2PSK通信系统仿真实验报告

1、2PSK通信系统仿真实验报告班级:姓名:学号:、实验目的1. 了解通信系统的组成、工作原理、信号传输、变换过程;2. 掌握通信系统的设计方法与参数设置原则；3. 掌握使用SystemView软件仿真通信系统的方法；4. 进行仿真并进行波形分析；二、实验任务使用Systemview进行系统仿真任务，要经过以下几个步骤：1. 系统输入正弦波频率：500 Hz;码元传输速率：64kBd;2. 设计一通信系统，并使用SystemView软件进行仿真；3. 获取各点时域波形，波形、坐标、标题等要清楚；滤波器的单位冲击相应和 幅频特性曲线；4. 获取主要信号的功率谱密度；5. 获取眼图；6. 提取相干载波

2、；7. 数据分析及心得体会要求手写。三、原理简介1. PCM系统原理1.1 .脉冲编码调制通常把从模拟信号抽样、量化，直到变换成二进制符号的基本过程，称 为脉冲编码调制（Pulse Code Modulation PCM，简称脉码调制。原理框图如 图1-1所示：PCM信号A输出冲激脉冲图1-1 PCM编码方框图1.2 .编码过程由冲激脉冲对模拟信号进行抽样，抽样信号虽然是时间轴上离散的信 号，但仍是模拟信号。为了实现以数字码表示样值必须采用“四舍五入” 的方法将抽样值量化为整数，量化后的抽样信号与量化前的抽样信号相 比较，有所失真且不再是模拟信号，这种量化失真在接收端还原成模 拟信号时表现为噪

3、声，称为量化噪声。量化噪声的大小取决于把样值分级 取整”的方式，分的级数越多，即量化级差或间隔越小，量化噪 声也越小。在量化之前通常用保持电路将其作短暂保存，以便电路有 时间对其进行量化。然后在图1-1中的编码器中进行二进制编码。这样，每个二进制码组就代表了一个量化后的信号抽样值，即完成了 PCM编码的过程。译码过程与编码过程相反。如图1-2所示。图1-2 PCM译码原理图PCM信号输入模拟信号输出2. 二进制移相键控(2PSK的基本原理：2PSK二进制移相键控方式，是键控的载波相位按基带脉冲序列的规律而改 变的一种数字调制方式。就是根据数字基带信号的两个电平(或符号)使载波相位在两个不同的数

4、值之间切换的一种相位调制方法。两个载波相位通常相差180度，此时称为反向键控(PSK)也称为绝对相移方式。在2psk中，通常用初始相位 0和n分别表示二进制“ 1”和“ 0”。其表达式如下：r Acos wct 发送1时Fpsk (t)=.-Acos wct 发送 0 时2psk的典型波形如图:由于表示信号的两种码元的波形相同，极性相反，故2psk信号的一般可以表述为一个双极性非归零的矩形波脉冲序列与一个正弦载波相乘，即错误！未找到引用源。(t)=s(t)coswct2psk调制方式如图(2) 2PSK信号的功率谱2PSK信号的功率谱密度耳R及其功率谱示意图如下：+ P/f)分析2PSK信号的

5、功率谱：（1）当双极性基带信号以相等的概率（P=1/2） 出现时，2PSK信号的功率谱仅由连续谱组成。而一般情况下，2PSK信号的功率谱由连续谱和离散谱两部分组成。其中，连续谱取决于基带信号经线性 调制后的双边带谱，而离散谱则由载波分量确定（2）2PSK的连续谱部分与 2ASK信号的连续谱基本相同因此，2PSK信号的带宽、频带利用率也与 2ASK 信号的相同2宫丫曲=思= 2 定'=乐瑟=宓=Baud/ Hz)其中，数字基带信号带宽。这就表明，在数字调制中，2PSK的频谱特性与2ASK相似。相位调制和频率调制一样，本质上是一种非线性调制， 但在数字调相中，由于表征信息的相位变化只有有限

6、的离散取值，因此，可 以把相位变化归结为幅度变化。这样一来，数字调相同线性调制的数字调幅 就联系起来了，为此可以把数字调相信号当作线性调制信号来处理了。（3） 2PSK的解调系统2PSK信号属于DSB信号,它的解调，不再能采用包络检测的方法，只能进行相干解调。2PSK相干解调系统框图及个测试行波形如下:BPFacurdwtO卷出粹沖'Lobndo四、系统组成框图、仿真模型、图符参数设置、仿真波形1. 系统组成框图PCM编码k 并/数字 PCM解码输出串频带 输入即A/D输变传输即D/A输出换系统>入k 2PSK2. 仿真模型I-J 橇W唯临 启i 一氐ifDI 喀厂一 Il -

7、- -! ,& . te ；：二； r -?. -r.- I , ,- 1 , .1 BIB ：直； - . = J丄_ r -I -ai aIM H .Bli O um B&：月詁牲J !E T ;=:_L.3. 图符参数设置TokenA 削txjr>TwPflr*mtJflra4S(ki-gdgAjmp = 1 V. freq 二 540 Hz, Phtte = 0 Oeg, gnuK 0 = Sne I1 <6 . Outpur i = Cotkte .Rat? (P<x11二 2.M昭 HE1SkitSI泗&k'pul kcxp flW

