n?1)?2?fcTs?2?Km(n)Ts??(n?1)?2?Ts[fs?Km(n)] ??(n?1)?2?fiTs按照上述原理,F(xiàn)SK正交調(diào)制器的實現(xiàn)為如圖3.1-4結(jié)構(gòu):
cos()f1f2z-1sin()正交調(diào)制器輸入碼流W0
圖3.1-4 FSK正交調(diào)制器結(jié)構(gòu)圖
如時發(fā)送0碼,則相位累加器在前一碼元結(jié)束時相位?(n)基礎(chǔ)上,在每個抽樣到達時刻相位累加2?f1Ts,直到該碼元結(jié)束;如時發(fā)送1碼,則相位累加器在前一碼元結(jié)束時的相位?(n)基礎(chǔ)上,在每個抽樣到達時刻相位累加2?f2Ts,直到該碼元結(jié)束。
在通信信道FSK模式的基帶信號中傳號采用32KHz頻率,空號采用16KHz頻率,數(shù)據(jù)傳輸速率為8Kbps。
在FSK模式下,不采用FEC技術(shù)。制器提供的數(shù)據(jù)源有:
13、外加數(shù)據(jù):通過信道接口模塊提供數(shù)據(jù);
14、全1碼:可測試傳號時的發(fā)送頻率;
15、全0碼:可測試空號時的發(fā)送頻率;
16、01碼:0101…交替碼型,用作一般測試;
17、特殊碼序列:周期為8的碼序列,以便于常規(guī)示波器進行觀察;
18、m序列:可用于對通道性能進行測試;
FSK調(diào)制器的結(jié)構(gòu)如圖3.1-5所示:
FPGATP402sin()外部數(shù)據(jù)全1碼全0碼01碼特殊碼序列m序列數(shù)據(jù)選擇器32KHzD觸發(fā)器相位累加16KHzcos()控制TP401發(fā)時鐘D/AD/ATP801TP80320、將通信信道平臺所有的短路器均于置于1-2狀態(tài)(短路器置于左側(cè))。
低通濾波低通濾波TP802TP804
21、按1.12節(jié)中的方式將通信信道平臺設(shè)置成“FSK模式”。
圖3.1-5 FSK調(diào)制器結(jié)構(gòu)示意圖
19、實驗步驟
22、檢查DSP是否正常工作:測量TP413的波形,如果有脈沖波形,說明DSP已正常工作;如果沒有脈沖波形,則DSP沒有正常工作,需按面板上的復(fù)位按鈕重新對硬件進行初始化。
23、在菜單中選擇不同的輸入碼型:
24、外部數(shù)據(jù)
25、全1碼
26、全0碼27、0/1碼
28、特殊碼序列
29、m序列碼
30、觀察發(fā)送數(shù)據(jù)測量點TP402與TP803(或TP804)之間的關(guān)系:TP402是發(fā)送數(shù)據(jù)信號,TP803基帶FSK波形,以TP402作為同步信號,可以看出TP402與TP803有明確的信號對應(yīng)關(guān)系,在碼元的切換點發(fā)送波形的相位連續(xù);
31、觀察TP803、TP804兩測量點的波形,判斷它們之間的關(guān)系。
32、觀察TP803、TP804兩測量點的李沙育x-y的波形:TP803與TP804為FSK的正交基帶信號,其李沙育圖形應(yīng)為一個圓。在FSK正交調(diào)制方式中,必須采用FSK的同相支路與正交支路信號;不然如果只采用一路同相FSK信號進行調(diào)制,會產(chǎn)生兩個FSK頻譜信號,這需在后面采用較復(fù)雜的中頻窄帶濾波器,如圖3.1-6所示:
幅度正交調(diào)制幅度中頻頻譜基帶頻譜頻率一般調(diào)制幅度頻率頻率帶通濾波器 圖3.1-6 FSK的頻譜調(diào)制過程
33、實驗報告
34、FSK正交調(diào)制方式與傳統(tǒng)的一般FSK調(diào)制方式有什么區(qū)別? 其有哪些特點 ? 答:一般FSK調(diào)制方式產(chǎn)生FSK信號的方法是根據(jù)輸入的數(shù)據(jù)比特是0還是1,在兩個獨立的振蕩器中切換。采用這種方法產(chǎn)生的波形在切換的時刻相位是不連續(xù)的。而FSK正交調(diào)制方式產(chǎn)生FSK信號的方法是,首先產(chǎn)生FSK基帶信號,利用基帶信號對單一載波振蕩器進行頻率調(diào)制。采用這種方法產(chǎn)生的波形在切換的時刻相位是連續(xù)的。在FSK正交調(diào)制方式中,必須采用FSK的同相支路與正交支路信號,不然如果只采用一路同相FSK信號進行調(diào)制,會產(chǎn)生兩個FSK頻譜信號
35、畫出各測量點工作波形。
36、為什么TP803、TP804的信號具有正交性。答:加了本地載波cos(w0t)的作用
4、心得體會
本次實驗并不難,最主要的是掌握基礎(chǔ)知識,除此之外,要熟悉實驗箱上的各個功能分塊,能夠準確知道每個模塊的各個作用和功能,對實驗的內(nèi)容,也要了解。這次的實驗讓我對2FSK的調(diào)制有了進一步的認識,同時提高了我的動手能力,達到了學(xué)以致用的效果!
