-AM传输系统及仿真

AM传输系统摘要如今的通信技术不断提升，通信专业的建设也有了很大的改变，尤其是要求学生有着更强的综合运用所学知识能力。通信这个专业作为电信是从19世纪初开始，而到了如今21世纪的无线通信，AM光纤通信、调制与解调、网络新科技、无线电传播等等这些发展更是一日千里。在此我们选择了一个课题AM传输系统，对此进行分析其的系统的组成以及调制解调过程，采用的是软件SystemView，进行AM传输仿真；利用SystemView仿真工具对系统的频谱以及波形进行分析，比较；验证了仿真系统的正确性，加深了对常用模拟线性调制解调系统的理解。关键词：SystemViewAM调制通信系统AMTransmissionSystemAbstractToday'scommunicationtechnologyisconstantlyimproving,andtheconstructionofthecommunicationmajorhasalsochangedalot,Inparticular,studentsarerequiredtohaveastrongcomprehensiveuseoftheknowledgeoftheability.Communicationastelecommunicationbeganintheearly19thcentury.Nowadays,inthe21stcentury,wirelesscommunicationsystemcomposition,modulationandcoding,networktechnology,newwirelesscommunicationtechnologyandsoonaredevelopingrapidly.Inthispaper,weanalyzethecompositionanddemodulationprocessofacommonanaloglinearmodulationsystem.WechoosesystemviewtocompletethesimulationofAM/coherentdemodulationinanaloglinearmodulationsystem;Thesystemviewanalysistoolisusedtoanalyzeandcomparethewaveformandspectrumofthesystem,whichverifiesthecorrectnessofthesystemsimulationanddeepenstheunderstandingofthecommonlyusedanaloglinearmodulationanddemodulationsystem.Keyword:AMmodulationcommunicationsystemSystemView北京理工大学珠海学院2020届本科生毕业设计目录1前言 11.1本设计的目的、意义以及应达到的技术要求 11.2本设计的发展概况及存在问题 21.3AM传输系统实现的基本方法 32AM系统原理 2.1AM传输系统概述 52.2AM调制系统原理 92.2.1AM调制原理 92.2.2AM解调原理 103SystemView仿真与分析 3.1软件SystemView下的AM传输系统 113.1.1调制出AM信号的接收端模块 133.1.2信道模块 143.1.3解调出AM信号的接收端模块 153.2仿真结果与分析 163.2.1仿真结果 163.2.2分析 174结论 17参考文献 18谢辞 19.1.1调制出AM信号的发送端模块AM信号的发送端如图3.2所示图3.2发送端在这一发送端模块，从图3.2可以看出，由两个正弦信号发生器、一个增益器、一个乘法器、一个加法器组成，都赋予了编号Cookie+；其中Cookie3是基带信号发生器，Cookie0是载波发生器，由Cookie3产生的基带信号通过载波，在经加法器(Cookie4)叠加一个直流偏量Ao，调制出AM信号的，其中Cookie0的正弦信号的频率要高于Cookie3的正弦信号的频率，而增益器(Cookie1)是为了改变调节AM信号的调制指数而存在的。