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2DPSK实验报告.doc

发布时间：2022-06-09 发布人：admin 分类：说明书 资料大小：0.61M 资料格式：doc 举报 版权申诉
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    基于 SystemView 软件的 二进制差分相位键控（2DPSK）的调制与解调 一：实验目的 1. 了解 2DPSK 系统的电路组成、工作原理和特点； 2. 从时域、频域视角观测 2DPSK 系统中的基带信号、载波及已调信号； 3. 熟悉系统中信号功率谱的特点。 二：仿真内容 以 PN 码作为系统输入信号，码速率 Rb＝64kbit/s。 1. 采用键控法实现 2DPSK 的调制；分别观测绝对码序列、差分编码序列，比较 两序列的波形；观察调制信号、载波及 2DPSK 等信号的波形。 2. 获取主要信号的功率谱密度。 3. 采用相干解调法实现 2DPSK 的解调，分别观察系统各点波形。 4. 获取解调模块的各个主要信号的功率谱密度。 三：实验原理 调制： 2DPSK 方式是用前后相邻码元的载波相对相位变化来表示数字信息。假设前 后相邻码元的载波相位差为，可定义一种数字信息与之间的关系为 表示数字信息“ ” 0,       ， 表示数字信息“ ”  0 1 则一组二进制数字信息与其对应的 2DPSK 信号的载波相位关系如下表所示 二进制数字信息： 2DPSK 1 1 0 1 0 0 1 1 0       0 0 0 0 0 0  数字信息与 之间的关系也可以定义为 之间的关系也可以定义为 数字信息与 信号相位： 或   0    0 0   0 0,  表示数字信息“ ”      ， 表示数字信息“ ”  1 0
    2DPSK 信号调制过程波形如图 1 所示。 1 0 0 1 0 1 1 0 1 1 1 0 0 1 0 0 绝对码 相对码 载波 2 DPSK信号 图 1 2DPSK 信号调制过程波形 可以看出，2DPSK 信号的实现方法可以采用：首先对二进制数字基带信号进行 差分编码，将绝对码表示二进制信息变换为用相对码表示二进制信息，然后再进 行绝对调相，从而产生二进制差分相位键控信号。2DPSK 信号调制器原理图如 图 2 所示。 cos ct 180 ° 移相 开关电路 e2DPSK (t) 0°  码变换 s(t) 图 2 2DPSK 信号调制器原理图 其中码变换即差分编码器如图 3 所示。在差分编码器中：{an}为二进制绝对 码序列，{dn}为差分编码序列。D 触发器用于将序列延迟一个码元间隔，在 SystemView 中此延迟环节一般可不采用 D 触发器，而是采用操作库中的“延迟 图符块”。 an dn dn-1 Q D 发送码时钟 CK
    解调： 相干解调法： 图 3 差分编码器 2DPSK 信号可以采用相干解调方式(极性比较法)，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 e2DPSK(t) c 信息。解调器原理图和解调过程各点时间波形如图 13(a)、(b)所示： 相乘器 d 低通 滤波器 抽样 判决器 e a 带通 滤波器 码反 变换器 f 输出 e2DPSK(t) 带通 滤波器 图 13 b cosct a 相乘器 cosct b a b a b c c d d e f e 低通 滤波器 d 定时脉冲 抽样 判决器 e 码反 变换器 f 输出 定时脉冲 c (a) (a) 0 0 1 0 1 1 0 f 0 0 0 1 1 0 2DPSK 信号相干解调器原理图和解调过程各点时间波形 (b) 1 (b) 其中码反变换器即差分译码器组成如图 14 所示。在差分译码器中：dn 为差分编 码序列，an 为差分译码序列。D 触发器用于将序列延迟一个码元间隔，在 SystemView 中此延迟环节一般可不使用 D 触发器，而是使用操作库中的“延迟图 符块”。 ^ dn ^ an ^ ^ dn-1 D Q 位同步时钟 CK 图 1 4 差分译码器
    四、系统组成、图符块参数设置及仿真结果： 键控法： 采用键控法进行调制的组成如图 4 所示。 图 4 键控法调制的系统组成 表 1：键控法图符参数设置表 编号 库/名称 参 数 Source: Sinusoid Amp = 1 v Freq = 40e+3 Hz t18 t1 Phase = 0 deg Output 0 = Sine Output 1 = Cosine Max Rate (Port 0) = 600e+3 Hz t4 0 1 2 3 Operator: Negate Max Rate = 600e+3 Hz Source: PN Seq Amp = 1 v Operator: Delay Rate = 20e+3 Hz Non-Interpolating Offset = 0 v Levels = 2 Delay = 50.e-6 sec Phase = 0 deg Output 0 = Delay Output 1 = Delay - dT t5
    4 Logic: SPDT Switch Delay = 0 sec Threshold = 500.e-3 v Input 0 = t0 Output 0 Input 1 = t1 Output 0 Control = t5 Output 0 5 Logic: XOR Gate Delay = 0 sec Threshold = 0 v True Output = 1 v False Output = -1 v Rise Time = 0 sec Fall Time = 0 sec 系统定时：起始时间 0 秒，终止时间 800e-6 秒，采样点数 321，采样速率 400e+3Hz， 获得的仿真波形如图 5 所示。 （a） 绝对码序列 （b） 相对码序列
    （c）未调载波信号 （d）二相相对调相（2DPSK）信号 图 5 调制过程仿真波形 绝对码~2DPSK 信号的瀑布图如图 6 所示。
    图 6 绝对码和 2DPSK 的瀑布图 主要信号的功率谱密度： 系统定时：起始时间 0 秒，终止时间 30e-3 秒，采样点数 1801，采样速率 600e+3Hz。 调制信号的功率谱如图 10 所示。 图 10 调制信号的功率谱
    正弦载波的频谱如图 11 所示。 图 11 正弦载波的频谱 2D PSK 的 功 率 谱 如 图 12 所 示 。 图 12 2DPSK 的功率谱
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