通信原理课程设计74262new

1、通信原理课程设计课程设计数字原理课程设计报告班 级： 通信08 - 1 姓 名： 伍美玲 学 号： 0806030122 指导教师： 刘玉珍 成 绩： 电子与信息工程学院 通信工程系2PSK相干解调器设计1.前言：在数字基带传输系统中，为了使数字基带信号能够在信道中传输，要求信道应具有低通形式的传输特性。然而，在实际信道中，大多数信道具有带通传输特性，数字基带信号不能直接在这种带通传输特性的信道中传输。必须用数字基带信号对载波进行调制，产生各种已调数字信号。数字调制与模拟调制原理是相同的，一般可以采用模拟调制的方法实现数字调制。但是，数字基带信号具有与模拟基带信号不同的特点，其取值是有限的离散

2、状态。这样，可以用载波的某些离散状态来表示数字基带信号的离散状态。基本的三种数字调制方式是：振幅键控(ASK)、移频键控(FSK)和移相键控(PSK 或DPSK)。现在我们利用通信原理中学的知识用simulink对系统建模，设计一个2PSK相干解调器，并观察输出信号经过各器件输出波形，并对系统性能进行分析。2.总体设计 系统建模2.1 2PSK信号的产生在二进制数字调制中,当正弦载波的相位随二进制数字基带信号离散变化时,则产生二进制移相键控(2PSK)信号. 通常用已调信号载波的 0和 180分别表示二进制数字基带信号的 1 和 0. 二进制移相键控信号的时域表达式为 e2PSK(t)=g(t

3、-nTs)cosct 其中, an与2ASK和2FSK时的不同,在2PSK调制中,an应选择双极性,即 若g(t)是脉宽为Ts, 高度为1的矩形脉冲时,则有 e2PSK(t)=cosct, 发送概率为P e2PSK(t)= -cosct, 发送概率为1-P由式可看出,当发送二进制符号1时,已调信号e2PSK(t)取0相位,发送二进制符号0时,e2PSK(t)取180相位.若用n表示第n个符号的绝对相位,则有 n= 0, 发送 1 符号 n=180, 发送 0 符号这种以载波的不同相位直接表示相应二进制数字信号的调制方式,称为二进制绝对移相方式.二进制移相键控信号的典型时间波形如下图所示 二进制

4、移相键控信号的调制原理图如下图所示. 其中第一个图是采用模拟调制的方法产生2PSK信号,第二个图是采用数字键控的方法产生2PSK信号.下图为2PSK相干解调的原理框图：其各点的输出波形为： 波形图中，假设相干载波的基准相位与2P形SK信号的调制载波的基准相位一致（通常默认为0相位）。但是，由于在2PSK信号的载波恢复过程中存在着的相位模糊，即恢复的本地载波与所需的相干载波可能同相，也可能反相，这种相位关系的不确定性将会造成解调出的数字基带信号与发送的数字基带信号正好相反，即“1”变为“0”，“0”变为“1”，判决器输出数字信号全部出错。这种现象称为2PSK 方式的“倒”现象或“反相工作”。这也

5、是2PSK方式在实际中很少采用的主要原因。另外，在随机信号码元序列中，信号波形有可能出现长时间连续的正弦波形，致使在接收端无法辨认信号码元的起止时刻。2.2用simulink对系统建模2.2.1 调制仿真在二进制数字调制中,当正弦载波的相位随二进制数字基带信号离散变化时,则产生二进制移相键控(2PSK)信号. 在此用已调信号载波的 0和 180分别表示二进制数字基带信号的 1 和 0.用两个反相的载波信号进行调制，其方框图如下：图2-21 2PSK信号调制的simulink的模型图其中Sin wave和Sin wave1是反相的载波，正弦脉冲作为信号源，各个参数设置如下： 图2-22 Sin

6、wave信号参数设置图2-23 Sin wave1信号的参数设置由上面两个图可以看出两个载波是幅度为3频率为4Hz采样时间为0.002s的反相信号。图2-24 脉冲信号的参数设置脉冲信号是幅度为2周期为1占空比为50%的基于时间的信号。 图2-25 2PSK调制的各点时间波形2.2.2 解调仿真（1）建立simulink模型方框图如下：图2-26 2PSK解调框图（2）各点的时间波形如下所示：图2-27 2PSK解调各点的时间波形3 总结本次通过对数字信号的simulink建模仿真，使我数字键控的概念又有了更深的了解，而且也熟悉simulink软件的操作。经过本次学习让我对MATLAB有了更深

7、入的了解，并掌握了使用simulink进行系统建模，对系统进行仿真，并对系统调试，产生理想波形，对系统性能分析，了解系统调制与解调原理。使我更加深刻的理解课本内容，对二进制相位键控调制和相干解调原理有了更深入的理解和掌握。通过本次实训，我发现了自身能力的不足，对知识的掌握，对应用软件的了解都存在很大的问题。主要是日常课程中缺少深入钻研的精神，使得在课程设计的时候遇到很多问题。在以后的学习中希望能够不断改善这些问题，使得专业知识掌握得更加透彻。参考文献1 杨丽. 基于MATLAB的通信系统仿真研究D. 中国优秀博硕士学位论文全文数据库 (硕士), 2006,(08) . 2 张赟宁. MATLAB环境下控制系统综合实验平台设计与实现D. 中国优秀博硕士学位论文全文数据库 (硕士), 2007,(01) . 3 齐琳. 基于软件无线电的通信信号调制模式识别算法及解调算法的研究D. 中国优秀博硕士学位论文全文数据库 (硕士), 2005,(08) . 4