《科斯塔斯環(huán)法載波同步技術仿真設計1600字》

科斯塔斯環(huán)法載波同步技術仿真設計綜述目錄TOC\o"1-2"\h\u3371科斯塔斯環(huán)法載波同步技術仿真設計綜述 124031第1.1節(jié)科斯塔斯環(huán)法仿真設計 115225第1.2節(jié)科斯塔斯環(huán)法在BPSK系統(tǒng)中的應用及性能分析 2第1.1節(jié)科斯塔斯環(huán)法仿真設計根據2.3節(jié)科斯塔斯環(huán)法載波同步的基本原理，在Matlab/Simulink的模塊庫中找到對應模型進行連接設置。其中，信號發(fā)生器是產生的基帶信號和載波信號，基帶信號和載波信號經過相乘實來現BPSK信號調制，信號通過濾波器和VCO后，利用scope對各點信號波形進行觀測，具體模型如圖1.1所示。圖1.1基于科斯塔斯環(huán)法載波同步的仿真模型仿真模塊參數和具體步驟如下：1.調制模塊：伯努利二進制信號產生器（BernoulliBinaryGenerator）產生采樣時間（Sampletime）為0.002s的一串二進制數，經Switch模塊后產生雙極性基帶信號；正弦波信號發(fā)生器（SineWave）產生角頻率為2*pi*1000rad/s的數字正弦波，為了圖像更精確采樣時間（Sampletime）越大越好，在此我設置為1/5000000s，通過乘法器（Product）后產生BPSK調制信號。2.噪聲信道：隨機信號發(fā)生器（RandomNumber）作為加性高斯白噪聲在信道中傳輸，信道中的噪聲設置方差為0.1。3.載波同步：兩個乘法器（Product1和Product2）作為鎖相環(huán)的鑒相器，AnalogFilterDesign和AnalogFilterDesign1是截止頻率均為2*pi*500rad/s的低通濾波器，VCO中心頻率為1000HZ，為使得鎖相環(huán)能夠實現其功能，參考設置值為9000Hz/V。信號通過VCO后繼續(xù)通過Zero-OrderHold（零階保持器，可以使連續(xù)信號變?yōu)殡x散信號）、AnalyticSignal（解析模塊，會將信號變?yōu)橐粋€復信號），最后經ComplextoReal-Imag模塊（此模塊可以將前面過來的信號分解出實部和虛部輸出）輸出一組正交的正弦波，即是所需求的載波。示波器的波形圖如下：圖1.2初始載波信號、經ComplextoReal-Imag模塊輸出的實部信號（Scope）圖1.3初始載波信號、經VCO后輸出的載波信號（Scope1）通過圖1.2與圖1.3可以看出VCO和ComplextoReal-Imag模塊同步出來的載波頻率已經和初始載波信號一樣，但存在相位模糊問題。第1.2節(jié)科斯塔斯環(huán)法在BPSK系統(tǒng)中的應用及性能分析根據3.2節(jié)中BPSK系統(tǒng)的基本原理以及1.1節(jié)中的仿真設計，在Matlab/Simulink中建立模型，如圖1.4所示：圖1.4基于BPSK系統(tǒng)的科斯塔斯環(huán)載波同步模型下面是各部分的參數設置：1.調制模塊：伯努利二進制信號產生器（BernoulliBinaryGenerator）產生采樣時間（Sampletime）為0.002s的一串二進制數，經Switch模塊后產生雙極性基帶信號；正弦波信號發(fā)生器（SineWave）產生角頻率為2*pi*1000rad/s的數字正弦波，為了圖像更精確采樣時間（Sampletime）越大越好，在此我設置為1/5000000s，通過乘法器（Product）后產生BPSK調制信號。2.噪聲信道：隨機信號發(fā)生器（RandomNumber）作為加性高斯白噪聲在信道中傳輸，信道中的噪聲設置方差為0.1。3.載波同步：兩個乘法器（Product1和Product2）作為鎖相環(huán)的鑒相器，AnalogFilterDesign和AnalogFilterDesign1是截止頻率均為2*pi*500rad/s的低通濾波器，VCO中心頻率為1000HZ，為使得鎖相環(huán)能夠實現其功能，參考設置值為9000Hz/V。信號通過VCO后繼續(xù)通過Zero-OrderHold（零階保持器，可以使連續(xù)信號變?yōu)殡x散信號）、AnalyticSignal（解析模塊，會將信號變?yōu)橐粋€復信號），最后經ComplextoReal-Imag模塊（此模塊可以將前面過來的信號分解出實部和虛部輸出）輸出一組正交的正弦波，即是所需求的載波。1.解調模塊：恢復出來的載波經乘法器（Product4）與帶有加性高斯白噪聲的調制信號相乘，再經過截止角頻率為1000的低通濾波器（AnalogFilterDesign3）、包絡檢波器（Zero-OrderHold）和抽樣判決器（Switch1）后就得到了解調信號。初始載波信號和經ComplextoReal-Imag模塊輸出的實部載波信號，如下圖1.5。圖1.5初始載波信號以及經ComplextoReal-Imag模塊輸出的實部信號（Scope）由圖1.5可知，VCO輸出的恢復載波與初始載波的相位接近相反，這就是環(huán)路輸出載波的相位模糊現象。如果要使它們的相位接近相同，可以使用希爾伯特變換的方法，使VCO輸出的信號中的全部頻率分量均移向九十度后輸出，這樣就會大致消除相位模糊的現象。信道噪聲為0.1情況下的解調輸出，如圖1.6。圖1.6初始伯努利二進制信號和解調信號（Scope1）由圖1.6恢復出的解調信號與初始伯努利二進制信號對比可知：解調信號比恢復出的解調信號延遲了一個碼元周期，這說明科斯塔斯環(huán)同步后的載波存在著相位模糊問題。信道噪聲為10情況下的解調輸出，如圖1.7。圖1.7初始伯努利二進制