数字频带调制的仿真研究范文模板参考资料

1、毕 业 论 文 （设 计） 题目：数字频带调制的仿真姓 名 * 学 号 * 院 系 * 专 业 * 指导教师 * 2011年*月*日 摘 要随着计算机软件技术的飞速发展, 出现了许多先进的EDA ( Electronic Design Automatic) 技术。通过仿真软件可对通信系统进行多种方案设计和参数实验, 得到最佳设计方案。介绍通信系统原理用美国Elanix 公司系统仿真软件Systemview仿真和分析的方法, 详细阐述对通信系统的动态仿真步骤。利用该软件可直观地了解通信系统, 同时系统的动态性仿真是对验证性实验的有益补充。详细阐述二进制振幅键控（2ASK）、二进制移频键控（2FS

2、K）、二进制移相键控（2PSK）、二进制差分相位键控（2DPSK）调制与解调及其仿真。帮助自己理解掌握抽象的知识, 同时培养自己的设计能力和创新能力。关键字：Systemview；调制与解调；2ASK；2FSK；2PSK；2DPSK。目 录 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc291270535 第一章 绪 论 PAGEREF _Toc291270535 h 1 HYPERLINK l _Toc291270536 第二章 Systemview介绍 PAGEREF _Toc291270536 h 4 HYPERLINK l _Toc291270537 第三章 2ASK

3、系统设计 PAGEREF _Toc291270537 h 5 HYPERLINK l _Toc291270538 3.1 2ASK调制与解调基本原理及其分析 PAGEREF _Toc291270538 h 5 HYPERLINK l _Toc291270539 3.2 2ASK系统仿真 PAGEREF _Toc291270539 h 7 HYPERLINK l _Toc291270540 3.1.1 2ASK相干解调 PAGEREF _Toc291270540 h 7 HYPERLINK l _Toc291270541 3.2.1 2ASK非相干解调 PAGEREF _Toc291270541

4、 h 10 HYPERLINK l _Toc291270542 第四章 2FSK系统设计 PAGEREF _Toc291270542 h 13 HYPERLINK l _Toc291270543 4.1 2FSK调制与解调基本原理及其分析 PAGEREF _Toc291270543 h 13 HYPERLINK l _Toc291270544 4.2 2FSK系统仿真 PAGEREF _Toc291270544 h 15 HYPERLINK l _Toc291270545 4.2.1 2FSK相干解调 PAGEREF _Toc291270545 h 15 HYPERLINK l _Toc291

5、270546 2FSK非相干解调 PAGEREF _Toc291270546 h 18 HYPERLINK l _Toc291270547 第五章2PSK系统 PAGEREF _Toc291270547 h 22 HYPERLINK l _Toc291270548 5.1 2PSK调制与解调基本原理及分析 PAGEREF _Toc291270548 h 22 HYPERLINK l _Toc291270549 5.2 2PSK系统仿真 PAGEREF _Toc291270549 h 22 HYPERLINK l _Toc291270550 5.2.1 2PSK相干解调 PAGEREF _Toc

6、291270550 h 22 HYPERLINK l _Toc291270551 第六章 2DPSK系统设计 PAGEREF _Toc291270551 h 25 HYPERLINK l _Toc291270552 6.1 2DPSK调制与解调基本原理及其分析 PAGEREF _Toc291270552 h 25 HYPERLINK l _Toc291270553 6.2 2DPSK系统仿真 PAGEREF _Toc291270553 h 26 HYPERLINK l _Toc291270554 6.2.1 2DPSK相干解调 PAGEREF _Toc291270554 h 26 HYPERL

7、INK l _Toc291270555 第七章 总结 PAGEREF _Toc291270555 h 30 HYPERLINK l _Toc291270557 参考文献 PAGEREF _Toc291270557 h 34 HYPERLINK l _Toc291270558 附 录 PAGEREF _Toc291270558 h 35 HYPERLINK l _Toc291270559 附录A SystemView图符功能表 PAGEREF _Toc291270559 h 35 HYPERLINK l _Toc291270560 附录B SystemView信号源介绍 PAGEREF _Toc