第三篇:煙草調(diào)制學(xué)參觀體會
煙草調(diào)制學(xué)實踐報告
2014年5月21日我班在各位老師的帶領(lǐng)下在XX地有序地進行了煙葉生產(chǎn)與晾制的參觀工作。
曬煙是XX的主要經(jīng)濟作物,是農(nóng)民收入的重要來源,是XX農(nóng)村經(jīng)濟重要的產(chǎn)業(yè)支柱。XX早已經(jīng)有了“中國雪茄之鄉(xiāng)”的稱號,在這一天的參觀實踐當中更是體會到了此美譽。
一路走來映入眼簾的大都是長勢旺盛的綠油油的各種品種的煙葉。其中,以晾曬煙為主。通過進一步了解,我們知道了大泉坑種植的煙葉品種主要有擁有悠久歷史的當?shù)仄贩N柳煙,泉煙;國外引進的K326;正在試驗中的什煙1號,德雪1號等。我們看到了在一片遮陽網(wǎng)下長勢較好的從古巴引進的煙草品種,奇怪的是,這一片范圍的古巴煙株都沒有打頂,當?shù)氐念I(lǐng)導(dǎo)解釋是由于其用途所致。這里的煙葉用作雪茄煙加衣、加芯,為了讓用作加衣的煙葉擁有充分的韌性,由此采取不打頂?shù)拇胧?,充分消耗煙株養(yǎng)分,使煙葉變薄,其中煙葉素質(zhì)較好的作加衣用,次之用于加芯。并且由于當?shù)氐臍鉁剌^低,由此技術(shù)人員采取加濕升溫等措施來調(diào)節(jié)環(huán)境的溫度。XX的晾曬煙大多移栽得比較早,主要由于當?shù)貙嵭械緹熭喿鞯姆N植制度,煙葉收獲以后就會種植水稻,這樣既有效地控制了病蟲害的發(fā)生,又充分地利用了土地。但是每年的3月就將煙苗移栽至大田,此時的環(huán)境溫度較低,低溫條件下,煙株不能正常的生長,當?shù)鼐陀玫啬?、秸稈覆蓋的方式解決低溫問題。
大泉坑的大部分煙葉長勢較好,但是也存在著一些問題。在一些煙田中有部分染病的煙葉,經(jīng)過詢問得知是由于上一茬作物除草劑使用過多,農(nóng)藥殘留影響了煙葉的正常生長,使得煙葉葉面畸形、易感病,往往這種煙葉的使用價值不高??赡苡捎诋?shù)貧夂蛟?,煙田中較多的K326長勢均較弱,葉片狹窄,葉色不正,植株矮小。據(jù)了解,此種煙葉不用傳統(tǒng)的烤煙調(diào)制方式,而是結(jié)合當?shù)貤l件采用晾曬煙的調(diào)制方式。經(jīng)過觀察對比還發(fā)現(xiàn),同為K326,但由于施氮量的不同煙田當中煙葉的長勢有較大的區(qū)別,施氮量多的煙葉肥厚,施氮量少的煙葉長勢較弱。當?shù)氐牧罆駸煼N植密度大約為2000株/畝,由于成都平原雨水較多,氮肥經(jīng)雨水沖刷容易流失,煙株種植密大等原因,當?shù)亓罆駸煙熖锲骄慨€施氮量遠大于烤煙,有些甚至達到了每畝20kg純氮。
這一天我們已經(jīng)看到了較多煙農(nóng)正在煙田收獲下部成熟的煙葉,并且在一些農(nóng)戶的院子中也將早已收獲的煙葉進行了調(diào)制。能夠看到,正在變黃期的曬紅煙煙葉中,部分煙葉并沒有變色,仍呈綠色狀態(tài),由于煙農(nóng)對煙葉的成熟度缺乏系統(tǒng)的認識,并且采收工作繁重等原因,將此種還未達到成熟度的煙葉采收并和成熟的煙葉一起調(diào)制,因此出現(xiàn)了成熟煙葉夾雜未熟煙葉的情況。據(jù)了解,曬紅煙成熟的標志主要有一下幾點:一是煙葉表面絨毛基本脫落;二是葉尖向葉背面微卷呈鉤狀;三是葉面有類似于成熟斑較均勻的黃色斑點;四是莖葉夾角變大,葉基部產(chǎn)生黑色線狀物。此四點缺一不可,否則就可能為假熟煙葉。若將未熟煙葉采收,并和成熟煙葉一起調(diào)制,那么就會在變色期看到“黃中間綠”的現(xiàn)象。在實際生產(chǎn)中這種現(xiàn)象很容易發(fā)生,所以在后期煙農(nóng)還會將煙葉進行分揀,將假熟煙葉與成熟煙葉分開。目前,XX地區(qū)的晾曬煙基本是由煙農(nóng)自行收獲并且進行簡單的晾曬,晾曬后再分級扎把并且置于適宜條件進行醇化。分級時主要以煙葉長度為參數(shù),長的最優(yōu)為一級,以此類推,除此之外還要看色澤是否均勻一致,葉面是否有空洞等。由于前幾天下雨的原因,部分晾制的煙葉出現(xiàn)了微微發(fā)霉的現(xiàn)象,主要是當時看到的農(nóng)戶其調(diào)制設(shè)施較為簡陋,四周為普通的泥墻,且沒有屋頂,只是一塊塑料布,在下雨的時候充當“房頂”的作用,若持續(xù)下雨的天氣,對晾制的煙葉影響很大,可能會進一步霉變。在當?shù)匾部吹搅苏谕晟浦械囊环N新型晾房,屋頂為透明瓦,陽光可充分透過,晾房較高,可以容納較多煙葉,且利于通風排濕。