8、la* input li-ie 二女 ME Hz2SkitMa hp 41 fl-(npol kcwn tfl OtftiHrfP*rtfl Ma (npiit Rjle -7Hz4?WflWArnp = 1t.P+玳“ =FO百 xc= Mp-3 w.- d*q, Ma：(Ba = ?Gt«£IV1CopimCwnpindMA-Lalirpirt- & Uu n«io - 2 U44fi Hi1QTADCT*o't CcrinBnvnC Lal» Ddaf = B eAc. "nslHiliJ =乩缶3 监 Trw Oivl

9、= 1 v, Faba- Otripul - 4 i/ Nd- Glb Tt , r>ilnpjhT .Ew Mj：i Input 5 v. RlGvTmfl 0 EK.Apikq iB Ch>1pul 0, CIk - M Outpvl D 0府川 Qb G-O B9 Output 1 = Q-l l34 Ourput 2 = fl-2 C9 Output = 0-3 139 Cat put 4 = O-< l39 Output 5 = C-5 1Olmi t- 0-4 139 OmfrtJi 7 = Q-7 tM . OJpji fl Q-B Slpul 吉二 OE Ct

10、ri|3tJt Id O-1d , Obipvl 11 ± 6打 Cuipjt UQ-l? .OuifHd U =4-1i：m H =01J . OuMt1&= 口Mu 口4(P口nV =2述 厶Hz13L唤Cnk-UfDGaho- Didaf = 0 n匚 Tl-nbhold = 5Hii-3 v. Trua OtDufc = 1 v. Falu Odpurf = fl w. HkaTkna 0 xoc FTirio- 二 b xA匚 P-Hctia P-1 三 h<|-M IPJ - FJah, P-1 - Uonv Pt丄=114 diApuE Q, UVD =

11、Nhv CE" = bam Clock me Epi*卩 6中注盂 Q却 iw. CHfi出 1 = 0-1 1評 w附 jw 0-7 m Oji|m j - q-i ompMi x 匸tc , Culpul i 二 ft亡“ Mu Rjta aM &) = J SE*4-E HrU"SaufCB*也卫p FctAmp = 1 齐 Start = Q e«c. DbI = 0 v.Hmrv = J tibG H?15fnn«gp rnAmp Q V.rO iw. D4e«<b0 V. Mn> 7 504*4 Mi询SduiC

12、fl-Amp 1 Fe片=Uo* hit. hihflW - 7mu Mut =冒.Ahdio - 4 d时 Uu Ra = 2 SGd冲工nL咖M.flki<5*1* D-tli 0 t4C ThwihU v. Tru* Oue : 1 v. THh Olivui ； 0 v PkeTlmi 0 e«=D u 匚 bl pul A. = t24 OuLd Q. Inpid B -门4 OLLft C. Ouzi - tIB Ovlpar 业 UH' = t19 Odpul 巾 Ouut -0 = D-Q 121puH =0-1 m . OfalpLai - 0-2 U

13、1 , Oulput、土 Q-3 L21 ,OuLfXJt< = a-4 421 . OUtVlit 5 - C-5 I2l .QUWul&pQ 6 Q1l 伽屮丁 = Q-r lil . HmFU特(PtfiD中IDSOllTOtPulwTiilP如p Wrtq &4«门他 PUtiW-7 0(-fi«c卜沁 PtwOd岬 WixRwt219Sflurot會甲fct» 1¥ 沁 0 «=*¥, 5” Rate 3H22D阳ItEPJw FlartAmp = 1 V.- lJe*3 Ha PJwW = 3 9e-

14、fi mc, 0如日1 = 0 * PJw = 2Tfl 為g. Z口二 2.ift»+6 Hi211唤L 紳血e OqIt = 0 K TbrwhoH = 50fc-3 * Tra Qirtpiri = 1 v. FalwOvIdmi = 0 v. Rfefl 10=( &k, &ilTIe专 0 也乩 O«iD-0»tlT m电u LDm D-1 -117 Owput. Cici D-2 >tl7 OuIsjISl Dm M-dTOJpm 4. Di 1*0工=117 3阿3 Data t)-£ = 1172 加韦-nF3妙 1

15、n-7 = Tl7Oulpifl0 LE冋I昔& OjtjMrt 0.-OiUpirt 0 = 0-6 05 UO. (Xrtpi* 1 = 0-1 tifl . 0input 2 = 0-3 14(1OirtiMfl J = Q-3 UO . CmjM J = 0 4 UO <hjttiul S Q-S 140 Out|pLi6 0-6 M OijLil 7 0 ?.MmX Ridt (Pod 0)2EOpcrabHLln&u 摯Buttemrti 知1如£& MFI 6 PoJ» LdwFc = B4e*3iHz. HI Fc - 112e

