2022年基于system_view的pcm2dpsk_仿真及系统抗噪声性能测试实验报告.docx
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1、精品学习资源西安电子科技高校通信系统试验报告基于 systemview 地 2DPSK+PCM传输仿真指导老师:姓名学号班级李媛媛01121359011214张少虎01121360011214日期: 2021 年 7 月一、系统仿真目地1、明白 PCM+2DPK通信系统地原理和信息传输方案欢迎下载精品学习资源2、把握通信系统地设计方法与参数挑选原就3、 把握由图符模块建立子系统并构成通信系统地设计方法4、 熟识通信系统地 SYSTEMVIEW仿真测试环境系统仿真内容简介5、 测试试验所搭建 2dpsk 传输系统抗噪声性能,并与理论曲线作对比6、 观测不同信噪比条件下关键信号眼图变化情形,进一步
2、明白眼图地作用与含义7、 明白信号在系统传输过程中各阶段频率重量地变化,加深对限号调制解调在频域地认知二、试验内容1、用三个频率和幅度分别为400HZ, 2v、500HZ, 2v、700HZ,0.5v 地正弦信号作为系统地输入,经过 PCM 编码系统转换为数字信号,再经并串转换转换为基带信号2、以基带信号作为2DPSK 系统输入信号,码速率Rb16kbit/s. 采纳键控法实现2DPSK 地调制,采纳非相干解调法实现2DPSK地解调,分别观看系统各点波形.3、将 2DPSK系统输出信号进行串并变换,再经PCM 解码系统仍原为系统初始输入地模拟信号,并观看信号时域和频域地变化.4、使用仿真软件S
3、YSTEMVIEW,从 SystemView 配置地图标库中调出相关合适地图符并进 行合适地参数设置,并连好图符间地连线,完成对PCM 编码、 2DPSK 键控调制、非相干解调、 pcm 解码仿真电路设计,并完成仿真操作.5、观看各点波形:包括时域波形、眼图、部分信号瀑布图、2dpsk 系统抗噪声性能曲线等,以及记录主要信号点地功率谱密度.6、分析试验所得图形数据,判定系统传输地正确性.7、搭建抗噪声性能测试原理图,测试在不同信噪比环境下,系统误码率地大小,并以此绘制出误码率随信噪比变化地数据曲线,即2DPSK 系统地抗噪声性能,绘制该曲线,并与理论曲线进行对比 .三、原理简介1、PCM 编码
4、译码原理(1) 编码原理 编码过程分三步:抽样:需要满意低通采样定理,采样频率8kHz .量化:匀称量化时小信号量化误差大,因此采纳不匀称选取量化间隔地非线性量化方法,即量化特性在小信号时分层密、量化间隔小,而在大信号时分层疏、量化间隔大.实现方法:实现非匀称量化地方法之一是把输入量化器地信号x 先进行压扩处理,再把压扩得到地信号 y 进行匀称量化 .压扩器就是一个非线性变换电路,弱信号被扩大,强信号被压缩.压缩器地入出关系表示为y=fx . 常用压扩器大多采纳对数式压缩,广泛采纳地两种对数压扩特性是 律压扩和 A 律压扩 . 成效:改善了小信号时地量化信噪比 . A 律压扩特性地 13 段折
5、线靠近方法: 对 x 轴不匀称分成 8 段,分段地方法是每次以二分之一对分; 对 y 轴在01 范畴内匀称分成 8 段,每段间隔均为 1/8.然后把 x,y 各对应段地交点连接起来构成 8段直线 .其中第 1、 2 段斜率相同 均为 16,因此可视为一条直线段,故实际上只有 7 根斜率不同地折线 . 以上分析地是第一象限,对于双极性语音信号,在第三象限也有对称地一组折线,也是7 根,但其中靠近零点地1 、2 段斜率与正方向地第1、2 段斜率相同,又可以合并为一根,因此,正、负双向共有13 段折线 . 13 段折线在第一象限地压扩特性如下图所示:欢迎下载精品学习资源编码:采纳8 位折叠二进制码,
6、对应有M=28=256 个量化级 .这需要将 13 折线中地每个折线段再匀称划分 16 个量化级 .(2) 译码原理解压扩:采纳一个与13 段折线压扩特性相反地解压扩器来复原x ,即 x=f -1y. D/A变换, PCM 码变换成模拟信号,即复原到发送端模拟信号刚完成采样时地信号.低通滤波 : 保留原始模拟信号频率.(3) PCM 编码、解码功能框图如下:2、2DPSK系统调制解调原理(1) 2DPSK信号原理2DPSK 方式是用前后相邻码元地载波相对相位变化来表示数字信息.假设前后相邻码元地载波相位差为 Dj,可定义一种数字信息与Dj 之间地关系为110100110位000000000就一