3.1.2信道模块图3.3信道信道由图3.3所示，只仅仅使用了一种加性高斯白噪声，由一个加法器(Cookie5)和一个高斯白噪声发生器(Cookie6)组成。由于整个通信系统的传输质量与通信效率和Cookie6的噪声功率大小相关，所以，可以通过改变高斯白噪声发生器的功率来观察噪声对传输通信系统的影响。3.1.3解调出AM信号的接收端模块AM信号的接收端由图3.4所示图3.4接收端由于采用的是相干解调的方法，所以无论AM信号是不是过调幅，都能够解调出基带信号。如果采用包络检波器的话，就要AM信号为线性调幅了。看图可知道相干解调器的组成部分：一个低通滤波器、一个乘法器以及一个正弦信号发生器，在使用相干解调时，为了不出现失真的情况，接收端需要提供载波，叫做本地载波或者是相干载波，需要和已调信号的载波相同频率相同相位，其中，由正弦信号发生器来生成本地载波。使用一个正弦信号发生器（Cookie12）与发送端载波(Cookie0)同步，在这一解调中，可以研究本地载波对AM通信系统的影响，通过改变其频率和相位来观察波形图。低通滤波器(Cookie7)的话，就设计为6阶、截止频率为1kHz的模拟契比雪夫滤波器。3.2仿真结果与分析3.2.1仿真结果 图3.5基带信号、载波、已调波以及解调得出的基带信号的时域以及频域波形图3.2.2分析图3.5中，已经给出了AM传输系统上的基带信号、载波、已调波以及解调得出的基带信号的时域以及频域波形图。[1]图中左侧从上至下分别是基带信号、载波、已调波以及解调恢复的基带信号的时域波形图，右侧则为对应的频谱图。[1]在图3.6中，两图分别为AM传输系统上的基带信号与解调出来恢复得到的基带信号的波形图，在有信道噪声(Dev=0.5V)时，可以很容易的得出，两个信号都有比较有严重的失真。所以在有噪声的情况下，十分影响通信系统的传输。在这次实验仿真中，选用的基带信号是已知的，称为确知信号，所以，基带信号、载波、已调波以及解调得出的基带信号的频谱波形图都是使用傅里叶频谱来描表述的。在图8的仿真对应图中，在理想条件下，信道不存在噪声，因此可以对比波形图，解调出来的基带信号与开始产生的基带信号的幅度频谱特性相似，没有变化。图3.6传输系统上的基带信号与解调出来恢复得到的基带信号的波形图AM调制有一些典型的现象，可以探究一下，比如调节增益系数，可以通过观察AM信号的调制程度，看其对传输的影响，在调制指数βAM=Am/Ao＜1的时候，信号为线性调制，此时AM信号的包络里包含了调制信号的所有信息；还有一点就是，如果是包络检波法，调幅度=1是一个临界点，超过了解调信号就会产生失真。当改变本地载波的频率或相位时，可以观察发送端与接收端载波不同步对通信质量的影响，只有在本地载波的频率与发送端频率相同的情况下，才能得到有效解调信号；可以改变低通滤波器的截止频率，观察基带信号，看看截止频率为多少时，会出现失真的现象。4.结论这一次的论文设计也已经到了尾声，对此所做一个总结，此次设计的主题是AM传输系统，对它我有了更深的理解。首先AM调制是一种常用的模拟线性调制方式，它的应用在中短波调幅广播，它的抗噪声性能在调制中是比较差的，功率利用率比较低，不过设备是最简易的，目前主要还是用于电台广播中，不过随着时代的发展，可能会有更好的科技去取代之。AM调制属于通信原理的内容，是我们通信工程学生的重要基础实践课的一门必修课，经过这段时间的查资料、看文献、写论文，使我得到了一次提升。理论最终还是要走向生活实际，其AM传输来作为广播通信的基础，也让我对科技与生活创造之间有了一个更好的体会。在这次论文完成中，过程可是有许多的困难，也是有许多的准备，老师在其中也对我有很大的帮助，给了我很多的意见，这个论文设计对于我来说，有很大的意义，从不熟悉到一点点的深入了解，也是一个不小的挑战。不过生活就是这样，一直充满着未知与挑战，而汗水与成绩也预示着结果，见证了收获。劳动与挑战一直是人类生活永恒不变的话题之一。设计完成之后，也就是我现在所处的时期。现在的我对通信设计和之前的学习有了新的认识，不过其实比起他人做到科研项目来说，这个论文设计仅仅是小巫见大巫，不值一提。