8、291270560 h 37第一章 绪 论通信就是信息的传输，在当今高度信息化的社会，信息和通信已经成为现代社会的“命脉”。信息作为一种资源，应该得到很好地利用，因此我们必须对信息进行有效地传输。通信的目的就是传递消息所包含的信息。1837年莫尔斯发明的有线电报开创了利用电传输信息的新时代，从此，人类的信息的共享越来越好的得到了利用也是对于通信系统主要由以下几个模型组成：信息源发送设备信 道接受设备信宿噪声源模拟通信系统是用模拟信号来传递信息的通信系统，数字通信系统式利用数字信号来传递信息的通信系统，目前在无论是模拟通信还是数字通信，在现实中的通信业务都得到了广泛的应用，尤其是在通信系统的刚刚

9、开始启蒙状态，模拟通信系统得到了比数字系统更为广泛的应用，但是在现在的数字通信系统的飞速发展，数字通信系统发展速度很明显超过模拟通信，成为数字当代通信技术的主流。通信系统又具有很多的优点：抗干扰能力强，噪声不积累，传输差错可控，易于加密处理，保密性好等等。但是现实中存在的基本上都是模拟信号，所以我们通信要进行模数转换，装换成数字信号后，我们就要对数字信号序列进行数字传输。数字通信系统虽然有这么多的优势，但是，模拟通信系统仍然得到了很好的利用，这是由于在模拟通信在一些通信地方仍然具有其自己的特点，如模拟通话，模拟通信系统占有的带款展，在通信的路数不需要很多的情况下，我们的模拟通信系统就具有数字通

10、信系统的不具有的经济性。在通信中有两大资源，一个是信道带宽，另一个是送源功率，能很好的减少这两种资源或者得到有效的利用，我们就认为这个通信系统在这种情况下就是较好的通信系统。数字通信系统的模型如下：信源编码信息源加密信道编码数字调制信道数字解调信道译码解密信源译码受信者噪声源源数字调制与解调模块是此论文设计的内容，论文设计是一次综合实验的检测，是对整个通信系统的更好的实际性的理解，在设计时遇到的问题，得到解决的同时，更好的理解了我们 通信系统的设计的思路和对通信系统的印象的加深。数字调制就是把数字基带信号的频谱搬移到高频处，形成合适的在信道中传输带通信号。基本的数字调制有振幅调制（ASK）、频

11、移键控（FSK）、绝对相移键控（PSK）、相对相移键控（DPSK）。在接受端可以采用相关解调和非相干解调还原数字基带信号。数字解调就是还原基带信号。本论文就是基于Systemview的通信系统的仿真，也就是在Systemview软件环境下进行二进制振幅键控（2ASK）系统的设计、二进制移频键控（2FSK）系统的设计、二进制移相键控（2PSK）系统的设计、二进制差分相位键控（2DPSK）系统的设计，具体Systemview软件的应用和通信系统的设计与仿真下面会具体介绍。第二章 Systemview介绍SystemView是美国ELANIX公司推出的，基于Windows环境下运行的用于系统仿真分析

12、的可视化软件工具，它使用功能模块(Token)去描述程序，无需与复杂的程序语言打交道，不用写一句代码即可完成各种系统的设计与仿真，快速地建立和修改系统、访问与调整参数，方便地加入注释。利用System View，可以构造各种复杂的模拟、数字、数模混合系统，各种多速率系统，因此，它可用于各种线性或非线性控制系统的设计和仿真。用户在进行系统设计时，只需从System View配置的图标库中调出有关图标并进行参数设置，完成图标间的连线，然后运行仿真操作，最终以时域波形、眼图、功率谱等形式给出系统的仿真分析结果。SystemView的库资源十分丰富，包括含若干图标的基本库（Main Library）及

13、专业库(Optional Library)，基本库中包括多种信号源、接收器、加法器、乘法器，各种函数运算器等；专业库有通讯（Communication）、逻辑（Logic）、数字信号处理（DSP）、射频/模拟（RF/Analog）等；它们特别适合于现代通信系统的设计、仿真和方案论证，尤其适合于无线 、无绳 、寻呼机、调制解调器、卫星通讯等通信系统；并可进行各种系统时域和频域分析、谱分析，及对各种逻辑电路、射频/模拟电路（混合器、放大器、RLC电路、运放电路等）进行理论分析和失真分析。详细的SystemView功能库介绍见附录一。Systemview是用于现代工程与科学系统设计仿真的动态系统分析

