对于遥测发射机的调制的选择

对于遥测发射机的调制的选择 设计一个用于遥感勘测的发射机需要仔细考虑调制方案。对于这样的一个系统，天气遥测发射机需要以384b/s (48 B)的速度发送数字数据，这些数据来自多路变送器(传感器)测量温度、压力、湿度、风速和全球定位系统(GPS)数据(协调和时间数据)的输出。使用从 402到 406MHz的4MHz的分配带宽及 200个20-kHz的频道使得发射器工作在特高频带的低段。 发射机包括三个基本部分：基带、带有高频合成仪的射频级和同步回路。本文集中分析发射机的基带回路，包括对射频级所需信号的处理和预备，例如脉冲成形、误差修正、译码、交叉存取和调制。 脉冲成形使得干扰的影响最小化，它通过一个同步/正交调制为展频处理限制一个信号的带宽： 其中：d(n)为输入数据(二进制或多级数)，g(t)为脉冲波形信号，s(t)为成形信号。 各种各样的脉冲波形可以用来限制带宽，包括升余弦公式和高斯公式。在时域范围内，升余弦公式为： 其中，r为滑动系数(0 < r < 1)。 既然在使用中信噪比(SNR)非常低，当气球上升时，发射机不能稳定，一些信号衰落是不可避免的，因此，需要使用误差检测和校正措施。卷积编码器随同回旋交错机对于低信噪比下的数字式发射机是一个相当不错的想法。交错机通过很大范围的数据分配区间误差从来最小化区间误差。卷积编码器依靠向源符号增加足够的冗余和连续或用小块连续地处理信息取得无误传输。 图 1显示一个四态的卷积编码器，比率定义为输入位的数目与输出位数目的比。这个系统有一个输入和两个输出，结果译码率为二分之一。卷积编码器的状态数由延迟单元(存储器)所决定，输出不仅由输入电流决定，还与先前的输入或输出有关。换句话说，译码器是一个有限状态的机器。 通常，对于 k/n这样一个比率的卷积译码器对于一个信息输入位有 k个移位寄存器，n个输出译码位由寄存器的内容和输入信息位以线性组合(异或门)所确定。当比率是 1/n时，一种出名的凿孔技术可以运用以取得更高比率的卷积译码器。 编码的形式由发生器或发生器序列所决定： 发生器可以写成多项式 D的形式，D为一个单元延时。 发生器可以表示成二进制的形式，如 g0 = [1 1 1]和 g1 = [1 0 1]，这里，1代表与异或加法器有连接而 0就代表与异或加法器没有连接。他们也可以表示成八进制系统，如[7, 5]。当前系统使用了不同的发生器，并带有运用 MATLAB的数学分析/仿真程序由 MathWOrks工具来实现[171, 131]发生器的卷积运算。 ...