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二进制数字频带传输2DPSK系统的设计
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更新于2023-06-18
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设计一个2DPSK数字调制系统,用Matlab或SystemView 实现该数字通信系统
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目 录
1 技术要求.........................................................................................................1
2 基本原理.........................................................................................................1
2.1 2DPSK 信号原理.....................................................................................1
2.2 2DPSK 信号的调制原理............................................................................2
2.3 2DPSK 信号的解调原理............................................................................3
2.3.1 2DPSK 信号解调的极性比较和码变换法.............................................3
2.3.2 2DPSK 信号解调的差分相干解调法....................................................3
3 建立模型描述...................................................................................................4
3.1 差分和逆差分变换模型..............................................................................4
3.2 带通滤波器和低通滤波器的模型.................................................................4
3.3 抽样判决器模型.......................................................................................4
3.4 总模型框图..............................................................................................5
3.4.1 2DPSK 模拟调制和极性相干解调法仿真.............................................5
3.4.2 2DPSK 模拟调制和差分相干解调法仿真.............................................6
4 SystemView 元件简介.....................................................................................6
5 模块功能分析...................................................................................................7
5.1 信号源 source library.............................................................................7
5.2 差分器....................................................................................................7
5.3 调制和加噪模块.......................................................................................8
5.4 解调模块................................................................................................8
6 调试过程及结论..............................................................................................10
6.1 差分相干法...........................................................................................10
6.2 极性比较法...........................................................................................12
7 心得体会.......................................................................................................14
8 参考文献.......................................................................................................15
武汉理工大学《专业课程设计 3(通信原理)》课程设计说明书
二进制数字频带传输 2DPSK 系统的设
计
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
2.1 2DPSK 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。
则数字信息序列与 2DPSK 信号的码元相位关系可举例表示如 2PSK 信号是用载波的不同
相位直接去表示相应的数字信号而得出的,在接收端只能采用相干解调,它的时域波形
图如图 1 所示。
1
武汉理工大学《专业课程设计 3(通信原理)》课程设计说明书
图 1 2DPSK 信号
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: 1 0 1 1 0 1 1 1 0 1
DPSK 信号相位:0
或:
2.2 2DPSK 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法。2DPSK 信号的的模
拟调制法框图如图 2 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 模拟调制法
2DPSK 信号的的键控调制法框图如图 3 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 pi。
码变换
相乘
载波
s(t) e
o
(t)
2
武汉理工大学《专业课程设计 3(通信原理)》课程设计说明书
图 3 键控法调制原理图
2.3 2DPSK 信号的解调原理
2DPSK 信号最常用的解调方法有两种,一种是极性比较和码变换法,另一种是差分
相干解调法。
2.3.1 2DPSK 信号解调的极性比较和码变换法
它的原理是 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 1.1.4 所示。
图 4 极性比较解调原理图
2.3.2 2DPSK 信号解调的差分相干解调法
差分相干解调的原理是 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
带通
滤波器
相乘器 低通
滤波器
抽样
判决器
逆差分器
本地载波
2DPS
K
3
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