14、平台。从滤波器设计、信号处理、完整通信系统设计与仿真，到一般系统的数学系统的模型的建立等各个领域。第三章 2ASK系统设计3.1 2ASK调制与解调基本原理及其分析振幅键控是利用载波的幅度变化来传递数字信息的，而其频率和初始相位宝石不限，在2ASK中，载波的幅度只有两种变化状态，分别对应二进制的信息“0”和“1” 。其表达式为： F(t)= Acos wc t 当发送1时 0 当发送0时二进制振幅基本解调有两种方法：相干解调和非相干解调。相干解调也叫同步检测法，分相干解调通常用包络检波法。其各有优点，在信噪比小时，包络检波发具有优势，因为其检波设备简单，性价比高，而在信噪比相对较大时，相干解调

15、具有优势，因为这种解调方法导致最终的误码率低。相干解调的原理图如下：图3.1 2ASK相干解调原理框图非相干解调的原理图如下： 图3.2 2ASK非相干解调原理框图观察图3.1中的2ASK相干解调原理，二进制基带信号与载波相乘后变成2ASK调制信号，其中“1”出现的地方有正弦载波波形，其余都为0，在加入噪声后基本一样，只是在调制信号的幅度不一样，若噪声较大，则不能用非相干解调，相干解调是包含噪声的调制波，为了使后面的抽样判决更准确，应该在接收之前通过一个带通滤波器，若信噪比小，也可以不加。解调是利用载波信号区与已调信号相乘后，得出一个频率更高的谐波分量和一个直流分量，我们只需要得到其中的直流分

16、量即可，因此加个低通滤波器可以实现低通滤波，滤除高频成分，保留我们所需的直流成分，即原输入基带信号，但是通常也还是不行，其波形不是矩形，我们要进行电压判决。判决的输出即为原始信号。定时脉冲为抽样判决的判决电平。设置判决电平的大小影响我们电压判决输出，我们在这里面最佳判决电平为0.25V电压（因为基带信号基带信号设置的是单极性码，且幅度设置为0.5V）。图3.2中的2ASK非相干解调（即2ASK的包络检波）也是将调制信号进行全波整流器进行整流，然后低通滤波，就可以得到不平滑的输出波形，再抽样判决，最终得出我们需要的原始基带信号。需要注意的是，判决电平要设置准确，不然会导致判决有误码现象。3.2

17、2ASK系统仿真3.1.1 2ASK相干解调1）2ASK相干解调波形仿真图图3.3 2ASK相干解调仿真波形图符0: 信号源库中的“伪随机序列PN Seq”, 设基带信号波特率为10bs, 即每秒10 个二进制符号, 调制载波为20Hz。图符1: 乘法器图符2: 乘法器图符3: 低通滤波器。图符4: 信号源库中的“正弦波发生器”, 即本地载波, 频率为20Hz图符6 图符8: 算子库中的取负数N egate。图符5：低通滤波器图符6，7,8,11：接收器。图符9: 单刀双掷开关SPDT图符10：信号源库中的“矩形波”, 即本地从图中可知在信噪比小时，包络检波发具有优势，因为其检波设备简单，性价

18、比高，而在信噪比相对较大时，相干解调具有优势，因为这种解调方法导致最终的误码率低。数字通信在近20年来得到了迅速的发展,其原因是: (1) 抗干扰能力强 (2) 便于进行各种数字信号处理 (3) 易于实现集成化 (4) 经济效益正赶上或超过模拟通信 (5) 传输与交换可结合起来,传输 与传输数据也可结合起来,成为一个统一整体,有利于实现综合业务通信网。本设计主要研究数字通信过程中的调制解调过程。 从原理上说受调载波可以是任意的, 只要已调信 号适合心动的传输就可以了,但是实际上,大多数通信系统中,都选择正弦信号作为载波。这是因为 正弦信号简单,便于产生和接收。2) 观察并分析“分析窗口”的波形

19、A）输入的二进制基带波形： 图3.4 2ASK相干解调输入的基带信号 输入的基带信号是二进制单极性伪随机码（即PN序列），图中可看出输入的序列为“110110”。B）2ASK调制信号（即已调信号）： 图3.5 2ASK相干解调的已调信号图3.5中可以看出2ASK调制的调制的结果，当发送的基带的码元为“1”时有载波进行调制，为“0”则没有，相应输出地调制信号为“0”，因为2ASK是单极性码。 C）2ASK相干解调的低通滤波输出波形： 图3.6 2ASK相干解调低通滤波输出波形D）2ASK相干解调判决输出波形： 图3.7 2ASK相干解调判决输出波形图3.7可以看出2ASK相干解调出来的波形与输入

