2DPSKsystemview通信系统仿真实验报告材料Word文件下载.docx
《2DPSKsystemview通信系统仿真实验报告材料Word文件下载.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2DPSKsystemview通信系统仿真实验报告材料Word文件下载.docx（27页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
2.获取主要信号的时域波形及相关的功率谱，以及滤波器的单位冲击相应和幅频特性曲线；
3.对所设计的2DPSK系统进行抗噪声性能分析，并作出误码率曲线。
⏹三.原理简介
在2PSK信号中，信号相位的变化是以未调正弦波的相位作为参考，用载波相位的绝对数值来表示数字信息的，所以称为绝对移相。
由于相干载波恢复中载波相位的180度相位模糊，导致解调出的二进制基带信号出现反向现象，从而难以实际应用。
为了解决2PSK信号解调过程的反向工作问题，提出了二进制差分相位键控（2DPSK）。
2DPSK方式即是利用前后相邻码元的相对相位值去表示数字信息的一种方式。
现假设用Φ表示本码元初相与前一码元初相之差，并规定：
Φ＝0表示0码，Φ＝π表示1码。
则数字信息序列与2DPSK信号的码元相位关系可举例表示如2PSK信号是用载波的不同相位直接去表示相应的数字信号而得出的，在接收端只能采用相干解调，它的时域波形图如图a.所示。
图a.2DPSK信号
这种绝对移相方式中，发送端是采用某一个相位作为基准，所以在系统接收端也必须采用相同的基准相位。
如果基准相位发生变化，则在接收端回复的信号将与发送的数字信息完全相反。
所以在实际过程中一般不采用绝对移相方式，而采用相对移相方式。
定义为本码元初相与前一码元初相之差，假设：
→数字信息“0”
→数字信息“1”
则数字信息序列与2DPSK信号的码元相位关系可举例表示如下：
数字信息：
1011011101
DPSK信号相位：
0
或：
1.2DPSK信号的调制原理
2DPSK信号的的模拟调制法框图如图b.所示，其中码变换的过程为将输入的单极性不归零码转换为双极性不归零码。
图b.模拟调制法原理图
2.2DPSK信号解调的差分相干解调法（非相干解调法）
差分相干解调的原理是2DPSK信号先经过带通滤波器，去除调制信号频带以外的在信道中混入的噪声，此后该信号分为两路，一路延时一个码元的时间后与另一路的信号相乘，再经过低通滤波器去除高频成分，得到包含基带信号的低频信号，将其送入抽样判决器中进行抽样判决，抽样判决器的输出即为原基带信号。
它的原理框图如图c.所示。
图c.差分相干解调原理图
⏹四.系统组成框图及图符参数设置
2DPSK模拟调制及差分相干解调的系统组成框图如下图所示：
其中，图符0用于产生发送序列的绝对码；
图符1为异或运算，用于产生对应于发送序列绝对码的相对码序列（其中图符2为延时器，延时一个码元周期）；
图符5用于产生高频载波信号，通过图符4中的乘法器与相对码序列波形相乘，得出2DPSK信号；
图符33用于产生加性高斯噪声，近似模拟传输的信道；
图符10表示带通滤波器，用于滤除已调信号的带外噪声，经图符13的延时处理后，通过图符12的乘法器，与带通滤波器的输出波形差分相乘，其输出波形经图符14所表示的低通滤波器后，再经过图符18,19的采样维持，最终通过图符20表示的缓冲器，得到最终的输出解调序列；
图符26用于测量原始输入序列与解调输出序列的误码率及其误码率曲线。
2DPSK调制端（模拟调制法）
相应的图符参数设置如表1.所示：
表1.模拟调制法图符参数设置表
编号
库/名称
参数
Token0
Source:
PNSeq
Amp=1v
Offset=0v
Rate=20e+3Hz
Levels=2
Phase=0deg
MaxRate=800e+3Hz
Token1
Logic:
XOR
GateDelay=0sec
Threshold=500e-3v
TrueOutput=1v
FalseOutput=-1v
RiseTime=0sec
FallTime=0sec
Token2
Operator:
Delay
Non-Interpolating
Delay=50e-6sec
=40.0smp
Output0=Delay
Output1=Delay-dTt1
MaxRate（Port1）=800e+3Hz
Token4
Multiplier:
NonParametric
Inputsfromt1p0t5p1
Outputsto731
Token5
Sinusoid
Freq=40e+3Hz
Output0=Sine
Output1=Cosinet6t4
2DPSK解调端（非相干解调法——差分相干解调法）
相应的图符参数设置如表2.所示：
表2.非相干解调法图符参数设置表
Token10
LinearSys
ButterworthBandpassIIR
5Poles
LowFc=20e+3Hz
HiFc=60e+3Hz
QuantBits=None
InitCndtn=Transient
DSPModeDisabled
Token12
Inputsfromt10p0t13p1
Outputsto1425
Token13
Output1=Delay-dTt12
Token14
EllipticLowpassIIR
Fc=18e+3Hz
Rejection=-300dB
InitCndtn=0
Token18
Sampler
Interpolating
Rate=200e+3Hz
Aperture=0sec
ApertureJitter=0sec
MaxRate=200e+3Hz
Token19
Hold
LastValue
Gain=1
OutRate=800e+3Hz
Token20
Buffer
Threshold=0v
TrueOutput=-1v
FalseOutput=1v
⏹五．各点波形
a）主要的时域波形
发送序列的绝对码波形如图1.所示：
图1.