7、组二进制数字信息与其对应地2DPSK信号地载波相位关系如下表所示: 二进制数字信息2dpsk信 号 相( 0)或( )数字信号与 Dj 之间地关系也可定义为:欢迎下载精品学习资源调制过程信号变换示例波形如下:(2)本试验调制原理本试验调制采纳模拟调制法,2DPSK信号地地模拟调制法框图如下列图st码变换相乘eot载波其中码变换地过程为将输入地单极性不归零码转换为双极性不归零码,然后以此码直接与载波相乘 .码变换原理图如下:欢迎下载精品学习资源(3)解调原理本试验采纳非相干解调法,即极性比较法和码变换法 .它地原理是 2DPSK 信号先经过带通滤波器,去除调制信号频带以外地在信道中混入地噪声,再
8、与本地载波相乘,去掉调制信号中地载波成分,再经过低通滤波器去除高频成分,得到包含基带信号地低频信号,将其送入抽样判决器中进行抽样判决地到基带信号地差分码,再经过逆差分器,就得到了基带信号.它地原理框图如下列图 .andndn-1信号变换示例波形如下QD发送码时钟CK欢迎下载精品学习资源逆差分器原理如下:四、系统组成框图、子系统组成框图及图符块参数设置1、总图 系统采样频率400e+3HZ2 图块对模拟信号进行A 律压缩,输入输出正负5v,4 图块为模数转换模块,输出0/1v 八位,并行码,采样频率为2000hz,码速地八分之一, 22 为一八选一 mux ,在 23,24,25 信号掌握下由高
9、位到低位次序依次将并行信号串行输出.Adc 与 mux 按次序接, 23/24/25 频率分别为 adc 采样地 1/2/4 倍,占空比1:1,低频率接高位(s2) .输出即为 PN 码.16 推迟一个码子宽度, 1/16000s , 39 为异或门,输出 +1/-1 码字 .与 44 块 80000hz 地载波相乘进行调制, 生成 2dpsk 信号 .44 为噪声,高斯噪声, density on1 Ohm , 20e-6w/hz ,45 挑选 db power 增益.12 带通滤波器,载波上下20k, 60k/100khz,滤除噪声 .50 为载波提取, Comm : costas,Vco
10、 fre=80e+3 ,Vco pahse=0 deg, Mod gain=1hz/v ,Loop fltr=1+1 /s+1/s2. 调制信号与载波相乘后,经低通滤波器16khz,滤除高频重量,得到基带信号轮廓,经28,41 采样保持后得到下图下图, 41 输出仍为 +-1 码字,缓冲器门限为0,大于 0 输出 1,小于零输出 -1,得到下上图 .11 推迟 1 个码宽,与异或门形成码反变换,输出单极性不归零确定pn 码字 .下图为加29 与不加 29 地区分,信号到27 块推迟 7 个码宽后,输出到18,时分解复用器, 8 位,保持 8 个码字宽度,后送入dac 模块,门限 500e-3,
11、八位,输出范畴正负5 伏,将并行数据转换为串行数据,再经解压缩块仍原成模拟信号,再经低通滤波保留原始模拟信号频率重量 .得到原始模拟信号.欢迎下载精品学习资源2、模拟信号发生模块、各图块参数表格编号库参数Token14Source:Amp:2v Freq:400hzPhase:0degToken0Source:Amp:2vFreq:500hzPhase:0degToken15Amp:0.5vFreq:700hzPhase:0degToken1adderNoneToken6: analysisNone3、模数转换模块、各图块参数表格编号名称参数Token2Comm : compandera-la
12、wmax-input : +/-5vToken7: analysisToken21Source : pluse trainAmp:1vFreq:2000hzPulsew:250e-6 sec欢迎下载精品学习资源编号库 名称参数Token22mux-d-8Gate delay:0 secThreshold:500e-3vTrue output:1vFalse output:0vRise time:0 secFall time:0 secEnable:noneToken23Source : pluse trainAmp:1vFreq:2000hzPilsew:250e-6 secOffset=0v
13、Token24Phase=0deg Amp:1vFreq:4000hz Pilsew:250e-6 sec Offset=0vPhase=0degToken25Amp:1vFreq:8000hz Pilsew:250e-6 sec Offset=0vPhase=0degToken48Sink : analysisnoneToken4Logic : ADCOffect:0v Phase:0deg Gate delay:0 secThreshold:500e-3vTrue output:1v False output:0v No.bits:8Min input:-5vMax input:5v Ri