20、的原基带信号基本保持一致，有一点延迟，但在允许范围内，仿真正确。3.2.1 2ASK非相干解调1）2ASK非相干解调波形仿真图图3.8 2ASK包络检波仿真波形图符0: 信号源库中的“伪随机序列PN Seq”, 设基带信号波特率为10bs, 即每秒10 个二进制符号, 调制载波为20Hz。图符1: 乘法器图符2: 信号源库中的“正弦波发生器”, 即本地器载波, 频率为20Hz图符6 图符8: 算子库中的取负数N egate图符4: 低通滤波器滤波图符5,6,7,8,12：接收器。图符11: 单刀双掷开关SPDT图符10：信号源库中的“矩形波”, 即本地2) 观察并分析“分析窗口”的波形A）输入

21、的二进制基带波形： 图3.9 2ASK包络检波输入的基带信号 输入的基带信号是二进制单极性伪随机码（即PN序列），图3.9中可看出输入的序列为“10110”。B）2ASK调制信号（即已调信号）： 图3.10 2ASK包络检波的已调信号图3.10中可以看出2ASK调制的调制的结果，当发送的基带的码元为“1”时有载波进行调制，为“0”则没有，相应输出地调制信号为“0”，因为2ASK是单极性码。C）2ASK包络检波的半波整流输出波形： 图3.11 2ASK包络检波的半波整流输出波形 图3.11中可以看出2ASK的半波整流输出波形是对2ASK调制信号进行整流，变成幅度全是正的正弦波。 D）2ASK包络

22、检波的低通滤波输出波形： 图3.12 2ASK包络检波的低通滤波输出波形E）2ASK包络检波的判决输出波形： 图3.13 2ASK包络检波判决输出波形图3.13可以看出2ASK包络检波出来的波形与输入的原基带信号基本保持一致，有一点延迟，但在允许范围内，仿真正确。2ASK的非相干解调的判决器在最后的输出判决时起着非常重要的作用，最佳判决电压是必须要考虑的，在仿真时我们取峰值的一半就是判决电压。判压把不是矩形的波去掉，得到我们原始输入的基带信号。第四章 2FSK系统设计4.1 2FSK调制与解调基本原理及其分析频移键控是利用载波的频率变化来传递数字信息。在2FSK中，载波的频率随二进制基带信号在

23、f1和 f2两点间变化，其表达式为：Ffsk（t）=Acos（w1+o1）当发送“1”时Acos（w2+o2）当发送“0”时2FSK解调方法有两种，即相干解调法和非相干解调法。另外还有鉴频法、过零检测法、查分检测法。相干解调法是利用载波与已调信号进行相乘后滤波输出得到，在上面的2FSK中要两个载波，所以解调也要两个载波，分别与已调信号相乘后利用低通，最后相加即可得到我们的滤波输出，最后判压输出得到解调信号。非相干解调也是利用包络检波法检测得到的。过零检测法是基于2FSK信号的过零点数随不同频率而异，通过检测零点数目多少，从而区分两个频率的码元。原理框图如下：带通滤波器w1包络检波器带通滤波器w

24、2包络检波器抽样判决器输入定时脉冲输出图4.1 2FSK非相干解调原理图带通滤波器w1相乘器带通滤波器w2相乘器抽样判决器输出输入定时脉冲 低通滤波器低通滤波器载波一载波二图4.2 2FSK相干解调原理图限幅微分整流脉冲展 宽低通输入输出 图4.3 2FSK过零检测法原理图观察图4.1可知2FSK非相干解调就是分别对双极性码进行，再对调制后的已调信号分别进行带通滤波，滤波完进行包络检波，包络检波器与一个整流器和低通滤波器是等价的。然后抽样判决，上面的大，则判“1”，下面的抽样值大，则判“0”。下面的相干解调也差不多，分别带通滤波之后进行与载波相乘，然后低通滤波，把2倍频的分量滤除掉。最后得到接

