2DPSK信号仿真.

1、通信原理大作业2DPSK信号的模拟调制与解调班级：XXXXXXX学号：XXXXXXXXXXX姓名：XXX日期：XXXX年11月17日目录0.目录0述21.2DPSK信号概述22. Simuli nk 工具概述二. 系统框图31. 调制过程32. 解调过程3三. 详细设计41. 抽样判决器模型42. 码反变换器模型43. 模拟调制模型54. 极性比较法模型65. 相位比较法解模四. 仿真结果71. 参数设置72. 输出波形五.个人总结20一.概述1.2DPSK信号概述2DPSK信号，即二进制差分相移键控，是利用前后相邻码元的载波相对相位 变化传递数字信息的频带信号。因此又称之为相对相移键控。在2

2、DPSK信号中，每个码元的相位并不直接代表基带信号，而前后码元的差才唯一决定信息符号。在传统的2PSK信号中，相位变化是以未调载波的相位作为参考基准的。由于它利用载波相位的绝对数值表示数字信息，所以称之为绝对相移。然而由于倒n现象的存在，使得载波恢复中相位产生 0、n模糊性，即恢复出的数字信号 “ 1和“0倒置，从而使2PSK难以实际应用。2DPSK信号便在应运而生了。2DPSK信号有一种调制方法。该方法是先对基带信号进行差分编码，即把表 示数字信息序列的绝对码变换成相对码，然后再根据相对码进行绝对调相，从而产 生二进制差分相移键控信号。2DPSK信号的解调方法之一是相干解调（极性比较法）加码

3、反变换法。其解 调原理是：对2DPSK信号进行相干解调，恢复出相对码，再经码反变换器变换为 绝对码，从而恢复出发送的二进制数字信息。在解调过程中，由于载波相位模糊性 的影响，使得解调出的相对码也可能是 “ 1和 “0倒置，但经差分译码（码反变换） 得到的绝对码不会发生任何倒置的现象，从而解决了载波相位模糊性带来的问题。2DPSK信号的另一种解调方法是差分相干解调（相位比较法），用这种方法 解调时不需要专门的相干载波，只需由收到的 2DPSK信号延时一个码元间隔T s , 然后与2DPSK信号本身相乘。相乘器起着相位比较的作用，相乘结果反映了前后 码元的相位差，经低通滤波后再抽样判决，即可直接恢

4、复出原始数字信息，故解调 器中不需要码反转换器。2. Simuli nk工具概述Simulink的MATLAB最重要的组件之一，它提供一个动态系统建模、仿真和 综合分析的集成环境。在该环境中，用户无需书写大量程序代码，而只需要通过简 单直观的鼠标操作，就可以构造出复杂的系统。Simuli nk具有适应面广、结构和流程清晰及仿真精细、贴近实际、效率高、灵活等优点，已被广泛应用于控制理论和 数字信号处理的复杂仿真和设计。.系统框图1.调制过程2.解调过程A.极性比较法B.相位比较法三.详细设计1.抽样判决器模型如图所示：抽样判决器前半部分抽样，后半部分判决。抽样器在定时矩形脉冲 的作用下，每来一个

5、上升沿，便抽取输入信号的一个瞬时值；判决器根据抽样值的 大小，依次从“ 1电平和“0电平中选择一个输出。2.码反变换器模型laoonl如图所示：码反变换器是对前后相邻的两个差分码进行异或运算，从而取出里 面包含的相位信息。因此，本系统中将信号延迟一个 T ,然后与原信号异或，完 成码反转换的功能。生成正弦信号3. 模拟调制模型如图所示：系统先产生一段伯努利序列（“ 0 “ 1随机变化）。随后经过封装 好的差分编码器，完成差分编码。再然后经过纵坐标方向的移位及乘2运算，产生一个随机的差分双相序列；信号发生器产生的正弦信号作为载波信号，与差分双相 码相乘后即输出二进制差分相移信号（2DPSK信号）

6、。为了使输出码清晰可见， 仿真中增加了信号增益模块。4. 极性比较法模型如图所示：该系统先让2DPSK信号与载波相乘，结果进入抽样判决器。该抽样判决器由两部分组成，第一部分是抽样部分：在定时脉冲的作用下，系统对输入信号定时取样；第二部分是判决部分：系统根据抽样结果依次输出“0电平或“ 1”平。最后是码反转换器，将当前码元与延迟一个 T的码元进行异或运算，最后将结果输出到示波器中。5. 相位比较法解模型示浚器如图所示：该系统先将2DPSK信号分成两路，其中一路信号延时一个 T。然 后两路信号进行相乘运算，使运算后的信号携带有用的信息。然后进入抽样判决器（上一点已经讲清楚，这里不再赘述）。最后的信

