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数字通信技术与仪器测量技术

时间:2021-01-06 来源:计量校准点击:次

数字通信技术与仪器测量技术

1.MSK/GMSK:被欧洲蜂窝移动电话GSM和AMPS用于CDPD移动数据传输。

2.BPSK:被电缆调制解调器采用。

3.QPSK/DQPSK:适合卫星通信，美国窄带CDMA，北美NADC，日本PDC，小灵通。

4.OQPSK:美国窄带码分多址和卫星通信采用。

5.FSK/GFSK:欧洲数字无绳电话DECT、数字寻呼系统POCSAG/FLEX和ERMES采用。

6.8/16 VSB:被北美数字电视、广播和数字有线电视采用。

7.16QAM:用于微波数字通信、调制解调器、DVB-C、dvb-t。

总的来说，“通信”是一项成熟的技术，但通常指的是模拟通信，因为数字通信的革命方兴未艾。首先，模拟通信和数字通信的区别在于：

模拟通信自始至终从未以任何方式改变音频和语音，而数字通信在开始时将模拟音频和语音信号数字化。因此，数字调制不仅可以传输音频和语音信号，还可以传输数据通信；

其次，模拟通信的调制技术只有三种：调幅、调频、调相，但在数字调制方面，只有一种I-Q调制。

特别是在射频传输的技术上，因为模拟信号是不可分的，但是数字信号是一个很简单的东西，所以处理射频传输的模拟通信技术只有频分多址(FDMA)/频分双工(FDD)；在数字通信方面，有很多技术可供选择，如频分多址，时分多址或码分多址，在收发双工方面，除了FDD外，还可以采用TDD双工技术。

计量检测技术及其应用

从上面的分析和比较中，我们可以发现模拟通信和数字通信的比较：

基频方面，是数字位的正弦波对；

调制方面，是AM/FM/PM到IQ调制；

在射频传输方面，是连续波时变信号。

因此，灵敏度是在模拟通信中测量的，但它变成了误码率BER或帧误码率BER在数字通信中；在模拟通信中，调制参数是调制系数、调制频偏等。而在数字调制中，它们是EVM、输入输出、输入输出偏移等。在模拟通信中，射频测量测量载波频率、传输功率、带宽等。而在数字通信中，一些射频测量参数与模拟通信中的相同，并增加了其他时变参数，如载波开/关比、邻信道功率等。

所以基带和调制、模拟调制通信和数字调制通信中的测量参数差别很大，所以使用的测量仪器完全不同。然而，大多数能够解调数字数据的仪器都能满足模拟解调的需求。在射频测量参数方面，有些是重叠的，所以使用模拟通信的射频参数测量仪器也可以扩展到数字通信。最典型的是频谱分析仪，一个频谱分析仪就可以覆盖。如果进行适当的“改变处理”，也可以测量数字通信的相关射频参数。加载不同的特定软件，频谱分析仪可以换成GSM、DECT、NADC、CDMA等测试仪器。它不仅可以测量射频测试，还可以解调输入输出信号。

通常频谱分析仪加载合适的软件，更适合在生产线的测试站或QA相关部门使用。对R&D而言，应选择性能更高的测量仪器。适合研发的数字通信测量仪器可分为发射和接收两部分。无论是带发射还是接收分析解调的电子仪器，最好有扩展功能的能力。如果目前正在开发GSM系统，选择的测量仪器不仅要考虑GSM测量，还要选择能够应对窄带CDMA，甚至未来宽带CDMA和数字视频的分析仪和信号发生器。

一般来说，研发阶段的数字通信仪器可以分为基带信号处理与调制、射频发射、射频接收、解调与分析、通信协议五个部分。对应的电子仪器将是一个具有多种调制方式的基带调制信号发生器，外加一个高性能I-Q调制、高达3 ~ 4 GHz的射频信号发生器；在接收端，仪器通常具有各种数字调制信号的解调功能，以及触发信号的能力、时域、频域和调制域的分析能力、射频接收、解调分析等功能。