現(xiàn)在大多數(shù)的晾曬煙都是利用自然條件進行調(diào)制,很容易受天氣的限制,從而影響煙葉調(diào)制后的品質(zhì)?,F(xiàn)在有研究者致力于晾曬煙調(diào)制設(shè)備的研究,研究發(fā)現(xiàn)將白肋煙進行烘焙處理,可以明顯改善其香氣質(zhì)量,有效去除白肋煙中的部分氨類和揮發(fā)堿等不利于煙氣質(zhì)量的物質(zhì),減輕雜氣和刺激性。只是技術(shù)還不成熟,并且還沒有在其他晾曬煙中進行應(yīng)用,也許可以將這種調(diào)制方式應(yīng)用于XX晾曬煙,這樣就不會受到天氣條件的影響,并可以提高煙葉的品質(zhì),減少地方性雜氣,但是關(guān)于這方面還有待進一步研究。
基于當?shù)氐难料x病發(fā)較為嚴重,部分研究員正致力于蚜蟲的生物防治的相關(guān)研究。在不傷害煙葉的基礎(chǔ)上,利用蚜繭蜂的產(chǎn)卵方式,將卵產(chǎn)在蚜蟲體內(nèi),后期隨著蟲卵的生長蚜蟲被裂解、死亡。此種方式大大減少了化學(xué)試劑的使用,能控制人畜安全,對環(huán)境無害,利于長期控制管理,也不會像化學(xué)試劑的使用而產(chǎn)生抗性。若研究成功后大力推廣,既有利于環(huán)境的保護,同時也利于降低農(nóng)藥的殘留,推動有機煙葉的發(fā)展。而且如果將這種防治方式應(yīng)用于蔬菜瓜果等領(lǐng)域,對整個農(nóng)業(yè)的貢獻都是很大的。但是這種防治效果較慢,常有天敵跟隨,而且只能控制到一定水平,容易受到生態(tài)地域和氣候條件的限制。所以要大力推廣還要將這種技術(shù)進一步完善。
雖然現(xiàn)在XX的晾曬煙在當?shù)卣闹С窒掳l(fā)展得如火如荼,但是和國外的優(yōu)質(zhì)煙葉相比還是有很大的差距,目前本地生產(chǎn)的煙葉尚達不到國內(nèi)雪茄煙發(fā)展的需求。由于種植技術(shù)和管理不規(guī)范,一般都是農(nóng)戶自行采收后,在自己的院子中依賴于天氣進行調(diào)制,調(diào)制后又自行將晾曬煙煙葉分級,分級之后再捆綁醇化,沒有形成統(tǒng)一的管理模式,因此XX種植的煙葉更多的是滿足民用市場的需求,難以達到雪茄制造工業(yè)的質(zhì)量要求,無法滿足煙草工業(yè)生產(chǎn)所需的原料,形成了原料生產(chǎn)和工業(yè)可用性的脫節(jié),原料供給與工業(yè)需求的矛盾,雪茄煙加工嚴重依賴于進口煙葉。
國產(chǎn)雪茄煙葉整體質(zhì)量偏低,這是客觀事實,但矛盾在一定條件下可以轉(zhuǎn)化,成為發(fā)展的機會。近年來,XX與川渝中煙、安徽中煙等工業(yè)企業(yè)共同合作,劃分種植區(qū)域、大力發(fā)展水利措施,積極引進先進并適宜XX種植的煙葉品種,大力推廣種植新技術(shù),開展基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)改善晾曬煙生產(chǎn)條件,積極實現(xiàn)現(xiàn)代煙草農(nóng)業(yè)的建設(shè),將晾曬煙分散經(jīng)營轉(zhuǎn)化為集中經(jīng)營,改正傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式,實現(xiàn)基礎(chǔ)化設(shè)施建設(shè)、規(guī)?;N植、集約化經(jīng)營、專業(yè)化分工、信息化管理。把XX晾曬煙建成國內(nèi)乃至國際雪茄企業(yè)的優(yōu)質(zhì)原料基地。這是XX晾曬煙發(fā)展的根本出路,也是XX經(jīng)濟發(fā)展的必然選擇,我們期待著也憧憬著。