这段时间，我了解了一些AM调制的一些技术，还是挺不错的，对我而言，不仅是知识上的所获重要，精神上的丰收更加可贵。这次论文经历是我人生道路的一个美好回忆。从波形图像结果可以看出，在波形上，AM调制信号的波形随基带信号息息相关，变化一致，而解调方法中相干解调法比较好，解调后与调制前的信号的频谱频率差不多一致，做到了传输没有失真。通过这一次AM传输系统的SystemView仿真实验，可以看出SystemView是一个强大实用的通信系统仿真工具，其图像化语言和分析能力，对于获取实验结果十分方便。SystemView不需要代码编程就能够实现图形化语言，可让人更方便观察图像以及分析结果。其实通信系统和信号的体现都是很抽象的事物，使用SystemView软件，能对其通信系统的过程进行仿真实时的分析，随时观察信号波形变化，把这些东西以一种很直观的方式展示出来，对于通信系统的设计、仿真而言，这带来了很大的便利，SystemView软件是一个很实用的工具。总的来说，运用SystemView软件去实现通信传输系统的实验仿真，可以让使用者更好的将精力集中于通信原理理论的验证以及学习上。参考文献李莉吴迪.基于SystemView的AM通信系统仿真设计[J].实验室研究与探索,2015(09):103-106.项嫔崔少华蓝澜单巍.基于SystemView的AM通信系统仿真分析[J].牡丹江师范学院学报(自然科学版),2019(03):46-49.王晓玲胡沁涵陈虹.计算机仿真建模技术在通信原理实验教学中的应用[J].现代计算机(专业版),2015(13):36-39.周昊.基于MATLAB的DME仿真系统设计与实现[J].计算机产品与流通,2017(7):4-4.薛文玲路遥尹永超谢业欣.基于MATLAB的模拟线性通信系统可视化设计[J].河北软件职业技术学院学报,2010(01):50-52.李婷卓辉.基于systemview的AM调制解调系统的仿真设计与分析[J].计算机光盘软件与应用,2014(16):269-270.陈璐.中波广播发射机功放模块常见故障原因分析[J].科技创新导报,2011(29):115-115.任艳玲.基于Systemview的频率合成器的仿真[J].实验技术与管理,2007(10):103-105.张文波.大功率中波广播发射机匹配网络[J].内蒙古广播与电视技术,2012(2):4-4.[10]宫长胜.中波天线调配网络试验平台[J].广播与电视技术,2011(12):105-107.

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电脑不启动故障诊治了解电脑启动的过程在诸多电脑故障中，无法正常启动是最令用户头痛的事了。笔者长期从事维护电脑的工作，在这个方面积累了一些经验，现在就将这些经验整理归纳出来与朋友们分享。本文将以家用电脑和windows98操作系统为基础，介绍电脑无法正常启动故障的诊治。要想准确地诊断电脑不启动故障，首先要了解的起动过程，当我们按下电源开关时，电源就开始向主板和其它设备供电，此时电压还没有完全稳定，主板控制芯片组会根据CMOS中的CPU主频设置向CPU发出一个Reset(重置)信号，让CPU初始化，电压完全稳定后，芯片组会撤去Reset信号，CPU马上从地址FFFF0H处执行一条跳转指令，跳到系统BIOS中真正的启动代码处。系统BIOS首先要做的事情就是进行POST(PowerOnSelfTest，加电自检)。POST的主要任务是检测系统中的一些关键设备(电源、CPU芯片、BIOS芯片、定时器芯片、数据收发逻辑电路、DMA控制器、中断控制器以及基本的64K内存和内存刷新电路等)是否存在和能否正常工作，如内存和显卡等。自检通过后，系统BIOS将查找显示卡的BIOS，由显卡BIOS来完成显示卡的初始化，显示器开始有显示，自此，系统就具备了最基本的运行条件，可以对主板上的其它部分进行诊断和测试，再发现故障时，屏幕上会有提示，但一般不死机，接着系统BIOS将检测CPU的类型和工作频率，然后开始测试主机所有的内存容量，内存测试通过之后，系统BIOS将开始检测系统中安装的一些标准硬件设备，这些设备包括：硬盘、CD－ROM、软驱、串行接口和并行接口等连接的设备，大多数新版本的系统BIOS在这一过程中还要自动检测和设置内存的相关参数、硬盘参数和访问模式等。