multisim 仿真教程PSK调制电路

1、8.9 PSK8.9 PSK相位选择法调制电路相位选择法调制电路 数字相位调制（相位键控）是用数字基带信号控制载波的相位，使载波的相位发生跳变的一种调制方式。二进制相位键控用同一个载波的两种相位来代表数字信号。由于PSK系统抗噪声性能优于ASK和FSK，而且频带利用率较高，所以，在中、高速数字通信中被广泛采用。8.9.18.9.1绝对调相和相对调相绝对调相和相对调相 数字调相（相位键控）常分为：（1）绝对调相，记为 CPSK；（2）相对调相，记为 DPSK。对于二进制的绝对调相记为2CPSK，相对调相记为2DPSK。 1 1绝对调相（绝对调相（ CPSK CPSK ） 所谓绝对调相即CPSK，

2、是利用载波的不同相位去直接传送数字信息的一种方式。对二进制CPSK，若用相位代表“0”码，相位0代表“1”码，即规定数字基带信号为“ 0”码时，已调信号相对于载波的相位为；数字基带信号为“1”码时，已调信号相对于载波相位为同相。按此规定，2CPS K信号的数学表示式为”码为“”码为“0)2cos(1)2cos(002tfAtfAucccpsk (8.9.1) 式中0为载波的初相位。受控载波在0、两个相位上变化例如图8.9.1所示。其中，（a）为数字基带信号 S（t）（也称绝对码），（b）为载波， （c）为2CPSK绝对调相波形，（d）为双极性数字基带信号。 从图8.9.1可见， 2CPSK信号

3、可以看成是双极性基带信号乘以载波而产生的，即: (8.9.2) 式中为双极性基带信号，其波形如图8.9.1（d）所示。)2cos()()(02tfAtutuccpsk 关于CPSK波形的特点，必须强调的是：CPSK波形相位是相对于载波相位而言的。因此 画 CPSK波形时，必须先把载波画好，然后根据相位的规定，才能画出它的波形。图8.9.1 2CPSK信号波形图2 2相对调相（相对调相（DPSKDPSK） 相对调相（相对移相），即DPSK，也称为差分调相，这种方式用载波相位的相对变化来传送数字信号，即利用前后码之间载波相位的变化表示数字基带信号的。所谓相位变化又有向量差和相位差两种定义方法。向量

4、差是指前一码元的终相位与本码元初相位比较，是否发生相位变化。而相位差是指前后两码元的初相位是否发生了变化，图7.4.2给出了两种定义的DPSK的波形。 从图8.9.2可以看出，对同一个基带信号，按向量差和相位差画出的DPSK波形是不同的。例如在相位差法中，在绝对码出现“1”码时，DPSK的载波初相位即前后两码元的初相位相对改变。出现“0”码时，DPSK的载波相位即前后两码元的初相位相对不变。在向量差法中， 在绝对码出现“1”码时，DPSK的载波初相位相对前一码元的终相位改变。出现“0”码时，DPSK的载波初相位相对前一码元的终相位连续不变。如图8.9.2中所示。在画DPSK波形时，第一个码元波

5、形的相位可任意假设。 由以上分析可以看出，绝对移相波形规律比较简单，而相对移相波形规律比较复杂。绝对移相是用已调载波的不同相位来代表基带信号的，在解调时，必须要先恢复载波，然后把载波与CPSK信号进行比较，才能恢复基带信号。由于接收端恢复载波常常要采用二分频电路，它存在相位模糊，即用二分频电路恢复的载波 有时与发送载波同相，有时反相，而且还会出现随机跳变，这样就给绝对移相信号的解调带来困难。 而相对移相，基带信号是由相邻两码元相位的变化来表示，它与载波相位无直接关系，即使采用同步解调，也不存在相位模糊问题，因此在实际设备中，相对移相得到了广泛运用。 载波 DPSK 向量差 DPSK 相位差 t

6、 t t t 图8.9.2 两种定义的DPSK波形 3. CPSK3. CPSK和和 DPSKDPSK信号的产生信号的产生 DPSK信号应用较多，但由于它的调制规律比较复杂，难以直接产生，目前DPSK信号的产生较多地采用码变换加 CPSK调制而获得。CPSK调制有直接调相法和相位选择法两种方法。直接调相法的典型电路是采用一个环形调制器。 相位选择法电路如图8.9.3所示，设振荡器产生的载波信号为，它加到与门1，同时该振荡信号经倒相器变为，加到与门2，基带信号和它的倒相信号分别作为与门1及与门2的选通信号。基带信号为1码时，与门1选通，输出为；基带信号为 “0”码时，与门 2选通，输出为，即可得

7、到CPSK信号。 振荡器 & & 1 CPSKu 基带信号 1 2 图8.9.3 相位选择法电路 （3 3）相对移相信号（）相对移相信号（DPSKDPSK）的产生）的产生 相对移相信号（DPSK）是通过码变换加 CPS K调制产生，其产生原理如图8.9.4所示。这种方法是把原基带信号经过绝对码相对码变换后，用相对码进行 CPS K调制，其输出便是 DP S K信号。 基带信号 ka 绝对码-相对码变换 CPSK 调 制 DPSK 信号 图8.9.4 相对移相信号产生方框图 若假设绝对调相按“1”码同相，“0”码相的规律调制；而相对调相按“1”码相位变化（移相），“0”码相位不变

8、规律调制。按此规定，绝对码记为aK，相对码记为bK，绝对码一相对码变换电路如图8.9.5所示， 图8.9.5 绝对码一相对码变换电路 绝对码一相对码之间的关系为 （8.9.3） 按图8.9.5所示的电路画出相对码，然后再按绝对调相的规定画出调相波，并把此调相波与按相对调相定义直接画出的调相波比较，如图8.9.6所示。 1kkkbab 为作图方便，这里设 TBTC , TB是码元宽度，TC是载波周期。由图可见，按相对码进行 CPSK调制与按原基带信号（即绝对码）进行DPSK调制，两者波形完全相同，因此相对调相可以用绝对码一相对码变换加上绝对调相来实现。图8.9.6 按相对码进行CPSK调制与按绝对码进行DPSK调制的波形8.9.2 8.9.2 用门电路实现的用门电路实现的PSK PSK 相位选择法调制电路相位选择法调制电路 用门电路实现的PSK相位选择法调制电路如图8.9.7所示。用XFG2信号发