25、近直流的分量，在进行抽样判决，若上面的值大，则判“1”，下面的大，则判“0”。注意若信噪比大，则不能用包络检波法，要用相干解调法进行解调。过零检测器来解调就不一样啦：先进行限幅，把正弦波变成接方波的波形。然后微分，即可以得到跳变量，整流后把负的跳变量变成正的然后根据零点个数可以判断出其基带信号。最后低通，滤除高频分量。判压的零点个数原理就是把整流后的波进行脉冲展宽。下面只对2FSK的相干解调和非相干解调进行仿真。4.2 2FSK系统仿真4.2.1 2FSK相干解调1）2FSK相干解调波形仿真图图4.4 2FSK相干解调仿真波形图符0: 信号源库中的“伪随机序列PN Seq”, 设基带信号波特率

26、为10bs, 即每秒10 个二进制符号, 调制载波为20Hz。图符5,4,5,9,10: 乘法器图符8: 加法器图符22: 双刀双掷。图符5,7,11,12: 信号源库中的“正弦波发生器”, 即本地载波, 频率为20Hz图符6 图符8: 算子库中的取负数N egate。图符13,14：低通滤波器图符18，19,20,21,23：接收器2FSK调制解调器系统，数字系统的调制和解调的仿真图.。2FSK数字系统的调制和解调的仿真图。数字系统的调制仿真图. 2FSK数字系统的调制仿真图。 2FSK调制就是使用两个不同的频率的载波信号来传输一个二进制信息序列，可以用二进制1 来对应于载频 f1,而0用来

27、对应于另一相载频 w2 的已调波形,而这个可以用受矩形脉冲序列控制 的开关电路对两个不同的独立的频率源 w1,f2 进行选择通。2) 观察并分析“分析窗口”的波形A）输入的二进制基带波形： 图4.5 2FSK相干解调输入的基带信号 输入的基带信号是二进制双极性伪随机码（即PN序列），频率为10Hz，图4.5中可看出输入的序列为“1-1111-1-1111”。B）2FSK调制信号（即已调信号）： 图4.6 2FSK相干解调的已调信号图4.6中可以看出2FSK调制的调制的结果，当发送的双极性基带的码元为“1”时有频率20Hz的载波为其进行调制，当发送的双极性基带的码元为“-1”时有频率40Hz的载

28、波为其进行调制。C）2FSK相干解调的低通滤波输出波形： 图4.7 2FSK相干解调低通滤波输出波形图中的第一个图是发送码元“1”对应的低通滤波输出波形（对应为a），第二个图是发送码元“-1”对应的低通滤波输出波形（对应为b），判决（ab）时输出下面的判决输出波形。D）2FSK相干解调判决输出波形： 图4.8 2FSK相干解调判决输出波形图4.8可以看出2FSK相干解调出来的波形与输入的原基带信号基本保持一致，有一点延迟，但在允许范围内，仿真正确。4.2.2 2FSK非相干解调1）2FSK非相干解调波形仿真图图4.9 2FSK非相干解调仿真波形图符0: 信号源库中的“伪随机序列PN Seq”,

29、 设基带信号波特率为10bs, 即每秒10 个二进制符号, 调制载波为20Hz。图符2,3: 乘法器图符5: 加法器图符15: 双刀双掷。图符4,5: 信号源库中的“正弦波发生器”, 即本地载波, 频率为20Hz图符6 图符8: 算子库中的取负数N egate。图符13,14：低通滤波器图符1516，17,19,20：接收器非相干解调经过调制后的。2FSK数字信号通过两个频率不同的带通滤波器 f1,f2 滤出不需要的信号,然后再将这两种经过滤波的信号，分别通过包络检波器检波,最后将两种信号同时输入到抽样判决器同时外加抽样脉冲,最后解调出来的信号就是调制前的输入信号.其原理图如下图所示: F1

30、带通滤波器 包络检波器 输 抽样脉冲抽样判决器输出 F2 带通滤波器 包络检波器 图,非相干式解调仿真。数字调制的发展现状和趋势进入 20 世纪以来,随着晶体管,集成电路的出现与普及,无线通信迅速发展.特别是在 20 世纪 后半叶,随着人造地球卫星的发射,大规模集成电路,电子计算机和光导纤维等现代技术成果的问世, 通信技术在以下几个不同方向都取得了巨大的成功. 微波中继通信使长距离,大容量的通信成为了现实. 移动通信和卫星通信的出现,使人们随时随地可通信的愿望可以实现。 光导纤维的出现更是将通信容量提高到了以前无法想象的地步，电子计算机的出现将通信技术推上了更高的层次,借助现代电信网和计算机的