标准设备检测完毕后，系统BIOS内部的支持即插即用的代码将开始检测和配置系统中已安装的即插即用设备。每找到一个设备之后，系统BIOS都会在屏幕上显示出设备的名称和型号等信息，同时为该设备分配中断、DMA通道和I/O端口等资源。最后系统BIOS将更新ESCD(ExtendedSystemConfigurationData，扩展系统配置数据)。ESCD数据更新完毕后，系统BIOS的启动代码将进行它的最后一项工作，即根据用户指定的启动顺序从软盘、硬盘或光驱启动。以从C盘启动为例，系统BIOS将读取并执行硬盘上的主引导记录，主引导记录接着从分区表中找到第一个活动分区，然后读取并执行这个活动分区的分区引导记录，而分区引导记录将负责读取并执行IO.SYS，这是Windows最基本的系统文件。IO.SYS首先要初始化一些重要的系统数据，然后就显示出我们熟悉的蓝天白云，在这幅画面之下，Windows将继续进行DOS部分和GUI(图形用户界面)部分的引导和初始化工作，一切顺利结束，电脑正常启动。根据故障现象诊治了解电脑启动的过程，故障就好判断了，下面我们就根据故障现象开始诊治了：现象一：系统完全不能启动，见不到电源指示灯亮，也听不到冷却风扇的声音。这时，基本可以认定是电源部分故障，检查：电源线和插座是否有电、主板电源插头是否连好，UPS是否正常供电，再确认电源是否有故障，最简单的就是替换法，但一般用户家中不可能备有电源等备件，这时可以尝试使用下面的方法（注意：要慎重）：先把硬盘，CPU风扇，或者CDROM连好，然后把ATX主板电源插头用一根导线连接两个插脚（把插头的一侧突起对着自己，上层插脚从左数第4个和下层插脚从右数第3个，方向一定要正确），然后把ATX电源的开关打开，如果电源风扇转动，说明电源正常，否则电源损坏。如果电源没问题直接短接主板上电源开关的跳线，如果正常，说明机箱面板的电源开关损坏。现象二：电源批示灯亮，风扇转，但没有明显的系统动作。这种情况如果出现在新组装电脑上应该首先检查CPU是否插牢或更换CPU，而正在使用的电脑的CPU损坏的情况比较少见（人为损坏除外），损坏时一般多带有焦糊味，如果刚刚升级了BIOS或者遭遇了CIH病毒攻击，这要考虑BIOS损坏问题（BIOS莫名其妙的损坏也是有的），修复BIOS的方法很多杂志都介绍过就不重复了；确认CPU和BIOS没问题后，就要考虑CMOS设置问题，如果CPU主频设置不正确也会出现这种故障，解决方法就是将CMOS信息清除，既要将CMOS放电，一般主板上都有一个CMOS放电的跳线，如果找不到这个跳线可以将CMOS电池取下来，放电时间不要低于5分钟，然后将跳线恢复原状或重新安装好电池即可；如果CPU、BIOS和CMOS都没问题还要考虑电源问题：PC机电源有一个特殊的输出信号，称为POWERGOOD（PG）信号，如果PG信号的低电平持续时间不够或没有低电平时间，PC机将无法启动。如果PG信号一直为低电平，则PC机系统始终处于复位状态。这时PC机也出现黑屏、无声响等死机现象。但这需要专业的维修工具外加一些维修经验，因此，建议采用替换法；电源没有问题就要检查是否有短路，确保主板表面不和金属（特别是机箱的安装固定点）接触。把主板和电源拿出机箱，放在绝缘体表面，如果能启动，说明主板有短路现象；如果还是不能启动则要考虑主板问题，主板故障较为复杂，可以使用替换法确认，然后更换主板。现象三：电源指示灯亮，系统能启动，但系统在初始化时停住了，而且可以听到嗽叭的鸣叫声（没有视频）：根据峰鸣代码可以判断出故障的部位。ccid_page/AwardBIOS1短声：说明系统正常启动。表明机器没有问题。2短声：说明CMOS设置错误，重新设置不正确选项。1长1短：说明内存或主板出错，换一个内存条试试。1长2短：说明显示器或显示卡存在错误。检查显卡和显示器插头等部位是否接触良好或用替换法确定显卡和显示器是否损坏。1长3短：说明键盘控制器错误，应检查主板。1长9短：说明主板FlashRAM、EPROM错误或BIOS损坏，更换FlashRAM。