2DPSK系統(tǒng)仿真設(shè)計(jì)

./成績評定表學(xué)生XX班級學(xué)號專業(yè)電子信息工程課程設(shè)計(jì)題目2DPSK系統(tǒng)仿真評語組長簽字：成績?nèi)掌?014年3月19日課程設(shè)計(jì)任務(wù)書學(xué)院信息科學(xué)與工程專業(yè)電子信息工程學(xué)生XX班級學(xué)號課程設(shè)計(jì)題目2DPSK系統(tǒng)仿真實(shí)踐教學(xué)要求與任務(wù):利用MATLAB/Simulink進(jìn)行編程和仿真,仿真的內(nèi)容可以是關(guān)于信源、信源編碼、模擬調(diào)制、數(shù)字調(diào)制、多元調(diào)制、差錯(cuò)控制、多址技術(shù)、信道仿真與具體通信電路的仿真實(shí)現(xiàn)。也可以用MATLAB編程對通信的某一具體環(huán)節(jié)進(jìn)行仿真。工作計(jì)劃與進(jìn)度安排:20xx03月8日選題目查閱資料20xx03月9日編寫軟件源程序或建立仿真模塊圖20xx03月10日調(diào)試程序或仿真模型20xx03月11日性能分析與驗(yàn)收20xx03月12日撰寫課程設(shè)計(jì)報(bào)告、答辯指導(dǎo)20xx3月8日專業(yè)負(fù)責(zé)人：20xx3月8日學(xué)院教學(xué)副院長：20xx3月8日.摘要MATLAB集成環(huán)境下的Simulink仿真平臺,設(shè)計(jì)一個(gè)2DPSK調(diào)制與解調(diào)系統(tǒng).用示波器觀察調(diào)制前后的信號波形;用頻譜分析模塊觀察調(diào)制前后信號頻譜的變化;加上各種噪聲源,用誤碼測試模塊測量誤碼率;最后根據(jù)運(yùn)行結(jié)果和波形來分析該系統(tǒng)性能。關(guān)鍵詞：TLAB；Simulink；2DPSK；相干解調(diào).目錄1課程設(shè)計(jì)目的…………12課程設(shè)計(jì)要求…………13相關(guān)知識………………14課程設(shè)計(jì)分析…………45系統(tǒng)仿真……………116結(jié)果分析……………117參考文獻(xiàn)……………11.2DPSK系統(tǒng)仿真1.課程設(shè)計(jì)目的1.1掌握2DPSK的調(diào)制與解調(diào)原理；1.2掌握仿真軟件matlab的使用方法；1.3完成對2DPSK的調(diào)制與解調(diào)仿真電路設(shè)計(jì),并對仿真結(jié)果進(jìn)行分析。課程設(shè)計(jì)要求2.1了解2DPSK系統(tǒng)包括幾部分,與每部分的功能特性。2.2就其調(diào)制解調(diào)部分,利用分立元件搭建電路。2.3掌握理論聯(lián)系實(shí)踐的方法。3.相關(guān)知識3.1課程設(shè)計(jì)內(nèi)容利用MATLAB集成環(huán)境下的Simulink仿真平臺,設(shè)計(jì)一個(gè)2DPSK調(diào)制與解調(diào)系統(tǒng).用示波器觀察調(diào)制前后的信號波形;用頻譜分析模塊觀察調(diào)制前后信號頻譜的變化;加上各種噪聲源,用誤碼測試模塊測量誤碼率;最后根據(jù)運(yùn)行結(jié)果和波形來分析該系統(tǒng)性能。3.2基本原理二進(jìn)制差分相移鍵控常簡稱為二相相對調(diào)相,記為2DPSK。它不是利用載波相位的絕對數(shù)值傳送數(shù)字信息,而是用前后碼元的相對載波相位值傳送數(shù)字信息。所謂相對載波相位是只本碼元初相與前一碼元初相之差。3.2.12DPSK調(diào)制2DPSK方式即是利用前后相鄰碼元的相對載波相位值去表示數(shù)字信息的一種方式。例如,假設(shè)相位值用相位偏移△φ表示〔△φ定義為本碼元初相與前一碼元初相只差〕,并設(shè)△φ=π→數(shù)字信息1△φ=0→數(shù)字信息0數(shù)字信息序列與2DPSK信號的碼元相位關(guān)系可舉例表示如如下：數(shù)字信息：00111001012DPSK信號相位：000π0πππ00π或πππ0π000ππ0畫出的2PSK與DPSK信號的波形如圖2-1所示。圖2-12PSK與2DPSK信號的波形2DPSK調(diào)制信號需要經(jīng)過碼型變換,將絕對碼變?yōu)橄鄬Υa。2DPSK產(chǎn)生的原理框圖如圖2-2所示[1],圖〔a〕為模擬調(diào)制法,圖〔b〕為鍵控法。〔a〕模擬調(diào)制法〔b〕鍵控法圖2-22DPSK信號的調(diào)制原理圖從上面分析可見,無論接收信號是2DPSK還是2PSK信號,單從接收端看是區(qū)分不開的。因此2DPSK信號的功率譜密度和2PSK信號的功率譜密度是完全一樣的。