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换频调制(frequency-exchange modulation)是指从一个频率变到另一个频率,且不需要相位连续的调频方法。
在无线电通信中,角度调制是一种重要的调制方式,它包括频率调制和相位调制。频率调制又称调频(FM),它是使高频振荡信号的频率按调制信号的规律变化(瞬时频率变化的大小与调制信号成线性关系),而振幅保持恒定的一种调制方式。调频信号的解调称为鉴频或频率检波。
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AUV水声跳频通信调制解调器的设计与实现
在复杂时变水声通信环境中非相干FH-FSK调制解调技术是一种较为稳健、可靠的通信方式,适合于低速、高可靠的水声设备遥控等应用场合,如水面船遥控高速运动的水下智能机器人(autonomous underwater vehicle,AUV)。但也面临着以下困难:1)高速运动带来的多普勒会严重恶化通信系统性能;2)为节省能耗,AUV依据通信需求可对通信单元进行经常性的上电与断电操作,导致异步单工工作模式下水面与水下通信节点之间很难协调工作。针对以上问题,提出了采用脉冲对技术进行可靠多普勒估计,并采用线性插值技术进行高效多普勒补偿;结合通信节点板载高精度时钟以及设计的声链路同步机制有效地解决了AUV和水面控制船之间的双向链路建立与数据传输工作。基于OMAP-L138双核处理器平台设计与实现了FH-FSK的水声调制解调器的样机,湖上实验结果表明提出的传输控制协议可保证通信节点之间的通信链路随机建立和断开,结果证明所设计的样机稳定、可靠。
空间分集选频调制解调器的设计与实现
针对空间分集选频技术体制在两重空间分集站型下的应用,设计并实现了新型散射调制解调器。介绍了两重空间分集选频调制解调器的组成,描述了基本工作原理,进而阐述了实时信道认知技术、链路反馈控制技术和突发散射解调技术的设计思路和实现方案。采用无线信道模拟器及微波收发信机搭建测试系统并进行室内模拟测试,测试结果表明,空间分集选频调制解调器的性能优于传统调制解调器4 dB,证实了新型调制解调器的优越性。
内调制是在光源上直接施加调制信号,使光源在发光过程中完成光的参数调制,又称为直接调制。半导体激光器或发光二极管都可采用直接调制。半导体激光器的调制信号连同偏流必须超过它的阈值才能实现调制。
ASK-幅度键控是通过改变光能强度以载送数字信息,也称为光强调制。
FSK-频键移键控是通过改变光波的频率以载送数字信息,也称为光频调制。
psk-相移键控是通过改变光波的相位以载送数字信息,也称为光相调制。
光的FSK和PSK,必须采用相干性很好的光源,即单纵模的谱线很窄的激光光源。
外调制是在光源之外设有光调制器。在调制器上施加电数字信号作调制信号,使来自光源的光波、在经过调制器后,输出光的参数随调制信号而改变。一般光调制器有固体光调制器和半导体光调制器两种:①LiNbO3固体光调制器的光源一般为半导体相干光激光器,其外部设有LiNbO3光调制器。电数字信号施加于LiNbO3光调制器上,LiNbO3具有电光旋光效应,使输出光的相位、幅度随之而改变,完成光强调制或光相调制;②半导体光调制器是把半导体外延管心用微解理工艺分成两或三段。一段制成激光器,注入直流电流产生直流激光,另一端那段制成光调制器,加入电数字信号就可以调制输出光,中间段注入电流以控制光相位,整体协调。半导体外调制方法比直接调制的速度高,谱线好。
一般光纤通讯系统中的外调制器包括四类:①声光(AO)调制器;②磁光调制器,即Farady调制器;③电光(EO)调制器④电吸收(EA)调制器。现代光纤系统中主要使用两类调制器,一种是依赖于一定平面波导载光方式改变的电光调制器,另一种是内部结构类似于激光器的半导体二极管电吸收调制器,后者能在透过光和吸收光两个状态下切换。
按照调制机理可分为:①电光调制器是利用电光晶体(如铌酸锂)的折射率随外加电场而变即电光效应实现光调制;②磁光调制器是利用光通过磁光晶体(如钇铁石榴石)时,在磁场作用下其偏振面可发生旋转实现光调制;③声光调制器是利用材料(如铌酸锂)在声波作用下产生应变而引起折射率变化即光弹效应实现光调制;④波导型光调制器是用集成光学技术在基片上制成薄膜光波导实现电光、磁光或声光调制。