《专业课程设计2（通信原理）》课程设计-基于systemview和matlab的2DPSK精选.docx

二进制数字频带传输系统设计——2DPSK系统1 技术要求设计一个2DPSK数字调制系统，要求：（1）设计出规定的数字通信系统的结构； （2）根据通信原理，设计出各个模块的参数（例如码速率，滤波器的截止频率等）； （3）用Matlab或SystemView实现该数字通信系统； （4）观察仿真并进行波形分析； （5）系统的性能评价。2基本原理2.12DPSK信号原理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。在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： 0 0 1 1 1 0 0 1DPSK信号相位：000π 0 π π π 0或：ππ π0 π 0 0 0 π差分码可取传号差分码或空号差分码。其中，传号差分码的编码规则为：式中：为模二加：为的前一码元，最初的可任意设定。差分编码（码反变换），即把绝对码变换为相对吗；其逆过程成为差分译码（码反变换），即。2PSK及DPSK信号的波形如图2.1.1所示：图2.1.1 2PSK及DPSK信号的波形2.22DPSK信号的调制原理一般来说，2DPSK信号有两种调试方法，即模拟调制法和键控调制法。2.2.1模拟调制法2DPSK信号的的模拟调制法框图如图2.2.1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2.2.1 模拟调制法2.2.2键控调制法2DPSK信号的的键控调制法框图如图2.2.2所示，其中码变换的过程为将输入的基带信号差分，即变为它的相对码。选相开关作用为当输入为数字信息“0” 时接相位0，当输入数字信息为“1”时接π。图2.2.2 键控法调制原理图2.32DPSK信号的解调原理2DPSK信号最常用的解调方法有两种，一种是相干解调（极性比较法）加码反换法，另一种是差分相干解调法（相位比较法）。2.3.1 2DPSK相干解调（极性比较法）加码反换法2DPSK相干解调（极性比较法）加码反换法的原理是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，再与本地载波相乘，去掉调制信号中的载波成分，再经过低通滤波器去除高频成分，得到包含基带信号的低频信号，将其送入抽样判决器中进行抽样判决的到基带信号的差分码，再经过逆差分器，就得到了基带信号。它的原理框图如图2.3.1所示。图2.3.1 2DPSK相干解调（极性比较法）加码反换法2.3.2 2DPSK差分相干解调法（相位比较法）2DPSK差分相干解调法（相位比较法）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2.3.2所示。延时输出图2.3.22DPSK差分相干解调法（相位比较法）3建立模型描述3.1System View仿真3.1.1差分和逆差分变换模型差分变换模型的功能是将输入的基带信号变为它的差分码，异或逻辑门一路输入为基带信号，另一路输入为延时一个码元时间的基带信号，输出则为差分编码信号，其原理图如图3.1.1所示。图3.1.1 差分变换模型 图3.1.2 逆差分变换模型逆差分变换模型的功能是将输入的抽样判决后的信号变为基带信号，异或逻辑门一路输入为抽样判决后的信号，另一路输入为延时一个码元时间的抽样判决后的信号，输出则为逆差分变换后的基带信号，其原理图如图3.1.2所示。3.1.2 信号调制模型本次System View仿真信号调制模型采用键控调制法，模型原理图如图3.1.3，选相开关作用为当输入为数字信息“0” 时接相位0，当输入数字信息为“1”时接π。图3.1.3 调制模型 图3.1.4 高斯白噪声信道模型3.1.3 信道模型信道中不存在的不需要的电信号统称为噪声，通信系统中的噪声是叠加在信号上的，没有穿徐信号时通信系统中也有噪声，噪声永远存在于通信系统中。噪声可以看成信道中的一种干扰，也称加型干扰，本次仿真在信道中加入了高斯白噪声，其模型图如图3.1.4。3.1.4带通滤波器和低通滤波器的模型带通滤波器模型的作用是只允许通过（fl，fh）范围内的