2DPSK系统仿真.docx
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2DPSK系统仿真
成绩评定表
学生
班级学号
专业
电子信息工程
课程设计题目
2DPSK系统仿真
评
语
组长签字：
成绩
日期
2014年3月19日
课程设计任务书
学院
信息科学与工程
专业
电子信息工程
学生
班级学号
课程设计题目
2DPSK系统仿真
实践教学要求与任务:
利用MATLAB/Simulink进行编程和仿真，仿真的容可以是关于信源、信源编码、模拟调制、数字调制、多元调制、差错控制、多址技术、信道仿真及具体通信电路的仿真实现。
也可以用MATLAB编程对通信的某一具体环节进行仿真。
工作计划与进度安排:
2014年03月8日选题目查阅资料
2014年03月9日编写软件源程序或建立仿真模块图
2014年03月10日调试程序或仿真模型
2014年03月11日性能分析及验收
2014年03月12日撰写课程设计报告、答辩
指导教师：
2014年3月8日
专业负责人：
2014年3月8日
学院教学副院长：
2014年3月8日
摘要
MATLAB集成环境下的Simulink仿真平台,设计一个2DPSK调制与解调系统.用示波器观察调制前后的信号波形;用频谱分析模块观察调制前后信号频谱的变化;加上各种噪声源,用误码测试模块测量误码率;最后根据运行结果和波形来分析该系统性能。
关键词：
TLAB；Simulink；2DPSK；相干解调
1课程设计目的…………………………………………………………1
2课程设计要求…………………………………………………………1
3相关知识………………………………………………………………1
4课程设计分析…………………………………………………………4
5系统仿真……………………………………………………………11
6结果分析……………………………………………………………11
7参考文献……………………………………………………………11
2DPSK系统仿真
1.课程设计目的
1.1掌握2DPSK的调制与解调原理；
1.2掌握仿真软件matlab的使用方法；
1.3完成对2DPSK的调制与解调仿真电路设计，并对仿真结果进行分析。
2．课程设计要求
2.1了解2DPSK系统包括几部分，及每部分的功能特性。
2.2就其调制解调部分，利用分立元件搭建电路。
2.3掌握理论联系实践的方法。
3.相关知识
3.1课程设计容
利用MATLAB集成环境下的Simulink仿真平台,设计一个2DPSK调制与解调系统.用示波器观察调制前后的信号波形;用频谱分析模块观察调制前后信号频谱的变化;加上各种噪声源,用误码测试模块测量误码率;最后根据运行结果和波形来分析该系统性能。
3.2基本原理
二进制差分相移键控常简称为二相相对调相，记为2DPSK。
它不是利用载波相位的绝对数值传送数字信息，而是用前后码元的相对载波相位值传送数字信息。
所谓相对载波相位是只本码元初相与前一码元初相之差。
3.2.12DPSK调制
2DPSK方式即是利用前后相邻码元的相对载波相位值去表示数字信息的一种方式。
例如，假设相位值用相位偏移△φ表示（△φ定义为本码元初相与前一码元初相只差），
并设
△φ=π→数字信息1
△φ=0→数字信息0
数字信息序列与2DPSK信号的码元相位关系可举例表示如如下：
数字信息：
0011100101
2DPSK信号相位：
000π0πππ00π
或πππ0π000ππ0
画出的2PSK及DPSK信号的波形如图2-1所示。
图2-12PSK及2DPSK信号的波形
2DPSK调制信号需要经过码型变换，将绝对码变为相对码。
2DPSK产生的原理框图如图2-2所示[1]，图（a）为模拟调制法，图（b）为键控法。
（a）模拟调制法（b）键控法
图2-22DPSK信号的调制原理图
从上面分析可见，无论接收信号是2DPSK还是2PSK信号，单从接收端看是区分不开的。
