2DPSK(systemview)通信系统仿真实验报告

1、精选文档2DPSK传输系统仿真及其性能估量模拟调制及非相干解调学院：班级：学号：姓名： 验收日期： 名目一系统仿真目的-p1二系统仿真任务-p1三原理简介-p1四系统组成框图及图符参数设置-p3五各点波形-p8六主要信号的功率谱密度-p18七滤波器的单位冲击响应及幅频特性曲线-p22八系统抗噪声性能分析-p24九试验心得体会-p26n 一系统仿真目的1. 了解数字频带传输系统的组成、工作原理及其抗噪声性能；2. 把握通信系统的设计方法与参数选择原则；3. 把握使用SystemView软件仿真通信系统的方法。n 二. 系统仿真任务1. 设计2DPSK数字频带传输系统，并使用SystemView软

2、件进行仿真；2. 猎取主要信号的时域波形及相关的功率谱，以及滤波器的单位冲击相应和幅频特性曲线；3. 对所设计的2DPSK系统进行抗噪声性能分析，并作出误码率曲线。n 三. 原理简介在2PSK信号中，信号相位的变化是以未调正弦波的相位作为参考，用载波相位的确定数值来表示数字信息的，所以称为确定移相。由于相干载波恢复中载波相位的180度相位模糊，导致解调出的二进制基带信号消灭反向现象，从而难以实际应用。为了解决2PSK信号解调过程的反向工作问题，提出了二进制差分相位键控（2DPSK）。2DPSK方式即是利用前后相邻码元的相对相位值去表示数字信息的一种方式。现假设用表示本码元初相与前一码元初相之差

3、，并规定：0表示0码，表示1码。则数字信息序列与2DPSK信号的码元相位关系可举例表示如2PSK信号是用载波的不同相位直接去表示相应的数字信号而得出的，在接收端只能接受相干解调，它的时域波形图如图a.所示。图a. 2DPSK信号这种确定移相方式中，发送端是接受某一个相位作为基准，所以在系统接收端也必需接受相同的基准相位。假如基准相位发生变化，则在接收端回复的信号将与发送的数字信息完全相反。所以在实际过程中一般不接受确定移相方式，而接受相对移相方式。定义DF为本码元初相与前一码元初相之差，假设：DF=0数字信息“0”DF=p数字信息“1”0则数字信息序列与2DPSK信号的码元相位关系可举例表示如

4、下：数字信息： 1 0 1 1 0 1 1 1 0 1DPSK信号相位：0 p p 0 p p 0 p 0 0 p或：p 0 0 p 0 0 p 0 p p 01. 2DPSK信号的调制原理2DPSK信号的的模拟调制法框图如图b.所示，其中码变换的过程为将输入的单极性不归零码转换为双极性不归零码。码变换相乘载波s(t)eo(t)图b. 模拟调制法原理图2. 2DPSK信号解调的差分相干解调法(非相干解调法)差分相干解调的原理是2DPSK信号先经过带通滤波器，去除调制信号频带以外的在信道中混入的噪声，此后该信号分为两路，一路延时一个码元的时间后与另一路的信号相乘，再经过低通滤波器去除高频成分，得

5、到包含基带信号的低频信号，将其送入抽样判决器中进行抽样判决，抽样判决器的输出即为原基带信号。它的原理框图如图c.所示。延迟T相乘器低通滤波器抽样判决器2DPSK带通滤波器图 c. 差分相干解调原理图n 四. 系统组成框图及图符参数设置2DPSK模拟调制及差分相干解调的系统组成框图如下图所示：其中，图符0用于产生发送序列的确定码；图符1为异或运算，用于产生对应于发送序列确定码的相对码序列（其中图符2为延时器，延时一个码元周期）；图符5用于产生高频载波信号，通过图符4中的乘法器与相对码序列波形相乘，得出2DPSK信号；图符33用于产生加性高斯噪声，近似模拟传输的信道；图符10表示带通滤波器，用于滤

6、除已调信号的带外噪声，经图符13的延时处理后，通过图符12的乘法器，与带通滤波器的输出波形差分相乘，其输出波形经图符14所表示的低通滤波器后，再经过图符18,19的采样维持，最终通过图符20表示的缓冲器，得到最终的输出解调序列；图符26用于测量原始输入序列与解调输出序列的误码率及其误码率曲线。2DPSK调制端（模拟调制法）相应的图符参数设置如表1.所示：表1.模拟调制法图符参数设置表编号库/名称参数Token 0Source: PN SeqAmp = 1 v Offset = 0 v Rate = 20e+3 Hz Levels = 2 Phase = 0 deg Max Rate = 800

7、e+3 HzToken 1Logic: XORGate Delay = 0 sec Threshold = 500e-3 v True Output = 1 v False Output = -1 v Rise Time = 0 sec Fall Time = 0 sec Max Rate = 800e+3 HzToken 2Operator: DelayNon-Interpolating Delay = 50e-6 sec = 40.0 smp Output 0 = Delay Output 1 = Delay - dT t1 Max Rate (Port 1) = 800e+3 HzTok