不難發(fā)現(xiàn),目前XX煙草農(nóng)業(yè)還存在一些問題:一是機械化程度不夠,現(xiàn)在依靠的大多是人工操作,不僅費時而且成本高;二是基礎(chǔ)設(shè)施不夠完善,雖然已經(jīng)有部分地區(qū)實現(xiàn)了溝渠灌溉,但是部分基礎(chǔ)設(shè)施還是有待提高;三是未實現(xiàn)集約化經(jīng)營,雖然有部分煙田實行了統(tǒng)一管理,但是程度還不夠,還是存在散戶;四是煙農(nóng)的專業(yè)素質(zhì)不夠,雖然大體上能夠了解煙葉的生產(chǎn)情況,但是煙農(nóng)的專業(yè)素質(zhì)還需要進一步提高,避免除草劑、氮肥的不正確使用,采收未成熟煙葉等情況的出現(xiàn);五是有些品種不適合在當?shù)胤N植,如K326等,不適宜XX的氣候,長勢較差。要想使得XX有更深遠的發(fā)展,更要做到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)機械化;完善基礎(chǔ)設(shè)施,進行水、田、路綜合治理,持續(xù)開展煙水工程建設(shè)、土地平整改造、煙區(qū)道路配套建設(shè)、晾曬設(shè)施建設(shè)、農(nóng)機設(shè)施配套、收購網(wǎng)點和倉儲設(shè)施建設(shè);統(tǒng)一管理;培訓(xùn)煙農(nóng),使煙農(nóng)更了解煙葉的生產(chǎn),將先進的技術(shù)進行推廣普及;加強對種質(zhì)資源的研究,種植適合XX氣候的品種;以此形成獨特的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)、產(chǎn)業(yè)風格和產(chǎn)業(yè)方式。
通過這次參觀,我深深地體會到了實踐的重要性。在課堂上學(xué)到的是理論知識,而理論指導(dǎo)著實踐,實踐驗證著理論,要面臨以后的工作,正確處理實際生產(chǎn)中的問題,實踐就一個很有必要而且重要的環(huán)節(jié)。實踐就是將所學(xué)的理論知識與生產(chǎn)實際聯(lián)系起來的紐帶,實踐就是參加工作前的預(yù)熱活動。有了實踐我們才能將課堂學(xué)到的東西更立體化形象化,想牛吃草一樣把知識回味消化。俗話說“讀萬卷書行萬里路”,參加實踐更利于加深對理論知識的理解,更利于增加對現(xiàn)狀的了解,將我們學(xué)到的東西應(yīng)用于生產(chǎn)實際中,這樣學(xué)到的東西才不會是個空殼。
我認為在有條件的前提下應(yīng)該多讓學(xué)生參加實踐。實踐的時候面對的不再是理論,而是實際的生產(chǎn),在實際生產(chǎn)當中進行學(xué)習,這樣改變了傳統(tǒng)的學(xué)習方式,不再是老師在講臺上,學(xué)生在座位上,拉近了學(xué)生與老師的距離,也拉近了學(xué)生與知識的距離,更能引發(fā)同學(xué)們的新鮮感,利于學(xué)生仔細觀察,認真聆聽,積極的思考并且能夠主動和當?shù)氐膶I(yè)人士進行交流,更利于同學(xué)們的學(xué)習和工作。因此,實踐對于每個人來說都有必要。
總的來說,這次的實踐非常有意義。不管是以后參加社會工作還是搞科研,都離不開實踐,因為“實踐是檢驗真理的唯一標準”。沒有實踐就不會有認識,不理解實踐也不能正確理解認識,認識產(chǎn)生于實踐的需要。由此,想要對某個東西有所認識,必須立足于社會實踐。實踐可以把正確的認識變成直接的現(xiàn)實,這樣,實踐也就成了溝通主觀和客觀之關(guān)系的橋梁。
第四篇:模擬調(diào)制與解調(diào)(全)
通訊系統(tǒng)原理課程設(shè)計
設(shè)計題目:模擬調(diào)制/解調(diào) 姓
名:
院(系): 機電工程學(xué)院 專
業(yè):電子信息工程專業(yè) 指導(dǎo)老師:薛艷茹 劉艷東
日期:2010年6 月12 日至 6 月18日
一 設(shè)計目的:通過MATLAB軟件實現(xiàn)模擬調(diào)制/解調(diào)。二 摘要:
根據(jù)調(diào)制信號的不同,可將調(diào)制分為模擬調(diào)制和數(shù)字調(diào)制。模擬調(diào)制的輸入信號為連續(xù)變化的模擬量,數(shù)字調(diào)制的調(diào)制信號是離散的數(shù)字量。在對調(diào)制進行仿真模擬有帶通的和基帶的兩種選擇。帶通仿真的載波信號包含于傳輸模型中。由于載波信號的頻率遠高于輸入信號,根據(jù)抽樣定理,抽樣頻率必須至少大于兩倍的載波頻率才能正確地恢復(fù)信號,因此對高頻信號的模擬仿真效率低、速度慢。為了加速模擬仿真,一般使用基帶仿真,也稱為低通對等方法?;鶐Х抡媸褂脦ㄐ盘柕膹?fù)包絡(luò)
關(guān)鍵字:MATLAB 基帶調(diào)制與解調(diào) 帶通模擬調(diào)制與解調(diào)
三 所需MATLAB函數(shù):