发送序列的相对码波形如图2.所示：
图2.
余弦载波信号的波形如图3.所示：
图3.
2DPSK调制信号的波形如图4.所示：
图4.
高斯加性噪声的波形如图5.所示：
图5.
带通滤波器的输出波形如图6.所示：
图6.
乘法器的输出波形如图7.所示：
图7.
低通滤波器的输出波形如图8.所示：
图8.
最终解调输出的绝对码波形如图9.所示：
图9.
b）不同信噪比下的眼图（低通输出的眼图）
没加噪声情况下的眼图如图10.所示：
图10.
信噪比为0dB时的眼图如图11.所示：
图11.
信噪比为5dB时的眼图如图12.所示：
图12.
信噪比为20dB时的眼图如图13.所示：
图13.
信噪比为30dB时的眼图如图14.所示：
图14.
c）主要对比信号的覆盖图
绝对码与相对码的覆盖图如图15.所示：
图15.
绝对码与解调输出的覆盖图如图16.所示：
图16.
相对码与2DPSK信号的覆盖图如图17.所示：
图17.
d）主要对比信号的瀑布图
绝对码与相对码的瀑布图如图18.所示：
图18.
绝对码与解调输出的瀑布图如图19.所示：
图19.
相对码与2DPSK信号的瀑布图如图20.所示：
图20.
⏹六．主要信号的功率谱密度
调制端——
1）发送绝对码波形的功率谱如图21.所示：
图21.
2）余弦载波的频谱如图22.所示：
图22.
3）2DPSK信号的功率谱如图23.所示：
图23.
解调端——
1）带通滤波器输出的功率谱如图24.所示：
图24.
2）乘法器输出信号的功率谱如图25.所示：
图25.
3）低通滤波器输出的功率谱如图26.所示：
图26.
4）解调输出序列的功率谱如图27.所示：
图27.
⏹七．滤波器的单位冲击响应及幅频特性曲线
带通滤波器——
1）单位冲击响应曲线如图28.所示：
图28.
2）幅频特性曲线如图29.所示：
图29.
低通滤波器——
1）单位冲击响应曲线如图30.所示：
图30.
2）幅频特性曲线如图31.所示：
图31.
⏹八．系统抗噪声性能分析
测试误码率的电路图如下图所示：
相应的图符参数设置如表3.所示：
表3.误码率测试电路的图符参数设置表
Token30
SmplDelay
Delay=56samples
=70e-6sec
Attribute=Passive
InitialCondition=0v
FillLastRegister
Output0=Delayt26t37
Output1=Delay-dT
MaxRate（Port0）=800e+3Hz
Token26
Comm:
BERRate
No.Trials=10e+3bits
Threshold=1v
Offset=0bits
Output0=BER
Output1=CumulativeAvgt29
Output2=TotalErrorst36
MaxRate（Port2）=80Hz
Token36
Sink:
CndtnlStop
Action=GoToNextLoop
Memory=Retainallsamples
Threshold=500e-3
Inputfromt26OutputPort2
MaxInputRate=80Hz
Token29
FinalValue
Inputfromt26OutputPort1
测得的误码率曲线如图32.所示：
图32.
可将所测得的误码率曲线与标准的理论误码率曲线作如下对比如图33.所示：
（下方曲线为理论误码率曲线，上方曲线为实验仿真所得的误码率曲线）
图33.
⏹九．实验心得体会
升级会员 