2DPSKsystemview通信系统仿真试验报告

1、2DPSK专输系统仿真及其性能估计模拟调制及非相干解调学院:班级:学号: 姓名:验收日期:目录一系统仿真目的 p1二系统仿真任务 p1三原理简介 p1四系统组成框图及图符参数设置 p3五各点波形 p8六主要信号的功率谱密度 p18七滤波器的单位冲击响应及幅频特性曲线 p22八系统抗噪声性能分析 p24p26九实验心得体会.系统仿真目的1. 了解数字频带传输系统的组成、工作原理及其抗噪声性能；2. 掌握通信系统的设计方法与参数选择原则；3. 掌握使用SystemView软件仿真通信系统的方法。二. 系统仿真任务1. 设计2DPSK数字频带传输系统，并使用 SystemView软件进行仿真；2.

2、获取主要信号的时域波形及相关的功率谱，以及滤波器的单位冲击相应和幅频特性曲线；3. 对所设计的2DPS係统进行抗噪声性能分析，并作出误码率曲线。三. 原理简介在2PSK信号中，信号相位的变化是以未调正弦波的相位作为参考，用载波相位的绝对数值来表示数字信息的，所以称为绝对移相。由于相干载 波恢复中载波相位的180度相位模糊，导致解调出的二进制基带信号出现 反向现象，从而难以实际应用。为了解决2PSK言号解调过程的反向工作问 题，提出了二进制差分相位键控（2DPSK。2DPSI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。现假设用表示本码元初相与前一码元初相之差，并规定：二0表示

3、0码，二n表示1码。则数字信息序列与2DPSK言号的码元相位关 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。定义卞:为本码元初相与前一码元初相之差，假设：数字信息“ 0” 二数字信息“ 1”则数字信息序列与2DPSK言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 1DPSK言号相位：0 二二.二二.二.二或：i

4、 1 二二二二二1.2DPSK信号的调制原理2DPSK言号的的模拟调制法框图如图b.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b.模拟调制法原理图2. 2DPSK信号解调的差分相干解调法（非相干解调法）差分相干解调的原理是2DPSK言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 另一路的信号相乘，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，抽样判决器的输出即为原基带信号它的原理框图如图C.所示图C.差分相干解调原理图四. 系统组成框图及图符参数设置2D

5、PSK莫拟调制及差分相干解调的系统组成框图如下图所示:K Tvm*Vtlai41 wrmwwi(37J I IJHJOIXDDUjGIk 1 S&limMOMNrJ10 6?WmmVKIhi 3 FJWlkd I： A ilWIHMmiir ：l ? IfllHIfMlillMUir ?i HP議T 5申ittiWH11 ItIWIHIMMlik ：| SvstsfnView by EUNIX相应的图符参数设置如表2.所示：表2.非相干解调法图符参数设置表编号库/名称参数Token 10Operator: Lin ear SysButterworth Bandpass IIR5 PolesLo

6、w Fc = 20e+3 HzHi Fc = 60e+3 HzQuant Bits = NoneInit Cndtn = TransientDSP Mode DisabledMax Rate = 800e+3 HzToken 12Multiplier: NonParametricInputs from t1OpO t13p1Outputs to 14 25Max Rate = 800e+3 HzToken 13Operator: DelayNon-InterpolatingDelay = 50e-6 sec=40.0 smpOutput 0 = DelayOutput 1 = Delay -

7、dT t12Max Rate (Port 1) = 800e+3 HzToken 14Operator: Lin ear SysElliptic Lowpass IIR5 PolesFc = 18e+3 HzQuant Bits = NoneRejection = -300 dBInit Cndtn = 0DSP Mode DisabledMax Rate = 800e+3 HzToken 18Operator: SamplerInterpolatingRate = 200e+3 HzAperture = 0 secAperture Jitter = 0 secMax Rate = 200e+

8、3 HzToken 19Operator: HoldLast ValueGain = 1Out Rate = 800e+3 HzMax Rate = 800e+3 HzToken20Logic: BufferGate Delay = 0 secThreshold = 0 vTrue Output = -1 vFalse Output = 1 vRise Time = 0 secFall Time = 0 secMax Rate = 800e+3 Hz五. 各点波形a）主要的时域波形发送序列的绝对码波形如图1.所示：SystemView绝？0500 e-61e-31.5e-32e-3Time i

9、nSec onds图1.发送序列的相对码波形 如图2.所示:图2.余弦载波信号的波形 如图3.所示:图3.200e-650e-62DPSK调制信号的波形 如图4.所示:SystemView2DPSK 调制100e-6150e-6Time in Sec onds图4.高斯加性噪声的波形 如图5.所示:图6.带通滤波器的输出波形 如图6.所示:SystemView带通滤波？Time in Sec onds图6.乘法器的输出波形如图7.所示：图7.低通滤波器的输出波形 如图8.所示:SystemView解调端低？200e -6400e-6600e-6800e-6Time in Sec onds图10

10、.图8.最终解调输出的绝对码波形 如图9.所示:Syst emView解调0400e-6800e-61. 2e-31. 6e-32e-32. 4e-3T ime in Secondsb）不同信噪比下的眼图（低通输出的眼图）没加噪声情况下的眼图 如图10.所示:SystemViewSliced w4(R epea t , St art =5 08e-6s, Length =100e-6 s)025e -650e -675e -6图12.Time in Seco nds图10.信噪比为OdB时的眼图如图11.所示:SystemView0Sli ced w4 (Repeat, Start =25e-