31、融合。2) 观察并分析“分析窗口”的波形A）输入的二进制基带波形： 图4.10 2FSK非相干解调输入的基带信号 输入的基带信号是二进制双极性伪随机码（即PN序列），图4.10中可看出输入的序列为“1111-111-1-111-1”。B）2FSK调制信号（即已调信号）： 图4.11 2FSK非相干解调的已调信号图4.11中可以看出2FSK调制的调制的结果，当发送的基带的码元为“1”时有载波1进行调制，发送码元为“-1” 时有载波2进行调制，因为2FSK是双极性码。C）2FSK非相干解调低通滤波输出波形： 图4.12 2FSK非相干解调的低通滤波输出波形2FSK的调制信号经过带通滤波器、半波整流

32、电路，低通滤波器后，得到低通滤波输出波形（如图4.12）。图4.12中的第一个图是发送码元“1”对应的低通滤波输出波形（对应为a），第二个图是发送码元“-1”对应的低通滤波输出波形（对应为b），判决（ab）时输出下面的判决输出波形。D）2FSK非相干解调的判决输出波形： 图4.13 2FSK非相干解调判决输出波形图4.13可以看出2FSK非相干解调出来的波形与输入的原基带信号基本保持一致，有一点延迟，但在允许范围内，仿真正确。2FSK的非相干解调的判决器在最后的输出判决时起着非常重要的作用，最佳判决电压是需要考虑的，在仿真时取峰值的一半为判决电压。2FSK最大的特点就是输入的基带信号的“0”和

33、“1”是分别用2个不同频率的载波进行调制，因此在非相干解调（即包络检波）时也需要用与前面对应的2个不同频率的载波来乘以已调信号.2PSK系统5.1 2PSK调制与解调基本原理及分析 二进制相移键控中，载波的振幅和频率都是不变的，只有载波的相位随基带脉冲的变化而取相应的离散值。通常用相位零度和180度来分别表示1或0。这种PSK波形在抗噪声性能方面比ASK和FSK都好，而且频带利用率也高，所以在中高速数传中得到广泛的应用。这种以载波的不同相位去直接表示相应的数字信息的相位键控通常被称为绝对相移方式。调制部分：将信号源产生的双极性不归零信号直接同正弦载波相乘便可以得到2PSK信号。acdeBPF相

34、乘器LPF抽样判决器bcoswct定时脉冲e2psk(t)输出 图5.1 2PSK信号解调原理图 2PSK信号的解调只能用相干解调这种方式。从图中以及参考波形图可看出，解调器中本地参考波的相位必须和发送端解调器的载波同频同相。然而在实际通信中，参考载波的基准相位很难固定，随时都会出现跳变且不易考察，因此绝对相移键控很少采用。5.2 2PSK系统仿真5.2.1 2PSK相干解调 2PSK相干解调中已调信号与载波相乘输出的波形中含有很多高频成分，我们需要用低通滤波器将这些高频成分滤除，得到需要的直流分量。A)2PSK相干解调的低通滤波输出波形：图5.2 2PSK相干解调低通滤波输出波形图5.2中可

35、以看出经过低通滤波器后大部分高频成分已经滤除，这样再进行抽样判决就可以解调出原始基带信号。B）2PSK相干解调判决输出波形： 图5.3 2PSK相干解调判决输出波形在仿真时我们取峰值的一半就是判决电压，从图5.8可以看出2PSK相干解调出来的波形与输入的原基带信号基本保持一致，有一点延迟，但在允许范围内，仿真正确。F）2PSK输入基带信号频谱2PSK已调信号频谱图：图5.4 2PSK输入基带信号频谱图5.5 2PSK已调信号频谱图从图5.4和图5.5可以看出，2PSK的调制信号不能在已调信的包络中反映，验证了2PSK不能用非相干解调解调方法来解调。第六章 2DPSK系统设计6.1 2DPSK调