在MATLAB的函數(shù)庫中,每一個通帶調(diào)制/解調(diào)函數(shù)也有一個基帶調(diào)制/解調(diào)函數(shù)與其對應(yīng): 基帶函數(shù) 帶通函數(shù) 函數(shù)功能
amod amodce 模擬調(diào)制
ademod ademod 模擬調(diào)制 dmod ddemod 數(shù)字調(diào)制 ddemod ddemod 數(shù)字調(diào)制 modmap modmap 數(shù)字映射 demodmap demodmap 數(shù)字逆映射
其中可選用的模擬調(diào)制/解調(diào)方式為' DSB-SC AM' ,' DSB-TC AM ','SSB AM','QAM','FM'和'PM';可選的數(shù)字調(diào)制/解調(diào),數(shù)字映射/逆映射的方式為'ASK','QASK','QASK/CIRCLE','QASK/ARB','FSK','PSK'和'sample'。sample函數(shù)可以改變輸入數(shù)據(jù)的抽樣速率,是一種支持調(diào)制技術(shù)的應(yīng)用。
四 帶通模擬調(diào)制與解調(diào)
模擬調(diào)制通常分為:幅度調(diào)制(AM)、頻率調(diào)制(FM)和相位調(diào)制(PM)。幅度調(diào)制又可分為常規(guī)幅度調(diào)制(AM)、抑制雙邊帶幅度調(diào)制(DSB-AM)、抑制單邊帶幅度調(diào)制(SSB-AM)和正交幅度調(diào)制(QAM)等。解調(diào)就是從調(diào)制信號中提取消息信號。解調(diào)過程與利用何種解調(diào)方式有關(guān)。在模擬調(diào)制的仿真中包含兩個頻率:載波頻率 fc和仿真的采樣頻率 fs。這里我們主要用matlab進行正交幅度調(diào)制與解調(diào)的仿真
正交幅度調(diào)制(QAM)調(diào)制信號為:
u(t)?mI(t)cos(2?fct??c)?mQ(t)sin(2?fc??c)?c
其中mI(t)為同相信號,mQ(t)為正交信號,fc是載波頻率(單位赫茲Hz),是初始相位。正交幅度調(diào)制過程如圖所示。對應(yīng)的解調(diào)過程如圖
正交幅度調(diào)制框圖
正交幅度調(diào)制的解調(diào)框圖
帶通模擬調(diào)制/解調(diào)函數(shù):
(1)帶通模擬調(diào)制函數(shù)amod()格式:y=amod(x,Fc,Fs,method…)
功能:用載波為Fc(Hz)的信號來調(diào)制模擬信號x,采樣頻率為Fs(Hz),F(xiàn)c > Fs。變量Fs可以是標量也可以為一個二維的矢量。二維矢量中第一個值為采樣頻率,第二個值為調(diào)制載波的初相,初相以弧度表示,默認值為0。根據(jù)采樣定理,采樣頻率必須大于或等于調(diào)制信號最高頻率的兩倍。
(2)帶通模擬解調(diào)函數(shù)ademod()格式:z=ademod(y,Fc,Fs,method...)功能:對載波為Fc的調(diào)制信號y進行解,采樣頻率Fs,F(xiàn)c>Fs。它是amod函數(shù)的逆過程,amod與ademod選擇的調(diào)制方式必須相同,否則不容易正確復(fù)制出源信號。該函數(shù)在解調(diào)中用到一個低通濾波器,低通濾波器傳輸函數(shù)的分子、分母由輸入?yún)?shù)num、den指定,低通濾波器的采樣時間等于1/Fs。當num=0或缺省時,函數(shù)使用一個默認的巴特沃斯低通濾波器,可由[num,den]=butter(5,Fc*2/Fs)生成。
五 基帶調(diào)制與解調(diào)
基帶仿真,也稱低通對等方法,使用帶通信號的復(fù)包絡(luò)作為輸入信號。設(shè)B為原始信號帶寬,基帶仿真要求仿真抽樣率大于或等于2B,而一般的有 B< ● 相干解調(diào) 接收信號z(t)的同相和正交分量為: j2?(zI(t)?jzQ(t)?z(t)e ● 非相干解調(diào) 非相干解調(diào)可以應(yīng)用于 DSB-SC AM、DSB-TC AM、FM 和 PM。對于AM調(diào)制,非相干解調(diào)可以使用包絡(luò)檢測法。 ?)fc?f?c)?j(???其中fc和? 分別是載波信號的頻率和相位。利用z(t)的估值可以恢復(fù)信號u(t)1.