8、en 4Multiplier: Non ParametricInputs from t1p0 t5p1 Outputs to 7 31 Max Rate = 800e+3 HzToken 5Source: SinusoidAmp = 1 v Freq = 40e+3 Hz Phase = 0 deg Output 0 = Sine Output 1 = Cosine t6 t4 Max Rate (Port 1) = 800e+3 Hz2DPSK解调端（非相干解调法差分相干解调法）相应的图符参数设置如表2.所示：表2.非相干解调法图符参数设置表编号库/名称参数Token 10Operator:

9、 Linear SysButterworth Bandpass IIR 5 Poles Low Fc = 20e+3 Hz Hi Fc = 60e+3 Hz Quant Bits = None Init Cndtn = Transient DSP Mode Disabled Max Rate = 800e+3 HzToken 12Multiplier: Non ParametricInputs from t10p0 t13p1 Outputs to 14 25 Max Rate = 800e+3 HzToken 13Operator: DelayNon-Interpolating Delay

10、= 50e-6 sec = 40.0 smp Output 0 = Delay Output 1 = Delay - dT t12 Max Rate (Port 1) = 800e+3 HzToken 14Operator: Linear SysElliptic Lowpass IIR 5 Poles Fc = 18e+3 Hz Quant Bits = None Rejection = -300 dB Init Cndtn = 0 DSP Mode Disabled Max Rate = 800e+3 HzToken 18Operator: SamplerInterpolating Rate

11、 = 200e+3 Hz Aperture = 0 sec Aperture Jitter = 0 sec Max Rate = 200e+3 HzToken 19Operator: HoldLast Value Gain = 1 Out Rate = 800e+3 Hz Max Rate = 800e+3 HzToken20Logic: BufferGate Delay = 0 sec Threshold = 0 v True Output = -1 v False Output = 1 v Rise Time = 0 sec Fall Time = 0 sec Max Rate = 800

12、e+3 Hzn 五各点波形a) 主要的时域波形发送序列的确定码波形 如图1.所示：图1.发送序列的相对码波形 如图2.所示：图2.余弦载波信号的波形 如图3.所示：图3.2DPSK调制信号的波形 如图4.所示：图4.高斯加性噪声的波形 如图5.所示：图5.带通滤波器的输出波形 如图6.所示：图6.乘法器的输出波形 如图7.所示：图7.低通滤波器的输出波形 如图8.所示：图8.最终解调输出的确定码波形 如图9.所示：图9.b) 不同信噪比下的眼图（低通输出的眼图）没加噪声状况下的眼图 如图10.所示：图10.信噪比为0dB时的眼图 如图11.所示：图11.信噪比为5dB时的眼图 如图12.所示：

13、图12.信噪比为20dB时的眼图 如图13.所示：图13.信噪比为30dB时的眼图 如图14.所示：图14.c) 主要对比信号的掩盖图确定码与相对码的掩盖图 如图15.所示：图15.确定码与解调输出的掩盖图 如图16.所示：图16.相对码与2DPSK信号的掩盖图 如图17.所示：图17.d) 主要对比信号的瀑布图确定码与相对码的瀑布图 如图18.所示：图18.确定码与解调输出的瀑布图 如图19.所示：图19.相对码与2DPSK信号的瀑布图 如图20.所示：图20.n 六主要信号的功率谱密度调制端1) 发送确定码波形的功率谱 如图21.所示：图21.2) 余弦载波的频谱 如图22.所示：图22.

14、3) 2DPSK信号的功率谱 如图23.所示：图23.解调端1) 带通滤波器输出的功率谱 如图24.所示：图24.2) 乘法器输出信号的功率谱 如图25.所示：图25.3) 低通滤波器输出的功率谱 如图26.所示：图26.4) 解调输出序列的功率谱 如图27.所示：图27.n 七滤波器的单位冲击响应及幅频特性曲线带通滤波器1) 单位冲击响应曲线 如图28.所示：图28.2) 幅频特性曲线 如图29.所示：图29.低通滤波器1) 单位冲击响应曲线 如图30.所示：图30.2) 幅频特性曲线 如图31.所示：图31.n 八系统抗噪声性能分析测试误码率的电路图如下图所示：相应的图符参数设置如表3.所

15、示：表3.误码率测试电路的图符参数设置表编号库/名称参数Token 30Operator: Smpl DelayDelay = 56 samples = 70e-6 sec Attribute = Passive Initial Condition = 0 v Fill Last Register Output 0 = Delay t26 t37 Output 1 = Delay - dT Max Rate (Port 0) = 800e+3 HzToken 26Comm: BER RateNo. Trials = 10e+3 bits Threshold = 1 v Offset = 0 bits Output 0 = BER Output 1 = Cumulative Avg t29 Output 2 = Total Errors t36 Max Rate (Port 2) = 80 HzToken 36Sink: Cndtnl StopAction = Go To Next Loop Memory = Retain all samples Th