16、*3 Ht <Bnl EUb = hkirw InJtCndlhfr n諭E DSP MMp 眶尅崗 Ma FIF"冇防 HiliOpvrnxLhw/LowpMa II札曲 Fc = 54*3 hiz. Oivi Din Nore, hnh Cn(fen> TrArlc. DSP Mad& DibadIAd. UiH RM 3吊 He37OperetniMtipdmiog Rflk 召住 T 电 A|cdurE > 1 iik, Apetture血1 ik, Mwc Rdto £4ei2 HZ.3BDpcreCorrtaldLaslWhw Galn

17、 = Ddl ftrte =2 Mt+fi Hz, h4ax Rate = 3 吐+6 Hzja1禅ButrGale Del*/ = C W ThrtahflU = ( v TiwChj单d = 0廿 Fala&Oulpul 1 v RieTlme = ft 3fc«G Ww HWe =tt理SinkRBfllliInput ftwntJ? OiHmt PorlN Max Inpxfl Rate = 2 5Sc+S Hz31Mukipfcir F uhUtlpkfd 亠J3SaumSmtmidAmp = 1 V Froq = 123*3 Hz, Fa» = 0 ck

18、g. ClLitpul 0 = Sd UI , LttpiJ11 = CiKino-, Man Rate (Ptd D=J5Sirt閃屆livut hmQl CuUit Pori 0. g Inpri Mb = 2 56«*6 ftJ7OrnmCostasVCOFwq = 192a+lH?. UCO Phase-0 dag, IUkdG=1 H占,l»pF>= 1 + 1眉 + 1侮“2. OutputO = EaM bdnd hPlwae . Cutpu 1 = AAebnduQuidrAiLJi*, OjButJ = KO IfiPiute, Oudka 3 =

19、VCO Guadratura i30 i a Urn Anbr= 3 隔访也抽Lo0cMunGdle Delq " d 皿 IhrnlioU "百OOe-勺 <t. True Dl#UI > 1 v. Frisedoipul " -1 片 Rbe Time 工 U * PhH Time=0 w s。匚ti3口忤ill山賢1 =巧3兰niowptjiz LB=no1.1 =tij口肿11了匚110 Du1puC2 l-S = liaOiMpLj(3, l4=nD0hjlpUtJ l-S = HD Ompul £ l-G = tiaOuS I-7

20、 = no Output 7. Erta 血mi朽gut钦 対*31 ft?.OmpMlt=Z* 禺囱MiPbtlO! -2 66fl*4HiDACTmu"s CunfrieiTien Gale Dela = D uc. TIveahold = ClOe-2 v Nd GiCi = 8 . Mln Qubl =Ma± CXlfiul =6 r IU* 0 = t71 Ow軸 10 D-1=W Outpui 1. DJ 二 lift 0呷d 2. D 3 三 t?1 Outori 3 D4 三 21 Ovi阿丄 D-b = 121 DutpvtS D-t = 121 Outp

21、utt >T = t2l 0呷mA D-Nmo. M = Morn SiQ = Ncn# D-11>1i =Wens. >-13 = Hone D-1d. = Pione- D-lS = Nore. Mm Rate = 2.5Ee*fi- Hz41CorranOCompA-L 却I呻rt = 45. Uak HjiIq 畫 7 丽迹 H"42LMflf 3ytQuwmrniI9R 3 Po4«. Ft 1U*J ht. Ouat Eka No/m. bik Crdn Trin輕nt. DSP Mwle Dta*l>Met L*紅fisi护2 $紐州H

22、?巧®ikHit frwti(M勺 Ojttxil Port 0 . *山囂 Input= 2Hi44SinkAnfl>pInput from U1 QurputPortO, Max Input2 S6e+fi Ha45SinkAinPymInput hornOiitpur Part a rx Input Rjvla = ? 56«H? Mr出SinkAnulyihjlihpuL N切 1126 OuguF Pari Q，删k IhpuL Rale - iHi闘SintAralyInput frwn til Oj冋t Part 心'貼H Input 曲B =

23、2 殛代吃51SinkATiilyBJiput 1n<r tzg Output Port 0. f4n Input R»t*= 2Hz&2帥hg汹lihput 血 WS OuJixitlPophO'.irhput 附Ip 二 2 Mwtt Hi63SnkAral'3lri(jutfr ftjtput Port 0. fJas InfXJt Rarte i56ei-& HzMSFikAjuhIhInput lipm t3S Ourpur Part Q 咄曲 inpjt Raia = g疣 He占ESinkAruysJi1 申ut Iwn i2T Output Pon'O'- tA Input Radft 1 tz站SinkAnohInput hrom T2g Output Pmrt 心】伽x Jruut 幽& = 2 Sfie-G Hz4. 仿真波形I3£,输入波形冒一二星£e-lTlWin&KxrrtE1IO43IIZA律压扩后波形并/串转换后双极性波形HPB.l=alwic>-32PSK调制信号波形100-3HPO-I 二扇IQKIie-i-m&r s«oncs带通滤波器输出波形Syiawit*a