基帶模擬調(diào)制函數(shù)amodce()格式:y=amodce(x,Fs,method,···)功能:對輸入信號x進行調(diào)制,輸出復(fù)包絡(luò)信號。輸入輸出的采樣頻率為Fs(Hz)。輸出y為一個復(fù)矩陣。Fs可以是標量也可以為二維的矢量。二維矢量中第一個值為采樣頻率,第二個值為載波信號的初相,初相以弧度表示,默認值為0。字符串變量method指定所用的調(diào)制方式 2.基帶模擬解調(diào)函數(shù)ademodce()格式:z =ademodce(y,Fs,method…) 功能:對接收的復(fù)包絡(luò)信號y進行解調(diào),y的采樣頻率為Fs(Hz)。Fs可為標量也可以為二維矢量。矢量中第一個值為采樣頻率,第二個值為調(diào)制載波的初相,初相為弧度表示,且默認值為 0。采樣頻率必須與調(diào)制中所用的采樣頻率一致,但初相可以不一致。 函數(shù)在解調(diào)中可使用低通濾波器,低通濾波器傳輸函數(shù)的分子、分母分別由輸入?yún)?shù)num和den指定,低通濾波器的采樣時間為1/Fs 秒。當num=0或缺省時,該函數(shù)將不使用低通濾波器。字符串變量method指定所用的調(diào)制方式 六 使用MATLAB模擬信號調(diào)制與解調(diào)。 1.帶通調(diào)制與解調(diào)MATLAB程序如下: Fs=100; %采樣頻率 Fc=15; %載波頻率 t=0:0.025:2; %采樣時間 x=sin([pi*t',2*pi*t']); %信號 y=amod(x,Fc,Fs,'qam'); %正交幅度調(diào)制 z=ademod(y,Fc,Fs,'qam'); %正交幅度解調(diào) plot(t,x(:,1),'-',t,z(:,1),'--') %繪制調(diào)制信號 hold;plot(t,x(:,2),'-o',t,z(:,2),'--*') %繪制調(diào)制信號 matlab仿真后效果圖 2.基帶調(diào)制解調(diào)MATLAB程序: Fs=100; %信號采樣頻率 t=[0:1/Fs:5]'; %信號采樣時間 x=[sin(2*pi*t),.5*cos(5*pi*t),sawtooth(4*t)]; %輸入信號原 y=amodce(x,Fs,'fm'); %調(diào)制 z=ademodce(y,Fs,'fm'); %解調(diào) subplot(2,1,1);plot(x); %繪制源信號 subplot(2,1,2);plot(z); %繪制調(diào)制解調(diào)后的信號 程序運行得到的信號源和解調(diào)信號的波形圖: 七 心得體會 通信原理是電子信息工程通信方向最主要的專業(yè)課程之一,通過在課堂上對理論知識的學(xué)習,我們了解到現(xiàn)代通信的基本方式以及其原理。然而,如何將理論在實踐中得到驗證和應(yīng)用,是我們學(xué)習當中的一個問題。而通過本次課程設(shè)計,我們在強大的MATLAB平臺上對數(shù)字信號的傳輸系統(tǒng)進行了一次仿真,有效的完善了學(xué)習過程中實踐不足的問題,同時進一步鞏固了原先的基礎(chǔ)知識。 通過這次的課程設(shè)計,我們對信息和通信系統(tǒng)有了更進一步的認識,尤其是在系統(tǒng)設(shè)計方面,盡管是非?;A(chǔ)的2ASK調(diào)制與解調(diào)的傳輸,也是經(jīng)過若干設(shè)備協(xié)同工作,才能保證信號有效傳輸,而小到僅僅是一個參數(shù),都有可能導(dǎo)致整個系統(tǒng)無法正常運行。 另一方面,我們通過本次的課程設(shè)計,著實領(lǐng)教了MATLAB矩陣實驗室強大的功能和實力。通過在SIMULINK環(huán)境下對系統(tǒng)進行模塊化設(shè)計與仿真,使我們獲得兩方面具體經(jīng)驗,第一是MATLAB中SIMULINK功能模塊的使用方法,第二是圖形化和結(jié)構(gòu)化的系統(tǒng)設(shè)計方法。這些經(jīng)驗雖然并不高深,但是對于剛?cè)腴T的初學(xué)者來說,對以后步入專業(yè)領(lǐng)域進行設(shè)計或研發(fā)無疑具有重大的意義。 自從因特網(wǎng)把我們領(lǐng)進信息時代開始,人類的歷史翻開了璀璨的一頁。隨著信息的飛速發(fā)展,通信原理也隨之崛起。從而,使得培養(yǎng)新世紀的技術(shù)人才顯得分外重要。 