因此2DPSK信号的功率谱密度和2PSK信号的功率谱密度是完全一样的。
3.2.22DPSK解调
2DPSK信号可以采用相干解调法（极性比较法）和差分相干解调法（相位比较法）。
本课程设计采用相干解调法，图2-3为相干解调法，解调器原理图和解调过程各点时间波形如图2-3（a）和（b）所示[2]。
其解调原理是：
先对2DPSK信号进行相干解调，恢复出相对码，再通过码反变换器变换为绝对码，从而恢复出发送的二进制数字信息。
在解调过程中，若相干载波产生180o相位模糊，解调出的相对码将产生倒置现象，但是经过码反变换器后，输出的绝对码不会发生任何倒置现象，从而解决了载波相位模糊的问题。
（a）
（b）
图2-32DPSK的相干解调
4系统设计
4.12DPSK调制与解调电路如图3-1所示
图3-12DPSK调制与解调电路图
4.22DPSK调制
2DPSK的调制采用模拟调制法。
调制电路的主要模块是码型变换模块，它主要是完成绝对码波形转换为相对码波形，在实际的仿真中要先经过差分编码，再进行极性双变换，得到的信号与载波一起通过相乘器，就完成了调制过程。
其中要注意的是在进行差分编码之后再进行极性变换之前要有一个数据类型转换的单元，前后数据类型一致才不会出错。
在DPSK调制中，载波频率应比基带信号的频率大，故将载波的频率参数设置为2000*pi，抽样时间为0，其参数图如图3-2所示。
将基带信号的抽样时间改成.001，其参数图如图3-3所示。
图3-2载波参数设置
图3-3基带信号参数设置
在单极性到双极性变换中，M-arynumber设置为2，极性为positive，如图3-4所示。
图3-4UnipolartoBipolarConverter参数设置
图3-5乘法器参数设置
码变换部分参数设置如图3-6、3-7、3-8所示
图3-6LogicalOperator参数设置
图3-7UnitDelay参数设置
图3-8DataTypeConversion参数设置
4.32DPSK解调
仿真中我们采用相干解调法进行2DPSK解调，解调电路中有带通滤波器、相乘器、低通滤波器、抽样判决器及码反变换组成。
2DPSK相干解调原理是：
对2DPSK信号进行相干解调，恢复出相对码，再通过码反变换为绝对码，从而恢复出发送的二进制数字信息。
载波的参数设置同2DPSK调制的载波参数设置一致，可见图3-2。
带通滤波器参数设置如图3-9所示。
低通滤波器参数设置如图3-10所示。
抽样判决器的参数设置如图3-11所示，
图3-2载波参数设置
图3-9带通滤波器参数设置
图3-10低通滤波器参数设置
图3-11抽样判决器参数设置
5.系统仿真
图3-122DPSK解调电路仿真波形
6.结果分析
在整个电路设计过程中，掌握好子模块的设计思想及封装方法，而且基带信号与载波频率的设置及带通滤波器、低通滤波器的参数设置，边仿真边纠错，应在掌握电路原理的基础上进行设计，最后将输入的数字信息解调出来，当然这其中有一定的延时。
此次课程设计锻炼了我综合运用所学知识,发现,提出,分析和解决实际问题的能力，提高了用MATLAB集成环境下的Simulink仿真平台的实际操作能力。
从理论中得出结论，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。
在设计的过程中遇到问题，可以说得是困难重重，这毕竟第一次做的，难免会遇到过各种各样的问题，同时在设计的过程中发现了自己的不足之处，对实验平台很不熟悉，动手能力比较欠缺，这是我必须在以后的学习中需要加以改进的地方，在不断学习中完善自我。
7.参考文献
[1]樊昌信丽娜编著通信原理（第六版）.：
国防工业，2008.3
[3]邵玉斌编著Matlab/Simulink通信系统建模与仿真实例分析.清华大学出版
社.2008.6
[5]黄载禄，殷蔚华.通信原理[m].：
科学，2005.
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