2022年DPSK性能分析与仿真部分 .pdf

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1、沈阳理工大学通信系统课程设计报告1 2DPSK 性能分析与系统仿真1 课程设计目的（1）了解 MATLAB 的基本操作及应用。（2）培养独立开展科研的能力和操作能力。（3）掌握 2DPSK 系统调制和解调的过程。2 课程设计要求（1）掌握课程设计的相关知识、概念清晰。（2）设计合理、能够正确运行3相关知识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，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

2、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。4课程设计分析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。 4.1 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表示（定义为本码元初相与前一码元初相只差），并设名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师

3、精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 11 页 - - - - - - - - - 沈阳理工大学通信系统课程设计报告2 =数字信息 1 =0数字信息 0 则数字信息序列与2DPSK 信号的码元相位关系可举例表示如如下：数字信息：0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 2DPSK 信号相位： 0 0 0 0 0 0 或 0 0 0 0 0画出的 2PSK 及 DPSK 信号的波形如图 4.1 所示。图 4.1 2PSK 及 2DPSK信号的波形2DPSK 的产生基本类似于2PSK，只是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4.2 所示1，图

4、（a）为模拟调制法，图（b）为键控法。（a）模拟调制法（b）键控法图 4.2 2DPSK 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。42 解调名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 11 页 - - - - - - - - - 沈阳理工大学通信系统课程设计报告3 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（

5、相位比较法）。本课程设计采用相干解调法，图4.3 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4.3（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 4.3 2DPSK 的相干解调5仿真名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精

6、心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 11 页 - - - - - - - - - 沈阳理工大学通信系统课程设计报告4 图 5.1 2DPSK 调制与解调电路图5.1 2DPSK 调制部分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 2

7、000*pi，抽样时间为 0，其参数图如图 5.2所示。将基带信号的抽样时间改成 1e-3，其参数图如图5.3 所示。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 11 页 - - - - - - - - - 沈阳理工大学通信系统课程设计报告5 图 5.2 载波参数设置图 5.3 基带信号参数设置在单极性到双极性变换中，M-ary number 设置为 2，极性为 positive，如图5.4 所示。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - -

8、- - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 11 页 - - - - - - - - - 沈阳理工大学通信系统课程设计报告6 图5.4 Unipolar to Bipolar Converter参数设置乘法器参数设置如图 4.5 所示图5.5 乘法器参数设置码变换部分参数设置如图5.6 、5.7 、5.8 所示名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 11 页 - - - - - - - - - 沈阳理工大学

9、通信系统课程设计报告7 图5.6 Logical Operator参数设置图5.7Unit Delay参数设置图5.8 Data Type Conversion参数设置名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页，共 11 页 - - - - - - - - - 沈阳理工大学通信系统课程设计报告8 5.2 2DPSK 解调部分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 2

10、DPSK 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 5.2。带通滤波器参数设置如图 5.9 所示。低通滤波器参数设置如图5.10 所示。抽样判决器的参数设置如图 5.11 所示，图5.9 带通滤波器参数设置名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 8 页，共 11 页 - - - - - - - - - 沈阳理工大学通信系统课程设计报告9 图5.10 低通滤波器 参数设置

11、名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 9 页，共 11 页 - - - - - - - - - 沈阳理工大学通信系统课程设计报告10 图5.11 抽样判决器参数设置6运行结果名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 10 页，共 11 页 - - - - - - - - - 沈阳理工大学通信系统课程设计报告11 图 6.1 2DPSK 解调电路仿真波形心得体

12、会：经过几周的通信原理课程设计的学习让我受益匪浅。课程设计主要是我们理论知识的延伸， 它的目的主要是要在设计中发现问题，并且自己要能找到解决问题的方案，形成一种独立的意识。 我们还能从设计中检验我们所学的理论知识到底有多少， 巩固我们已经学会的， 不断学习我们所遗漏的新知识，把这门课学的扎实。在这一周的课程设计中， 让我们体会最深刻的就是对各种器件的了解不够深刻，使得在使用的过程中出现很多误区，无法得到理想的实验结果， 所以我们应该在今后的学习中珍惜每一次的动手实践机会，积累经验，为以后的工作打下坚实的基础。经过几周的通信原理实验课的学习，让我受益多多。 但在这中间， 我也发现了我存在的很多不

13、足。 我的动手能力还不够强， 当有些实验需要很强的动手能力时我还不能从容应对； 我的探索方式还有待改善， 当面对一些复杂的实验时我还不能很快很好的完成； 我的数据处理能力还得提高； 不能用最佳的处理手段使实验误差减小到最小程度。7参考文献1 谢自美。电子线路设计实验测试(第三版 )。武汉：华中科技大学出版社， 2000 2 王维平，朱一凡，华雪倩，等。仿真模型有效性确认与验证。长沙：国防科技大学出版社， 1998 3 樊昌信。通信原理（第五版） 。北京：国防工业出版社，20054 陈桂明，张明照，戚红雨等。应用MATLAB建模与仿真。北京：科学出版社， 2001 5 康华光。电子技术基础模拟部分。北京：高等教育出版社，2005 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 11 页，共 11 页 - - - - - - - - -