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dpsk调制解调matlab模拟实例.doc

发布时间：2022-06-09 发布人：admin 分类：说明书 资料大小：0.98M 资料格式：doc 举报 版权申诉
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    一、 总体设计思路和基本原理
    1.1 总体设计思路
    本次设计中系统的原理框图为
    1.2基本原理
    二、 单元电路设计
    2.1 fc信号发生器
    2.2波形变换
    2.3 变频电路
    2.4 放大反向电路
    2.5 基带信号电路
    2.6 模拟控制开关
    三.系统仿真结果
    四、心得体会
    五、参考文献
    六、整机电路及其仿真电路
    目录 一、 总体设计思路和基本原理..........................................1 1.1 总体设计思路.................................................................1 1.2 基本原理.......................................................................... 2 二、 单元电路设计..............................................................4 2.1 fc 信号发生器..................................................................4 2.2 波形变换.......................................................................... 5 2.3 变频电路......................................................................... 6 2.4 放大反向电路.................................................................6 2.5 基带信号电路.................................................................7 2.6 模拟控制开关.................................................................8 三.系统仿真结果..................................................................9 四、心得体会...................................................................... 11 五、参考文献...................................................................... 12 六、整机电路及其仿真电路..............................................13
    一、 总体设计思路和基本原理 1.1 总体设计思路 由于大多数数字基带信号是低通型的，而实际信道多为带通型，因此这种信 道不能直接传输基带信号，必须用基带信号对载波进行调制。而调制又分为调幅、 调频、调相三种形式。在恒参信道条件下，相移键控和频移键控相比，它不仅具 有高效的抗噪声性能，并能有效地利用所给定的信道频带，即使是在有多径衰落 的信道中有很好的效果。 一般来说，DPSK信号两种调制方法，模拟调制法和键控法。2DPSK的模拟太直 发框图如图一所示，其中变码过程为将输入的单极性不归零码转换为双极性不归 零码。 S（t） e（t） 码变换 相乘 载波 图一 模拟调制法调制原理图 2DPSK键控调制法框图如图二所示，其中码变换过程为将输入的基带信号差分， 即变为相对码。选择开关作用为当数字信息“0”时接相位0，当输入数字信号为 “1”时接π。 图二 键控法调制原理图 1
    本次设计中系统的原理框图为 已调制信号 Ak Bk 相对编码 信号选择器 Coswct -coswct 晶体振荡器 波形变换 倍频器 放大反相器 1.2 基本原理 DPSK 是利用相邻码元载波相位的相对值表示基带信号“0”和“1”的。现在用 θ表示载波的初始相位。设Δθ为当前码元和前一码元的相位之差： 0        0 发送“ ”时 1 ”时 发送“ 则信号码元可以表示为： S  t  cos     0 0  Tt  式中， f2  0 0 为载波的角频率，θ为前一码元相位。 DPSK 存在 A、B 方式矢量图。B 方式下，每个码元的载波相位相对于参考相位 的跳变可取±900，所以其相邻码元之间必然发生载波相位跳变，接收端可以据 此确定每个码元的起始时刻（即提供码元定时信息），而 A 方式却可能存在前后 码元载波相位的连续。 2
     0  0 参考相位  / 2 0  - / 2 参考相位 (a) A方式 (b) B方式 例如，当某一码元取“1”时，它的载波相位与前一码元的载波反相；码元取“0” 时，它的载波相位与前一码元的载波同相。相对移相的波形如图三所示。 在一般情况下，相对移相可以通过对信码进行变换和绝对移相来实现。将信 码经过差分编码变换成新的码组一相对码，再利用相对码对载波进行绝对移相， 使输出的己调载波相位满足相对移相的相位关系。 设绝对码为{an}，相对码为{bn}，则二相差分编码的逻辑关系为: b n 1 n b a n 调相电路可由模拟相乘器实现，也可由数字电路实现。调相电路是由数字选 择器(74LS153)完成的。当 2 脚和 14 脚同时为高电平时，7 脚输出与 3 脚输入的 0 相载波相同；当 2 脚和 14 脚同时为低电平时，7 脚输出与 6 脚输入的π相载波 相同。这样就完成了差分信码对载波的相位调制。图四示出了一个数字序列的相 对移相的过程。 图三 绝对相移波形示意图 3
    图四 绝对码实现相对移相的过程 1 n n b 对应于差分编码，在解调中有一差分译码。差分译码的逻辑为: bC 本实验由 IC9、IC10 完成。将(1)式代人(2)式，得 aC aC    (2) b b  1 n  1 n n n n n n 这样，经差分译码后就恢复了原始的发码序列。 二、 单元电路设计 2.1 fc 信号发生器 产生正弦波，提供 fc 信号。LC 振荡电路主要有由电容器和电感器组成的 LC 回路，通过电场能和磁场能的相互转换产程自由振荡。要维持振荡还要有具 有正反馈的放大电路。由于晶体振荡器产生的正弦波稳定，所以载波发生器使用 LC 晶振电路。图是一种正弦波串联晶体振荡电路，属于电容反馈三点式振荡器。 该电路 LC 回路的三个端点分别与三个电极相连，且 X ce 和 Xbe 为容抗，Xcb 为 4
    感抗。R1、R2、R3 为偏置电阻。C9、C10R 容量足够大。在满足该电路的振荡条 件下，设置本晶体振荡器谐振于 10MHz 的数值。 图五 串联型晶体振荡器 2.2 波形变换 非门电路在高低电平转换之间,即完成了正弦波到方波的波形转换。 5
    2.3 变频电路 在此电路中，输入脉冲由第一个D触发器的2输入，由时钟CLK上升沿打入D触发器 1，D 触发器1输出信号5，5信号在下一个时钟的上升沿被打入下一级D触发器2， D触发器2输出信号5，再将D 触发器1输出信号5信号、D 触发器2输出信号5信号 异或，即可得到脉冲宽度为一个时钟周期的倍频信号。采用这种方法实现的电路 输出信号的脉冲宽度可由输入时钟周期的大小随意调节 ，唯一的要求是时钟的 频率要大于两倍的输入信号的频率。此次设计中设为2倍频，即为2×10即20MHZ。 2.4 放大反向电路 两个三极管构成的放大电路组成了正弦波的反相器，放大器 Q3 的发射极和集电 极输出两个频率相等、相位相反的信号。将输入信号进行放大并输出 coswct、 -coswct 传送到选相开关。完成 DPSK 的调制。 6
    2.5 基带信号电路 基带信号为信源发出的没有经过调制（进行频谱搬移和变换）的原始电信 号，其特点是频率较低，信号频谱从零频附近开始，具有低通形式。CP 为 时钟频率，AK 输入信号与 5 管脚的输出信号 BK-1 相异或得到 BK。 7
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