4PSK-Systemview信号传输仿真报告.doc

本科实验报告填写说明1学员完成人才培养方案和课程标准要所要求的每个实验后，均须提交实验报告。2实验报告封面必须打印，报告内容可以手写或打印。3实验报告内容编排及打印应符合以下要求：（1）采用A4（21cm29.7cm）白色复印纸，单面黑字打印。上下左右各侧的页边距均为3cm；缺省文档网格：字号为小4号，中文为宋体，英文和阿拉伯数字为Times New Roman，每页30行，每行36字；页脚距边界为2.5cm，页码置于页脚、居中，采用小5号阿拉伯数字从1开始连续编排，封面不编页码。（2）报告正文最多可设四级标题，字体均为黑体，第一级标题字号为4号，其余各级标题为小4号；标题序号第一级用“一、”、“二、”，第二级用“（一）”、“（二）” ，第三级用“1.”、“2.” ，第四级用“（1）”、“（2）” ，分别按序连续编排。（3）正文插图、表格中的文字字号均为5号。一、 实验目的1、初步了解SystemView软件的使用方法。2、掌握4PSK工作原理和实验方法。二、 实验要求1、按给出的实验原理框图及其参数完成4PSK系统的仿真实验，并指出该实验中，产生的四种不同波形的相位分别是多少，各代表的数字数据是什么？（假设正电平表示“1”，负电平表示“0”）。2、在实验报告电子文档中，以文字和图片的方式简要的叙述你的实验原理。实验结果及体会，并将实验报告和完成的仿真电路图文件提交给课代表。三、 实验环境Windows下VMware虚拟机windows XPSystemView四、 实验原理1. Systemview仿真步骤（1）建立系统模型：根据通信系统的基本原理确定总的系统功能，并将各部分功能模块化，根据各个部分之间的关系，画出系统框图。（2）基本系统搭建和图标定义：从各种功能库中选取满足需要的可视化图符和功能模块，组建系统，设置各个功能模块的参数和指标，在系统窗口按照设计功能框图完成图标的连接；（3）调整参数，实现系统模拟参数设置，包括运行系统参数设置（系统模拟时间、采样速率等）等。（4）运行结果分析：在系统的关键点处设置观察窗口，利用接收计算器分析仿真数据和波形，用于检查、监测模拟系统的运行情况，以便及时调整参数，分析结果。2. 4PSK调制原理：4PSK的调制方法有正交调制方式（双路二相调制合成法或直接调相法）、相位选择法、插入脉冲法等。这里我们采用正交调制方式。4PSK的正交调制原理如图：它可以看成是由两个载波正交的2PSK调制器构成的。图中串/并变换器将输入的二进制序列分为速度减半的两个并行双极性序列a和b（a,b码元在事件上是对齐的），再分别进行极性变换，把极性码变为双极性码（0-1，1+1）然后分别调制到cosc t和sinc t两个载波上，两路相乘器输出的信号是相互正交的抑制载波的双边带调制（DSB）信号，其相位与各路码元的极性有关，分别由a和b码元决定。经相加电路后输出两路的合成波形，即是4PSK信号。图中两个乘法器，其中一个用于产生0与180两种相位状态，另一个用于产生90与270两种相位状态，相加后就可以得到45，135，225，和315四种相位3. 4PSK解调原理4PSK信号是两个载波正交的2PSK信号的合成。所以，可以仿照2PSK相干检测法，用两个正交的相干载波分别检测两个分量a和b，然后还原成二进制双比特串行数字信号。此法称作极性比较法（相干解调加码反变换器方式或相干正交解调发）在不考虑噪声及传输畸变时，接收机输入的4PSK信号码元可表示为yi(t)=Acos(c t+n)判决器是按极性来判决的。即正抽样值判为1，负抽样值判为0.两路抽样判决器输出a、b，经并串变换器就可将并行数据恢复成串行数据。五、 实验步骤1. 模型的建立及结果分析模型参数：表1：4PSK调制解调系统图符设置 图符编号库/图符名称参数0Source：PN SeqAmp=1v，Offset=0v，Rate=10Hz，Levels=2，Phase=0deg1Operator：Sample HoldCtrl Threshold=0v，Signal=t7 Output0，Control=t3 Output 02Operator：Sample HoldCtrl Threshold=0v，Signal=t7 Output0，Control=t5 Output 03，4Source：pulse TrainAmp=1v，Freq=5Hz，PulseW=1e-3sec，Offset= -500e-3v，Phase=0deg5，6Operator：DelayNon-Interpolating，Delay=100e-3sec7Meta I/O：Meta In8，9Meta I/O：Meta Out10串并变换子系统，见图211，12，17，18，35，36Multiplier 13，16Source：SinusoidAmp=1v，Freq=20Hz，Phase=0deg14，44Add19，20Operator：Linear SysAnalog：Butterworth Lowpass IIR，3Poles，Fc=6Hz21Source：pulse TrainAmp=1v，Freq=5Hz，PulseW=1e-3sec，Offset=-500e-3v，Phase=0deg 22Operator：Sample HoldCtrl Threshold=0v，Signal=t24 Output0，Control=t23 Output 023，38Operator：DelayNon-Interpolating，Delay=100e-3sec25Logic：AnaCmpGate Delay=0sec，True Output=1v，False Output= -1v，Input+=t22(或t29) Output 0，Input - =None24Meta I/O：Meta In26Meta I/O：Meta Out27，34抽样判决子系统，见图337Source：pulse TrainAmp=1v，Freq=5Hz，PulseW=100e-3sec，Offset=0v，Phase=180deg 42Operator：DelayNon-Interpolating，Delay=300e-3sec15，39，40，41，43Sink：Analysis注：系统时间设置：采样点数为2048，采样频率为500Hz采样点数=（终止时间起始时间）采样频率+1一般为了获得较好的仿真波形，系统的采样频率不能低于系统信号最高频率的4倍。当采样率为系统信号最高频率的10倍以上时，仿真波形就几乎没有失真了。连接系统：图2：2DPSK调制与解调模型 图2：串并变换子系统图3：抽样判决子系统2、仿真结果仿真结果波形如图六、 体会与建议在整个实验过程中，有一下三个体会：第一、 4PSK的系统配置