重复短响：说明主板电源有问题。不间断的长声：说明系统检测到内存条有问题，重新安装内存条或更换新内存条重试。AMIBIOS1短：说明内存刷新失败。更换内存条。2短：说明内存ECC较验错误。在CMOS中将内存ECC校验的选项设为Disabled或更换内存。3短：说明系统基本内存检查失败。换内存。4短：说明系统时钟出错。更换芯片或CMOS电池。5短：说明CPU出现错误。检查CPU是否插好。6短：说明键盘控制器错误。应检查主板。7短：说明系统实模式错误，不能切换到保护模式。8短：说明显示内存错误。显示内存有问题，更换显卡试试。9短：说明BIOS芯片检验和错误。1长3短：说明内存错误。内存损坏，更换。1长8短：说明显示测试错误。显示器数据线没插好或显示卡没插牢。现象四：系统能启动，有视频，出现故障提示，这时可以根据提示来判断故障部位。下面就是一些常见的故障提示的判断：一、提示“CMOSBatteryStateLow”原因：CMOS参数丢失，有时可以启动，使用一段时间后死机，这种现象大多是CMOS供电不足引起的。对于不同的CMOS供电方式，采取不同的措施：1.焊接式电池：用电烙铁重新焊上一颗新电池即可；2.钮扣式电池：直接更换；3.芯片式：更换此芯片，最好采用相同型号芯片替换。如果更换电池后时间不长又出现同样现象的话，很可能是主板漏电，可检查主板上的二极管或电容是否损坏，也可以跳线使用外接电池，不过这些都需要有一定的硬件维修基础才能完成。二、提示“CMOSChecksumFailure”CMOS中的BIOS检验和读出错；提示“CMOSSystemOptionNotSet”，CMOS系统未设置；提示“CMOSDisplayTypeMismatch”，CMOS中显示类型的设置与实测不一致；提示“CMOSMemorySizeMismatch”，主板上的主存储器与CMOS中设置的不一样；提示“CMOSTime&DateNotSet”，CMOS中的时间和日期没有设置。这些都需要对CMOS重新设置。三、提示“KeyboardInterfaceError”后死机原因：主板上键盘接口不能使用，拔下键盘，重新插入后又能正常启动系统，使用一段时间后键盘无反应，这种现象主要是多次拔插键盘引起主板键盘接口松动，拆下主板用电烙铁重新焊接好即可；也可能是带电拔插键盘，引起主板上一个保险电阻断了（在主板上标记为Fn的东西），换上一个1欧姆／0.5瓦的电阻即可。四、自检过程中断在xxxKCache处这表示主板上Cache损坏，可以在CMOS设置中将“ExternalCache”项设为“Disable”故障即可排除。同理，在自检主板部件时出现中断，则可以认为该部件损坏，解决方法一般可以在CMOS中将其屏蔽，如果不能屏蔽该部件最好更换主板。五、提示“FDDControllerFailure”BIOS不能与软盘驱动器交换信息；提示“HDDControllerFailure”，BIOS不能与硬盘驱动器交换信息。应检查FDD（HDD）控制卡及电缆。六、提示“8042GateA20Error”8042芯片坏；提示“DMAError”，DMA控制器坏。这种故障需要更换。七、提示“DisplaySwitchNotProper”主板上的显示模式跳线设置错误，重新跳线。八、提示“KeyboardisLock...Unlockit”键盘被锁住，打开锁后重新引导系统。九、IDE接口设备检测信息为：“DetectingPrimary（或Secondary）Master（或Slave）...None”表示该IDE接口都没有找到硬盘，如果该IDE口确实接有硬盘的话，则说明硬盘没接上或硬盘有故障，可以从以下几方面检查：1、硬盘电源线和数据线是否接触不良，或换一根线试试；2、CMOS设置有无错误，进入CMOS将“PrimaryMaster”、“PrimarySlave”、“SecondaryMaster”三项的的“TYPE”都设置成“Auto”；3、替换法确认硬盘本身有故障。十、IDE接口设备检测信息下面显示“Floppydisk(s)fail(40)”出错信息表示CMOS所指定的软盘驱动器有问题。判断和解决的方法与硬盘相似。