36、制与解调基本原理及其分析 在2PSK中存在“到”现象，使得可能解调的波形与原来的波形完全是相反的，为解决这一个到现象，我们引入了2DPSK，即相对相移键控，是相移键控的一种。2DPSK是利用码元的相对相位变化来实现传递数字信息的。通常表示为： 若前后相位相对变化为0，则表示发送信息“0”，若前后相位变化为，则表示发送信息“1”。所以其必有参考相位。二进制信息： 1 1 0 1 0 0 1 2DPSK信号相位：(0 ) 0 0 0 注：上述的参考相位为0，若为，则上述的相位的0和正好相反。 调制部分的实现：通常利用差分编码来实现，即由绝对码表，表示相对码表，然后再进行绝对调相。相移方式有两种：A

37、方式和B方式。 解调部分，由于和2PSK具有共同的地方，所以解调的部分一样，最后价格码反变换器即可实现解调。 图6.1 2DPSK调制解调原理图从图6.1中可以看出产生的二进制信息码元，经过绝对码变成相对码后与载波相乘，即得到所需要的2DPSK已调信号。然后用2PSK解调系统进行解调，具体是与载波信号相乘，得到我们需要的直流分量和2倍频的正弦分量，然后低通滤波，滤除不需要的正弦分量，最后抽样判决，即得到相对码，解调出相对码之后，再变成绝对码，利用一个码反变换器实现。具体在实验中实现为：用个延迟单元，延迟一个码元的宽度，然后与原来这时的码元进行异或即可得到。这个与刚刚开始产生相对码是一样的。6.

38、2 2DPSK系统仿真6.2.1 2DPSK相干解调1）2DPSK相干解调波形仿真图图6.2 2DPSK相干解调仿真波形图符0: 信号源库中的“伪随机序列PN Seq”, 设基带信号波特率为10bs, 即每秒10 个二进制符号, 调制载波为20Hz。图符1: 算子库中的延迟DELA Y。图符2，4：乘法器，图符5,6,14: 信号源库中的“正弦波发生器”, 即本地载波, 频率为20Hz。图符7: 低通滤波器。图符4: 逻辑库中的异或门XOR。图符4 和图符1构成“码变换器”。图符8，9,10,17: 接收器。图符3,15：差分编码器。2DPSK序列的波特率取10bs, 调制载波的频率为20Hz

39、。在实际的通信系统中, 这样的频率是不合适的, 在话带以内以中速传输数据时2DPSK 是CC ITT建议的一种传输方式, 因此实际系统的波特率应为kbs 数量级。仿真中调制信号的频率是波特率的2 倍,主要是为了方便观测波形, 在波形图上可以明显地观察到一个码元内有2 个正弦波的波形。本模型没有考虑噪声的影响, 实际系统中应在乘法器后加带通滤波器, 目的是滤除带外噪2) 观察并分析“分析窗口”的波形A）输入的二进制基带波形（绝对码）： 图6.3 2DPSK相干解调输入的基带信号 输入的基带信号（绝对码）是二进制双极性伪随机码（即PN序列），频率为10Hz，图6.3中可看出输入的序列为“-11-1

40、-1111-1-111-1-1-1”。B）2DPSK调制中输出的相对码：图6.4 2DPSK调制中输出的相对码 输入的基带绝对码经过差分编码器转换成绝对码。C）2DPSK相干解调中已调信号与载波相乘的波形：图6.5 2DPSK相干解调中已调信号与载波相乘输出波形 从图6.5中可以看出2DPSK相干解调中已调信号与载波相乘输出的波形中含有很多高频成分，我们需要用低通滤波器将这些高频成分滤除，得到需要的直流分量。D）2DPSK相干解调输出波形：图6.6 2DPSK相干解调输出波形在仿真时当得到已调信号与载波相乘的波形后，再经过低通滤波器、采样器、保持电路、抽样判决器，得到解调出的相对码。最后经过差

41、分译码器，就可以得到解调出的绝对码（即输入的原始基带信号），从图6.6可以看出2DPSK相干解调出来的波形与输入的原基带信号基本保持一致，有一点延迟，但在允许范围内，仿真正确。E）2DPSK输入基带信号频谱2DPSK已调信号频谱图：图6.7 2DPSK输入信号频谱图图6.8 2DPSK已调信号频谱图从图6.7和图6.8中可以看出2DPSK调制信号的波形不能反映在已调信号的包络中，所以验证了2DPSK和2PSK 一样，不能采用非相干解调的方法来解调。 第七章 总结本次课程设计主要有以下几个方面收获，以下全部都是在本次课程设计中的解决的问题和学到的东西：SystemView软件的学习。以前没有接触