在學(xué)習通信原理理論基礎(chǔ)后,我們又在此基礎(chǔ)上通過利用MATLAB仿真真正的看到了通信中傳輸信息的一系列的問題。比如說要使信號不失真的能夠傳輸?shù)浇邮斩司鸵紤]很多的因數(shù)。在發(fā)送端要注意噪聲的加入,盡量的減少噪聲進入信道中,以免在接收端使信號失真度過大而不能夠恢復(fù)成原來的信號。而在接收端,采用哪種解調(diào)方式能夠更好的恢復(fù)出原來的信號。 這次的課程設(shè)計使我收益頗豐,對通信原理有了新的認識。 Analog modulation/demodulation Summary According to the different modulated signal,the modulation can be divided into analog and digital modulation.Analog input signal for continuous modulation of the analog and digital changes is discrete modulation of the modulated signal of the digital quantity.In the simulation of modulation is simulated and baseband bandpass two choices.Band-pass simulation of signal transmission carrier contained in model.Because the frequency modulated signal input signal, far higher sampling theorem, sampling frequency according to at least than twice as the carrier frequency can properly restore signals, thus the simulation of the high frequency signal low efficiency and speed.In order to speed up the simulation, generally using baseband simulation, also called low-pass equivalence method.Keywords: MATLAB Analog modulation/demodulation 八 參考文獻 通訊原理教程 樊昌信 編著 電子工業(yè)出版社 MATLAB語言與控制系統(tǒng)仿真 孫亮 主編 北京工業(yè)大學(xué)出版社 基于MATLAB的2FSK信號調(diào)制 2FSK 一個FSK信號可以看成是兩個不同載波的2ASK信號的疊加。其解調(diào)和解調(diào)方法和ASK差不多。2FSK信號的頻譜可以看成是f1和f2的兩個2ASK頻譜的組合 1FSK程序: 2FSK圖形(包含誤碼率分析): close all clear all ti=0;fpefsk=[];startn=-6;endn=18;for ti=startn:endn n=1000;f1=18000000;f2=6000000;bitRate=1000000;N=50;基于MATLAB的2FSK信號調(diào)制 noise=ti;signal=source(n,N);transmittedSignal=fskModu(signal,bitRate,f1,f2,N);signal1=gussian(transmittedSignal,noise);configueSignal=demoFSK(signal1,bitRate,f1,f2,N);configueSignal;P=CheckRatePe(signal,configueSignal,n)fpefsk=[fpefsk,P];end figure(8);semilogy(startn:length(fpefsk)+startn-1,fpefsk);grid on;title('Bit Error Rate Of FSK');xlabel('r/dB');ylabel('PeFSK');load PeRate save PeRate.mat fpefsk fpeask 基于MATLAB的2FSK信號調(diào)制 1.