2DPSK调制解调系统仿真

1 湖南科技大学 潇湘学院信息与电气工程系 课程设计报告课程设计报告 课课 程 程 通信原理通信原理 题题 目 目 2DPSK2DPSK 调制解调系统仿真调制解调系统仿真 专专 业 业 通信工程通信工程 班班 级 级 一班一班 姓姓 名 名 学学 号 号 2 任务书任务书 题题 目目 时间安排时间安排 目目 的 的 要要 求 求 总体方案实现 总体方案实现 指导教师评语 指导教师评语 评分等级 评分等级 指导教师签名 指导教师签名 3 2DPSK2DPSK 调制解调仿真调制解调仿真 一 课程设计的目的一 课程设计的目的 通过本次实验 旨在达到以下目的 1 结合实践 加强对数字基带通信系统原理和分析方法的掌握 2 掌握系统时域波形分析 功率谱分析和眼图分析的方法 加强对 2DPSK 信号 3 的时域波形和功率谱等知识点的掌握 通过使用 System View 软件进行仿真实验 进一步熟悉 System View 软件的使 用 掌握主要步骤 二 系统原理二 系统原理 1 2DPSK 调制原理 移相键控是指载波的相位受数字信号的控制而改变 通常用相位 0 来表 示 1 而用 180 来表示 0 二相相对移相键控 2DPSK 信号的参考相位不 是未调波的相位 而是相邻的前一位码元的载波相位 2DPSK 信号产生只需要 在二相调制前加一套相对码变换电路就可以实现 其中车分编码的具体实现功 能就是将基带信号码 绝对码 通过模二处理转化为相对码 2DPSK 码 将得 到的相对码与载波相乘从而在信道中传输 2DPSK 解调原理 2DPDK 信号有两种解调方式 极性比较法和差分相干解调法 1 极性比较法 信号可以采用想干解调方式 极性比较法 其调制原理是 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信息 在解调过程中 若相干载波产生 180 相位模糊 解调出的相对码将产生倒置现象 但是经过码反变换器后 输出的绝对码不会 发生任何倒置现象 从而解决了在载波相位模糊度的问题 2 相位比较法 2DPSK 信号也可以采用差分相干解调方式 相位比较法 其解调原 理是 直接比较前 后码元的相位差 从而恢复发送的二进制数字信息 由于 解调的同时完成了码反变换作用 故解调器中不需要码反变换器 由于差分相 干解调方式不需要专门的相干载波 因此是一种非相干解调方法 4 三 仿真实现三 仿真实现 1 极性比较法解调 2DPSK 的仿真模型 在 System View 环境下建立极性比较法解调 2DPSK 的仿真 如下图所示 上图中 图符 1 2 24 5 6 17 为输出波形 图符 7 为数据选择器 图符 9 为低通滤波器 图符 11 12 为 D A 转换器 2 极性比较法解调 2DPSK 的仿真过程 极性比较法的原理实际上是借鉴了 PSK 的解调方法 在最后加了码变换器 具体过程可由各个分析窗口的波形看出 见下图 5 3 极性比较法解调 2DPSK 仿真的结论 1 2DPSK 的调制系统是利用了异或门实现从绝对码到相对码的转换的 利用一个延时器将首先发送的一个绝对码元和其后的一个码元取模二加从而得 到相对码 在仿真系统中 我们选择的是先得到相对码再利用和 PSK 码类似的 单刀双掷开关 起到键控作用 将码元 1 对应 180 初始相位的载波输出 将码 元 0 对应 0 初始相位的载波输出 180 初始相位的载波是直接利用了一个反相 6 器 其实也可以直接利用延迟半个载波周期 实现的 基带信号码源是单极性非归零码 为了便于和输出码作对比 在观测基带 码波形前加了一个延时器 通过观测到的两波形是否一一对应的反馈来决定延 迟时间的大小 在本次仿真系统中我们添加了高斯噪声 窄带干扰信道作为对信号的干扰 在解调部分添加相应的误码检测模块来检验系统的抗噪性能 2 本系统调制的时候采用基带码元频率为 20HZ 载波频率为 50HZ 因 此经过信道后 带通滤波器设置的带宽范围是 30HZ 70HZ 经过带通滤波器后 的 将本地载波信号与带通信号相乘 得到的高频信号经过截止频率为 20HZ 的 低通滤波器滤波后 得到的滤波信号经过抽样判决可得到相对码码元波形 再 经过最后的码反变换器还原出原始基带信号 由 2PSK 解调加差分译码 2PSK 解调器将输入的 2DPSK 信号还原成相对码 再由差分译码器 码反变换器 把 相对码转换成绝对码 输出 四 总结四 总结 通过这次设计 掌握了 2DPSK 调制解调的工作原理 学会了使用仿真软件 SystemView 通信系统的动态仿真软件 并学会通过应用软件仿真来实现各 种通信系统的设计 对以后的学习和工作都起到了一定的作用 加强了动手能 力和学业技能 总体来说 这次实习我受益匪浅 在摸索该如何设计电路使之 实现所需功能的过程中 特别有趣 培养了我的设计思维 增加了实际操作能 力 在让我体会到了设计电路的艰辛的同时 更让我体会到成功的喜悦和快乐 在实验中如何用仿真系统去模拟 2DPSK 数字调制系统的调至与解调是本次 课程设计的一大难题 通过阅读相关的文件我们大致了解了 SystemView 的操作 方法 但是真正做起来还是很费时间的 因为对相关的元器件不太了解只有结 合软件说明加实际的操作去慢慢的摸索 也通过网络了解到一些关于 SystemView 软件的使用方法 仿真过程中肯定会出现很多错误 不是一帆风顺 的 很多参数的设定也不知道从何入 SystemView 由于软件是英文版本的所以 单词很多不认识 也极大的影响了我做实验的速度和耐性 最好不懂的查一下 7 字典知道什么意思后好做点 过程中会出现很多错误但是有老师和同学的帮助 很多都可