11、6508e-6s, Length = 100e-6s)50e-675e-6420-2-4-6025e-650e-6Time in Seconds75e-6信噪比为5dB时的眼图如图12.所示:SystemView0Sliced w4 (Repeat, Start =25e-62A1L j/2Ims蟲Si霞齊蛊垂NSillli-21=二/-3、-.-/025e-6Time5508e-6s, Le ngth = 100e-6s)50e-675e-6k-a1才-1广FE0-w- JC2_ = L二w5薛0IBS、1- f -一二Lz7、5in Seco50e-6nds75e-6图12.信噪比为20d

12、B时的眼图如图13.所示:SystemVi ewSI iced w4 (Repeat, Start =508e-6s, Length =100e-6s)025e-650e-675e-6图14.信噪比为30dB时的眼图如图14.所示:SystemViewSliced w4 (Repeat, Start =508e-6s, Le ngth =100e-6s)025e-650e-675e-6800e-3600e-3400e-3200e-30-200e-3-400e-3-600e-3-800e-3025e-650e-675e-6图16.Time in Sec onds图14.C）主要对比信号的覆盖图绝

13、对码与相对码的覆盖图 如图15.所示:绝对码与解调输出的覆盖图 如图16.所示:SystemViewOverlay Sink 3,Si nk 34200e-6400e-6600e-6800e-6Time in Sec onds图17.图16.相对码与2DPSK言号的覆盖图 如图17.所示:SystemViewOverlay Si nk 24, Sink 7100e-6200e-6300e-6200e-6Time in Seconds300e-61500e-；0-500e-；-1100e-6d）主要对比信号的瀑布图绝对码与相对码的瀑布图 如图18.所示:SystemViewWaterfall P

14、lot ofw 21图19.图18.绝对码与解调输出的瀑布图 如图19.所示:SystemViewWaterfall Plot of w21 相对码与2DPSK言号的瀑布图 如图20.所示:0200e-6400e-6600e-6800e-6Time in SecondsSystemViewWa terfa II Plot o f w 21图20.六. 主要信号的功率谱密度调制端一一1）发送绝对码波形的功率谱如图21.所示:Syst emVi ew图22.2) 余弦载波的频谱 如图22.所示:systemViewPower Spectrum of Sink 6 (dBm 50 ohms)320e

15、+3240e+3160e+380e+3080e+3160e+3240e+3320e+3Freque ncy in Hz (dF=390.6 Hz)图24.图22.3) 2DPSK言号的功率谱如图23.所示:SystemViewPo wer Spectrum of Sink 7 (dBm 50ohms) Mi80e + 3160 e+ 3240 e+ 3320 e+ 3xed R adixFre que n cy in Hz (dF =2 6.67 Hz)解调端1）带通滤波器输出的功率谱 如图24.所示:SystemViewPow er Spe ct ru m o f Sink 11 (dBm

16、50 o hms) Mixed R ad ix08 0e+3160e+32 40 e+ 33 20 e + 3Fre q ue n cy in H z (d F =2 6.6 7 Hz)图25.图24.2）乘法器输出信号的功率谱 如图25.所示:SystemViewPow er Spe ct ru m o f Sink 25(dBm 50 o hms) Mixed R ad ix3）低通滤波器输出的功率谱 如图26.所示:图27.图26.4）解调输出序列的功率谱 如图27.所示:SystemViewPower Spectrum of Sink 34 (dBm 50 ohms) Mixed Ra

17、dix11)I1 1r r 1r r 下f1r)08J0e+3160e+3240e+3320e+380e+30-20(Freque ncy in Hz (dF13.33 Hz)320e+3160e+3240e+3七. 滤波器的单位冲击响应及幅频特性曲线带通滤波器1) 单位冲击响应曲线 如图28.所示:图28.2)幅频特性曲线 如图29.所示：图29.低通滤波器1) 单位冲击响应曲线 如图30.所示:Irpulse Rejp:nse: Amfilitude vs TiniE in sec J390汩up也1 -1 HS丄心r 1Jr .rjr1-F02D0fe-54Xe-06001le-3图30

18、.2)幅频特性曲线 如图31.所示:图31.八. 系统抗噪声性能分析测试误码率的电路图如下图所示:血I财團5曲乃loop H TiSk1 ? 1?, 5ffUlDOMO DOt? 3 IDOiaiKOXIfc-12 4 commit 1 KlUlKOXOe-l3 G 37.5mKOXDe 1 J2flD(niKOXOe-14 S 50lDmKOXDe 5 2引UMinniOe5 10 E2mmff0&3 6D(niDU)0哄2 C 12 13 mmD(h ?.WI(UJK0D0fr2 7 14 b? smoooMdOMtJ$ 1& WlDOMNOCOe? l(MOOOUmKt2 J 18 11

19、2.EOOOKOXOCM l.8fiOCOJOrattt2 id 曲 125.Kmiim I.BICOMOIDOC相应的图符参数设置如表3.所示：表3.误码率测试电路的图符参数设置表编号库/名称参数Token 30Operator: Smpl DelayDelay = 56 samples=70e-6 secAttribute = PassiveInitial Condition = 0 vFill Last RegisterOutput 0 = Delay t26 t37Output 1 = Delay - dTMax Rate (Port 0) = 800e+3 HzToken 26Comm: BER RateNo. Trials = 10e+3 bitsThreshold = 1 vOffset = 0 bitsOutput 0 = BE