隨機信號的產(chǎn)生 2.FSK信號調(diào)制 基于MATLAB的2FSK信號調(diào)制 3.信道加噪聲后信號 基于MATLAB的2FSK信號調(diào)制 4.接收信號的解調(diào) 基于MATLAB的2FSK信號調(diào)制 5.解調(diào)出的二進制信號 誤碼率分析 基于MATLAB的2FSK信號調(diào)制 附錄:程序 FSK clear all close all i=10;%基帶信號碼元數(shù) j=5000;a=round(rand(1,i));%產(chǎn)生隨機序列 t=linspace(0,5,j);f1=10;%載波1頻率 f2=5;%載波2頻率 fm=i/5;%基帶信號頻率 B1=2*f1;%載波1帶寬 B2=2*f2;%載波2帶寬 %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%產(chǎn)生基帶信號 基于MATLAB的2FSK信號調(diào)制 st1=t;for n=1:10 if a(n)<1;for m=j/i*(n-1)+1:j/i*n st1(m)=0;end else for m=j/i*(n-1)+1:j/i*n st1(m)=1;end end end st2=t;%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%基帶信號求反 for n=1:j;if st1(n)>=1;st2(n)=0;else st2(n)=1;end end;figure(1);subplot(411);plot(t,st1);title('基帶信號');axis([0,5,-1,2]);subplot(412);plot(t,st2);基于MATLAB的2FSK信號調(diào)制 title('基帶信號反碼');axis([0,5,-1,2]);%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%載波信號 s1=cos(2*pi*f1*t)s2=cos(2*pi*f2*t)subplot(413),plot(s1);title('載波信號1');subplot(414),plot(s2);title('載波信號2');%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%調(diào)制 F1=st1.*s1;%加入載波1 F2=st2.*s2;%加入載波2 figure(2);subplot(411);plot(t,F1);title('s1*st1');subplot(412);plot(t,F2);title('s2*st2');e_fsk=F1+F2;subplot(413);plot(t,e_fsk);title('2FSK信號')nosie=rand(1,j);fsk=e_fsk+nosie;subplot(414);基于MATLAB的2FSK信號調(diào)制 plot(t,fsk);title('加噪聲信號')%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%相干解調(diào) st1=fsk.*s1;%與載波1相乘 [f,sf1] = T2F(t,st1);%通過低通濾波器 [t,st1] = lpf(f,sf1,2*fm);figure(3);subplot(311);plot(t,st1);title('與載波1相乘后波形');st2=fsk.*s2;%與載波2相 [f,sf2] = T2F(t,st2);%通過低通濾波器 [t,st2] = lpf(f,sf2,2*fm);subplot(312);plot(t,st2);title('與載波2相乘后波形');for m=0:i-1;%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%抽樣判決 if st1(1,m*500+250)<0.25;for j=m*500+1:(m+1)*500;at(1,j)=0;end else for j=m*500+1:(m+1)*500;at(1,j)=1;基于MATLAB的2FSK信號調(diào)制 end end end;subplot(313);plot(t,at);axis([0,5,-1,2]);title('抽樣判決后波形')第五篇:基于MATLAB的2FSK調(diào)制