7、号即可输出到示波器中。四.仿真结果1.参数设置P Source Block Parameters:伯努利序？!XBernoulli Binary GeneratorGenerate a Bernoulli random binary number.To generate a vector output, specify the probability as a vector. Frame-based outputs Interpret vector parameters as 1-DOutput data type: doubleOKCancelHelpApplyF Function Bloc

8、k Parameters:差XDifferential Encoder (mask) (link)Differentially encode the input data. This block treats columns as channels.The output of this block is the logical difference betveen the current input element and the previous output element.ParametersInit込1 conditions:CancelApplyF Function Block Pa

9、rameters:差XF Function Block Parameters:差XG9 Function Block Parameters:反转信号XLogical OperatorLogical operators For a sxn.gle input, operators are applied across the input vector Foe multiple inputs, operators are applied across the inputs.Operator: NOTMujuber of input ports:|2 |Icon shape: rectangular

10、MainData TypeF Function Block Parameters:差XF Function Block Parameters:差XOKI CancelHelpApplyFunction Blotk Parameteri &廷信号Logical (fpratorLog id operators. For a in( ie input h operators are applied across the inp< >ultiple inputs, jpentcrs art applied across tht inpirtr. ainDta TypeOperat

11、or: HOTNuftber of input portsI*Icon 兰hapti: rectanjularOKCancelB Function Block Parameters； Ifi出单殴性码SwitchPass throu-gh input 1 vhen input 2 satisfles the selected critetion. othervise pass throuh input 3* Ihe inputs «re nunbered top to botton tor left toThe firstthud input ports ate d勺七爼 ports

12、, and thesecond input port is the control port The criteria for control port 2 arc Thwlhml/L jlQ 址 鼻迈卜91.<1 业垫円鼻 fl1011圉 Furyction Block Parameters:XUnit DelaySample and held vith one sample period delay*Ham St a±e At.tr ibutes12P Function Bloclc Parirneters' SSlTXTransport DelayApply sp

13、ecified delay ta the input signal. Best accuracy is irhitvcd when th(r delay is larger than thff inulatioEi step size.Par uete 上 sTime delaynInitial output0lint buffer ffizc1024Use fixed buffer sizeQDirect feedthrough of input during LinearizationPade order (ter i in* ar nation)0102413P Function Blo

14、clc Parirneters' SSlTX0102413P Function Bloclc Parirneters' SSlTXP Function Block Parameters:延时TXOK Cancel0102413P Function Bloclc Parirneters' SSlTXTransport DelayApply specified delay to the input signa1 Best accuracy is achieved when the delay is larger than the simulation step size P

15、arametersTime delay:Initial output：Initial buffer size:01024132.输出波形基带信号s(t14差分编码后的码形经过放大平移的差分双相码15载频信号cos 3C2DPSK与载频信号相乘取样的定时脉冲17抽样判决器输出波形延迟T后的码形#极性比较法输出码形延迟T后的2DPSK信号（相位比较法部分）19延迟信号与原信号相乘（相位比较法部分）调制输出（从上而下依次是基带信号、差分双相信号、2DPSK信号）2DPSK信号的调制与解调（MATLAB仿真）解调输出（从上而下依次是基 带信号、差分双相信号、解调输出信号）五.个人总结MATLAB这个工

16、具软件，从大一的线性代数课开始老师就说要掌握。当时只是学了几个很简单的操作，会输入一组矩阵，会div、inv等几个基本指令。后来上学期信号与系统 课的大作业 语音信号的采集与频谱分析”，这个大作业也是需要MATLAB的，不过因为 自己当时没有安排好时间，最后时间紧张只好水过去了。后来这学期开始我又自学了一部分MATLAB，涉及了很多应用领域，不过都不甚深入。也就是在那时我 第一次知道MATLAB有一个叫Simulink的扩展工具，可以进行系统仿真。 当时 就觉得好厉害，因为之前用Multisim做过电路的仿真，感觉这类工具真是说不出 得实用：每一个部件都十分形象，每一个参数设 置都十分简单。因此这次通信原 理的大作业一布置下来，我立刻决定用 Simulink工具进行 仿真。照着书上的系统 框图，参考网上的许多资料，一步一步搭建调制、解调系统。期间也 遇到了许多 问题。比如在设计码反转换器那里，输出一直没有码形序列，当时我搞了整整一 下午，仔细