现象五：系统不能引导。这种故障一般都不是严重问题，只是系统在找到的用于引导的驱动器中找不到引导文件，比如：BIOS的引导驱动器设置中将软驱排在了硬盘驱动的前面，而软驱中又放有没有引导系统的软盘或者BIOS的引导驱动器设置中将光驱排在了硬盘驱动的前面，而光驱中又放有没有引导系统的光盘，这个都很简单，将光盘或软盘取出就可以了，实际应用中遇到“DiskBootFailure，InsertSystemDiskAndPressEnter”的提示，多数都是这个原因。如果是硬盘不能引导的话一般有两种情况：一种是硬盘数据线没有插好，另一种就是硬盘数据损坏。前者一般多会出现硬盘容量检测不正确和引导时出现死机的现象；后者则是干脆找不到引导文件或提示文件损坏。前者只需重新连接好数据线即可；后者则需要用win98的启动软盘或启动光盘启动，根据实际情况来定：一、提示“Invalidpartitiontable”或“NotFoundany[activepartition]inHDDDiskBootFailure，InsertSystemDiskAndPressEnter”，这说明找不到硬盘活动分区，需要对硬盘重新分区。二、提示“Missoperationsyste”，说明硬盘活动分区需要重新格式化（formatc:/s）。三、提示“InvalidsystemdiskReplacethedisk，andthenpressanykey”或显示“StartingWindows98…”时出现死机，说明硬盘上的系统文件丢失了或损坏，使用“sysc:”，命令传递系统文件给c盘，再将C拷贝给c盘。现象六：硬盘可以引导，但Windows不能正常启动，也不能进入安全模式。这种情况表明Windows98出现了严重的错误，首先，用杀毒软件查杀病毒，看是不是病毒造成的，如果没有发现病毒可以用以下方法试一试。一、直接将接口卡与各个外设都拨去，再插回去，并调整接口卡上的设置（如果可以的话）来检查是否是硬件冲突造成，开机看看是否可正常进入Windows。二、检查CMOS中的设置是否有不正确的地方，若不清楚，可选择LoadBiosDefault项目，然后重开机，开机看是否可正常进入Windows。三、在启动时按下F8键，一般会出现6个选项（如果安装了DOS6.22则出现7个选项）选择第4项“step－by－stepconfirmation”进入单步运行方式，按照出现死机的命令选择处理方法：1、执行“Processthesystemregistry”计算机就死机，说明是注册表故障，那么可以重新启动按F8键，选第4项后，只在Device=c:\windows\himem.sys这一项上按“Y”，其余的按“N”后，在DOS提示符下输入Scanreg／fix修复注册表或者是scanreg／restore恢复到以前系统自动备份的注册表后，再重新启动即可。2、在出现“Createastartuplogfile(BOOTTLOG.TXT)[Enter=Y，Esc=N]”时，选择Y建立Bootlog.txt这个文件，可以检查启动过程中各个系统文件装载的情况。如果在装载某一个.vxd文件时死机，可以到其它计算机上复制该.vxd文件拷贝过来。3、如果是一启动就出现“现在可以安全地关闭计算机了”，一般是因为Windows的System目录的vmm32.vxd被损坏，可以到其它计算机上重新复制一个过来。4、一启动就出现蓝屏并显示“VFATDevcieInitializationFaild”，表示调用Windows目录下的dblbuff.sys和ifshlp.sys文件出了问题，可以在config.sys文件中手工加入如：“device=c:\windows\dblbuff.sys”和“devicehigh=c:\windows\ifshlp.sys”，如果还是不行，则表明这两个文件己损坏，可以到其他计算机上新复制过来一份。四、使用文本编辑程序将Msdos.sys文件中的LOGO参数设置为“0”，关闭后再开机时，看看是否可进入Windows，若还是不行，则只能重新安装Windows系统了。在重装Windows时，建议先采用覆盖原来的Win