42、这个软件，这个第一次接触这个软件，对于这个软件的了解及其熟悉是一个非常重要的方面。SystemView在仿真软件中也是具有分出重要的地位的，作为我们通信工程的专业的人来说，熟悉使用一款以上的电路仿真软件是必须得。电路仿真时我们通信系统在检测我们的设计是一个重要的工具，当我们设计的电路能够在电路上实现时，我们的设计的电路才有可能能够在实际中实现，也许实际更难实现，有很多的环境等因素我们在仿真时时很难考虑到得。所以这次对于我来说是一个非常好的机会来学习这款软件，通过自己把这些电路图实现，能够基本掌握了其中一些常用的软件的相关知识。对于以后进一步去掌握这款软件打下坚实的基础。提高了动手能力。在这次课

43、程设计中，我通过由不熟悉这款软件，到自学其中的知识，并且在网络上查找窗口中的界面的介绍，结合老师所给的参考的资料书目内容，自学这款软件，并独立完成全部的仿真的内容，仿真的结果与预想中的一样，符合我们所学的内容。提高了思维能力。在这次课程设计中，老师虽然提供了全部的仿真图，但是通过自己的检测和利用我这学期在这一章的数字通信系统的学习的掌握。我非常好的利用了课本的知识，结合课本的知识，把原来的电路做了很多的改进。有些器件按照自己的设计的思维去做，最终实现了全部的结果的仿真。学以致用，这次的课程设计是一个非常好的一门课程设计，同时，是对于课本的知识的更深的理解。改进的地方有很多，下面我例举改动比较大

44、的地方，同时也证明原实验原理图有些地方有错误。“不能完全相信书，尽信书不如无书”。在2FSK的相干解调和非相干解调中，解调的下支路，原电路加了一个反相器，后面是两个信号的相加。这个不能较好的解调出矩形波信号，所以我进行了改进，将下支路的电路的反相器不要，同时，将后面的加法器改进为抽样判决，如上面的大则判为1，下面的大判为0。这个在书中得到了很好的解释。在过零检测法中，最后一个方向器不需要，我们直接可以得出解调波形正确，还可以省略后面的比较器，不过加上比较器精度更好。减少输出误码率，如果在误码率范围之内，就可以省略掉。那个反相器使得解调的波形与原来的基带信号恰好相反。在2PSK中也加了抽样判决器

45、，其判决电压为0v，这是最佳判决电平。在这次仿真的时候，我考虑的仿真的系统的评价，只是定性的分析了四种调制方式，而没有非常具体分析这四种调制方式，因为在我们的仿真的时候也很难考虑到全部的系统系能的分析，一个是时间较短，二个是在这次仿真的时候很多东西都是生东西，需要一段时间适应和学习，这样造成需要更多时间。这次报告除了参考了书本上些知识外，全部是独立思考出来的，所以在总结知识的系统性方面有了提高，通过自己独立思考，统筹全部，然后一步一步来着手，完成了全部的报告。对于以后独立思考的能力还是有点进步的，再好久没有这么高强度的独立思考，还是有了一定得好处。参考文献1 李东生.SystemView系统设

46、计及仿真入门与应用 电子工业出版社2 杨翠娥.高频电子线路实验与课程设计SystemView部分 哈尔滨工程大学出版社3 陈萍. 现代通信实验系统的计算机仿真国防工业出版社4 陈永芳. 职业技术教育专业教学论M. 北京: 清华大学出版社5 邢金龙. 高等职业教育的立法及配套政策J.太原大学学报6 谢勇旗. 高等职业教育专业设置研究D.天津大学硕士学位论文7 宋爱军, 余环虎, 陈育兴. SystemView 仿真软件在实验教学中的应 用J.中国计量学院学报, 2003.8 吴怡, 陈俊. SystemView 仿真软件在通信原理 课程教学中的应用J .福建师范大学学报: 自然科学版, 2OO4.9 曾捷, 滕建辅. SystemView 软件在通信系统仿真中的应用J.天津通信技术, 2000.10 罗卫兵, 孙桦, 张捷. SystemView 动态系统分析及通信系统仿真设计M . 西安: 西安电子科技大学出版社, 2001.附 录附录A SystemView图符功能表基本库SystemView的基本库包括信源库、算子库、函数库、信号接收器库等，它为该系统仿真提供了最基本的工具。Source Syste