通信原理课程设计

通信原理课程设计

课程设计

班级：电信12-1班

姓名：徐雷

学号：1206110123

指导教师：杨顺

成绩：

电子与信息工程学院

信息与通信工程系

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目录

摘要： (1)

1. 设计目的及要求： (1)

2. 2PSK基本原理 (2)

2.1 基础知识 (2)

2.1.1基础知识与公式 (2)

2.1.2 二进制移相键控信号时间波形 (2)

2.2 基本原理 (3)

2.2.1 2PSK信号的调制原理 (3)

2.2.2 2PSK信号的解调原理 (4)

3. 设计内容 (5)

3.1 simulink调制过程仿真演示 (5)

3.2 simulink解调过程仿真演示 (9)

4. 心得体会 (12)

参考文献 (13)

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徐雷：2PSK相干解调器设计

2PSK相干解调器设计

摘要：

通信按照传统的理解就是信息的传输与交换。在当今信息社会，则与传感，计算技术紧密结合，成为整个社会的高级“神经中枢”。没有通信，人类社会是不可想象的。一般来说，社会生产力水平要求社会通信水平与之相适应。倘若通信的水平跟不上，社会成员之间的合作程度就受到限制，社会生产力的发展也必然最终受到限制。可见，通信是十分重要的。

针对信号的特点，主要研究2PSK实验系统及性能仿真，通过简要介绍数字频带系统二进制相位键控2PSK，在讨论二进制数字调制与解调原理的基础上，针对2PSK信号的特点，提出了一种基于Matlab的2PSK信号调制与解调设计方案，并进行了。利用系统设计、分析和的可视化开发环境——Matlab软件平台进行通信原理系统仿真实现。以2PSK的调制解调原理为例分析了仿真过程，结果表明通过用软件仿真，可以很方便地得到所设计电路的输出结果与分析。

关键词: 通信；2PSK；仿真；性能分析；Matlab；波形；

1. 设计目的及要求：

通过课程设计实践，了解并掌握通信系统、通信调制等技术的一般设计方法，训练并提高学生在理论计算、结构设计、工程绘图、查阅设计资料、运用标准与规范和应用计算机等方面的能力。培养学生正确的设计思想，理论联系实际的工作作风，严肃认真、实事求是的科学态度和勇于探索的创新精神。巩固所学的专业技术知识，培养学生综合运用所学知识与生产实践经

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验，缝隙和解决工程技术问题的能力，培养初步的独立设计能力。

本次可生设计是设计一个2PSK 的想干解调器，并且运用simulink 对系统建模。要求是输入数字信号并进行接受判决；通过多次输入输出对所设计的心痛性能进行分析；最后对解调原理进行分析。

2. 2PSK 基本原理

2.1 基础知识

2.1.1 基础知识与公式

在二进制数字调之中，当正弦波的相位随二进制数字基带信号离散变化时，则产生二进制移相键控（2PSK ）信号。通常用已调信号载波的0°和180°分别表示二进制数字基带信号的1和0.二进制相移键控（2PSK ）是用二进制数字信号控制在博得两个相位，这两个相位通常相隔π弧度，例如用相位0和π分别表示1和0。二进制相移键控的时域表达式：

e2PSK(t)=wct nTs t g a n cos )]([-∑π

(2-1)

这里的an 为双极性数字信号，如果g(t)是幅度为1，宽度为Ts 的矩形脉冲，则2PSK 信号可表示为

e2PSK(t)=+-coswct (2-2)

2.1.2 二进制移相键控信号时间波形

以载波的不同相位直接表示相应二进制数字信号的调制方式，称为二进制绝对移相方式。

徐雷：2PSK相干解调器设计

图2-1二进制移相键控信号的典型时间波形

2.2 基本原理

2.2.1 2PSK信号的调制原理

二进制相移键控信号的调制原理图如图2-2,2-3所示。其中图2-2是采用模拟调制的方法产生2PSK信号，图2-3是采用数字键控的方法产生2PSK信号。2PSK信号的解调通常都是采用相干解调。在相干解调过程中需要用到与接受的2PSK信号同频同相的相干载波，二进制移相键控（2PSK）方式是载波相位按基带脉冲序列的规律而改变的一种数字调制方式，就是根据数字基带信号的两个电平，使载波相位在两个不同的数值之间切换的一种相位调制方式，当两个载波相位相差180度时，此时称为反向键控，也称为绝对相移方式。如图所示，S(t)是双极性的基带信号。

图2-2 2PSK信号模拟调制法调制原理图

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图2-3 2PSK信号监控法调制原理图

2.2.2 2PSK信号的解调原理

2PSK信号的解调通常都是采用相干解调方式（又称为极性比较法），其性能分析模型如下图所示。在码元间宽度Ts区间，发送端产生的2PSK信号可表示为：

图2-4 2PSK信号的解调原理图

图2-5 2PSK信号相干解调时各点时间波形

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徐雷：2PSK相干解调器设计

2PSK信号相干解调各点时间波形如上图所示。图中，假设相干载波的基准相位与2PSK信号的调制载波的基准相位一致（默认0相位）。但是由于在2PSK信号的载波恢复过程中存在着180°的相位模糊，即回复的本地载波与所需要的相干载波可能相同，也可能相反，这种相位关系的不确定性将会造成解调出的数字基带信号与发送的数字基带信号正好相反，判决其输出数字信号全部出错。这种现象称为2PSK方式的“倒π”或“反相工作”。这是实际应用中它出现较少的主要原因。

3. 设计内容

3.1 simulink调制过程仿真演示

首先需要建立一个2PSK的调制系统模型得到2PSK的信号。调用matlab 软件中的simulink。利用其中的模块建立调制系统模型：选用两个正弦波，并给予一个定时脉冲，送到2PSK的产生模块里直接输出2PSK的信号，送到滤波器模块里观察波形，过程如下：

图3-1 simulink仿真演示框图

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