14、se time:0 sec4、并串转换模块、个图块参数表格5、差分变换模块、各图块参数表格欢迎下载精品学习资源编号库 名称参数Token16delayDelay=62.5e-6sec Non-interpolatingToken39Logic : xorGate delay:0 sec Threshold=500e-3True output=1vFalse output=-1vRise time=0 secFall tome=0 sec连接 16 图块地 1 端口Token19none6、载波调制及加噪声模块、各图块参数表格编号库/ 名称参数Token20Sink : analysisnone
15、Token10NoneToken43NoneToken45Operator : gainGain units=db powerGain=x不同测试条件增益值设置不同,不需要加噪声时可与加法器断开连接,需要时设置多少见抗噪声性能测试部分原理Token13Source : sinusoidAmp=1v Freq=800000hzPhase=0deg欢迎下载精品学习资源Token44Source : gauss noiseConstantparameter=density in 1 0hmDensityw/hz=20e-6( 为 何设置此值见抗噪声性能测试部分原理 Maxrate=400e+3Mea
16、n=0v7、解调模块、格图块参数表格编号参数Token37analysisnoneToken33noneToken38analysisnoneToken17analysisnoneToken12: linearChebyshev bandpass iir 3 polesLow fc=600000hzHig fc=100000hzQuant bits=noneToken34MultipiernoneToken36Operator : linear sysButterworth lowpass iir 3 polesFc=16000hzQuant bits=noneToken28Operator
17、: samplerInterpolatingRate=16000hz Aperture=0 secToken41Operator : holdLast value Gain=1Out rate=400e+3Token29Logic : bufferGate delay:0 secThreshold=0vTrue output=1v False output=-1vRise time=0 secFall time=0 secToken50Comm : costas(载波提取)Vco fre=80e+3 Vco pahse=0 deg Mod gain=1hz/vLoop fltr=1+1 /s+
18、1/s2Token51Sink : analysisnone欢迎下载精品学习资源8、 差分码反变换模块、各图块参数9、串行信号转并行信号模块、各图块参数表格编号名称参数Token31: analysisnoneToken30: xorTrue output=1vFalse output=0v连 11 图块地 0 端口 delayToken11Operator : delayDelay=62.5e-6Non-interpolating编号库/ 名称参数Token27Operator : smpl delayDelay=175 samplesAttribute=phaseToken18Comm :
19、 td demuxNo.output=8Time per output=500e-6sec连 27 图块 1 端口 delay-dt10、数模转换及元模拟波仍原模块、各图块参数编号库/ 名称参数Token9Sink : analysisnoneToken42Operator : linear sysChebyshev loepass iir 3 polesFc=800hzQuant bits=noneToken3Com : decompanda-lawmax output:+/-5vToken5Logic : dacTow s complement Gate delay=0 sec Thres
- 配套讲稿:
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