3.2.22DPSK解調(diào)2DPSK信號可以采用相干解調(diào)法〔極性比較法〕和差分相干解調(diào)法〔相位比較法〕。本課程設(shè)計(jì)采用相干解調(diào)法,圖2-3為相干解調(diào)法,解調(diào)器原理圖和解調(diào)過程各點(diǎn)時(shí)間波形如圖2-3〔a〕和〔b〕所示[2]。其解調(diào)原理是：先對2DPSK信號進(jìn)行相干解調(diào),恢復(fù)出相對碼,再通過碼反變換器變換為絕對碼,從而恢復(fù)出發(fā)送的二進(jìn)制數(shù)字信息。在解調(diào)過程中,若相干載波產(chǎn)生180o相位模糊,解調(diào)出的相對碼將產(chǎn)生倒置現(xiàn)象,但是經(jīng)過碼反變換器后,輸出的絕對碼不會發(fā)生任何倒置現(xiàn)象,從而解決了載波相位模糊的問題?！瞐〕〔b〕圖2-32DPSK的相干解調(diào)4系統(tǒng)設(shè)計(jì)4.12DPSK調(diào)制與解調(diào)電路如圖3-1所示圖3-12DPSK調(diào)制與解調(diào)電路圖4.22DPSK調(diào)制2DPSK的調(diào)制采用模擬調(diào)制法。調(diào)制電路的主要模塊是碼型變換模塊,它主要是完成絕對碼波形轉(zhuǎn)換為相對碼波形,在實(shí)際的仿真中要先經(jīng)過差分編碼,再進(jìn)行極性雙變換,得到的信號與載波一起通過相乘器,就完成了調(diào)制過程。其中要注意的是在進(jìn)行差分編碼之后再進(jìn)行極性變換之前要有一個(gè)數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)換的單元,前后數(shù)據(jù)類型一致才不會出錯(cuò)。在DPSK調(diào)制中,載波頻率應(yīng)比基帶信號的頻率大,故將載波的頻率參數(shù)設(shè)置為2000*pi,抽樣時(shí)間為0,其參數(shù)圖如圖3-2所示。將基帶信號的抽樣時(shí)間改成.001,其參數(shù)圖如圖3-3所示。圖3-2載波參數(shù)設(shè)置圖3-3基帶信號參數(shù)設(shè)置在單極性到雙極性變換中,M-arynumber設(shè)置為2,極性為positive,如圖3-4所示。圖3-4UnipolartoBipolarConverter參數(shù)設(shè)置圖3-5乘法器參數(shù)設(shè)置碼變換部分參數(shù)設(shè)置如圖3-6、3-7、3-8所示圖3-6LogicalOperator參數(shù)設(shè)置圖3-7UnitDelay參數(shù)設(shè)置圖3-8DataTypeConversion參數(shù)設(shè)置4.32DPSK解調(diào)仿真中我們采用相干解調(diào)法進(jìn)行2DPSK解調(diào),解調(diào)電路中有帶通濾波器、相乘器、低通濾波器、抽樣判決器與碼反變換組成。2DPSK相干解調(diào)原理是：對2DPSK信號進(jìn)行相干解調(diào),恢復(fù)出相對碼,再通過碼反變換為絕對碼,從而恢復(fù)出發(fā)送的二進(jìn)制數(shù)字信息。載波的參數(shù)設(shè)置同2DPSK調(diào)制的載波參數(shù)設(shè)置一致,可見圖3-2。帶通濾波器參數(shù)設(shè)置如圖3-9所示。低通濾波器參數(shù)設(shè)置如圖3-10所示。抽樣判決器的參數(shù)設(shè)置如圖3-11所示,圖3-2載波參數(shù)設(shè)置圖3-9帶通濾波器參數(shù)設(shè)置圖3-10低通濾波器參數(shù)設(shè)置圖3-11抽樣判決器參數(shù)設(shè)置5.系統(tǒng)仿真圖3-122DPSK解調(diào)電路仿真波形6.結(jié)果分析在整個(gè)電路設(shè)計(jì)過程中,掌握好子模塊的設(shè)計(jì)思想與封裝方法,而且基帶信號與載波頻率的設(shè)置與帶通濾波器、低通濾波器的參數(shù)設(shè)置,邊仿真邊糾錯(cuò),應(yīng)在掌握電路原理的基礎(chǔ)上進(jìn)行設(shè)計(jì),最后將輸入的數(shù)字信息解調(diào)出來,當(dāng)然這其中有一定的延時(shí)。此次課程設(shè)計(jì)鍛煉了我綜合運(yùn)用所學(xué)知識,發(fā)現(xiàn),提出,分析和解決實(shí)際問題的能力,提高了用MATLAB集成環(huán)境下的Simulink仿真平臺的實(shí)際操作能力。從理論中得出結(jié)論,從而提高自己的實(shí)際動手能力和獨(dú)立思考的能力。在設(shè)計(jì)的過程中遇到問題,可以說得是困難重重,這畢竟第一次做的,難免會遇到過各種各樣的問題,同時(shí)在設(shè)計(jì)的過程中發(fā)現(xiàn)了自己的不足之處,對實(shí)驗(yàn)平臺很不熟悉,動手能力