2dpsk调制解调原理框图
实验六 2DPSK调制解调实验
1 1 1 0 1 0 0 0 0 0 0 1 1 1 0 1 0 1 1
ˆ b n2 ˆn a
通信工程专业实验室
实验六
2DPSK调制解调实验
2DPSK信号的另一种差分解调方法如下图所示。
通信工程专业实验室
实验六
2DPSK调制解调实验
2DPБайду номын сангаасK信号调制与延迟解调过程如下
n1
1 0 0 1 0
1 0 0 0 1 1
0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 0 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 1 0 1 1 0 1 0 1 0 1 1 0 0 1 0 0
通信工程专业实验室
实验六
2DPSK调制解调实验
四、实验原理
右图为载波恢复 电路。其中： （a）为平方环电 路，（b）为科斯 塔斯环电路。这 两种电路恢复的 载波相位不可避 免地具有不确定 性。
二、PSK解调
通信工程专业实验室
12
实验六
2DPSK调制解调实验
2PSK相干解调器如下图所示。
2PSK调制与解调过程如下：
BK
2ASK 调制
2ASK
2DPSK数字调制方框图
通信工程专业实验室
实验六
2DPSK调制解调实验
四、实验原理
本单元有以下测试点及输入输出点： BS-IN 位同步信号输入点 NRZ-IN 数字基带信号输入点 CAR 2DPSK信号载波测试点 AK 绝对码测试点（与NRZ-IN相同） BK 相对码测试点 2DPSK（2PSK）-OUT 2DPSK（2PSK）信号测试点/输 出点，VP-P>0.5V
2DPSK调制与解调系统的仿真
2DPSK调制与解调系统的仿真实验课程设计题目：2DPSK调制与解调系统仿真实验目的：本次课程设计是对通信原理课程理论教学和实验教学的综合和总结。
通过这次课程设计，使同学认识和理解通信系统，掌握信号是怎样经过发端处理、被送入信道、然后在接收端还原。
要求学生掌握通信原理的基本知识，运用所学的通信仿真的方法实现某种传输系统。
能够根据设计任务的具体要求，掌握软件设计、调试的具体方法、步骤和技巧。
对一个实际课题的软件设计有基本了解，拓展知识面，激发在此领域中继续学习和研究的兴趣，为学习后续课程做准备。
实验内容：设计了差分编码移相键控(2DPSK)调制解调系统的工作流程图,并利用 Matlab 软件对该系统的动态进行了模拟仿真。
利用仿真的结果,从基带信号的波形图可以衡量数字信号的传输质量;由系统的输入和输出波形图可以看出,仿真实验良好。
2DPSK调制解调系统的仿真设计,为以后进一步研究基于Matlab的通信实验仿真系统奠定了坚实的基础。
设计原理:2DPSK信号原理：2DPSK是利用前后相邻码元的载波相对变化传递数字信息,所以又称为相对相移键控。
有用的信息具有较高的传输速率和很低的误码率，传输速率越高，延时越小，有效性越高；码元错误率低，信息失真越小，准确度越高。
为了获得较低的误码率，就得让传输的信号有较低的误码率。
在传输信号中，2PSK信号和2ASK及2FSK信号相比，具有较好的误码率性能，但2FSK对相位不敏感，为了保证2PSK的优点，又不会产生误码，将2PSK体制改进为二进制差分相移键控2DPSK，即对相移键控。
现假设△Φ为当前码元与前一码元的载波相位差，并规定△Φ=0表示0码，△Φ=π表示1码：二进制数字信息： 1 1 0 1 0 0 1 1 02DPSK信号相位：（0）π 0 0 πππ 0 ππ或：（1） 0 ππ 0 0 0 π 0 0 所以，对于相同的基带数字信息序列，由于序列初始码元的参考相位不同，2DPSK信号的相位可以不同，也就是说，2DPSK信号的相位并不代表直接基带信号，而前后码元相对相位的差才是唯一决定信息的符号。
DPSK调制与解调(键控调制相干解调)
2FSK 系统及其性能估计2FSK 系统的键控非相干解调1、实验目的:（1） 了解2FSK 系统的电路组成、工作原理和特点；（2） 分别从时域、频域视角观测2FSK 系统中的基带信号、载波及已调信号;（3） 熟悉系统中信号功率谱的特点。
2、实验内容:以PN 码作为系统输入信号，码速率Rb=20kbit/s 。
（1） 采用键控法实现2DPSK 的调制；分别观测绝对码序列、差分编码序列，比较两序列的波形；观察调制信号、载波及2DPSK 等信号的波形。
（2） 获取主要信号的功率谱密度。
3、实验原理:2DPSK 方式是用前后相邻码元的载波相对相位变化来表示数字信息。
假设前 后相邻码元的载波相位差为40可定义一种数字信息与40之间的关系为则一组二进制数字信息与其对应的2DPSK 信号的载波相位关系如下表所示 二进制数字信息: 1 10 10 0 1 12DPSK 信号相位 （0） 71 0 0龙兀龙0 71 7T或 （龙）0龙兀00 0龙0 0数字信息与dp 之间的关系也可以定义为0,表示数字信息“1”兀,表示数字信息“0”2DPSK 信号调制过程波形如图1所示。
1 0 0 1 0 1 1 0表示数字信息“0”绝对円U1图12DPSK信号调制过程波形可以看岀，2DPSK信号的实现方法可以采用：首先对二进制数字基带信号进行差分编码，将绝对码表示二进制信息变换为用相对码表示二进制信息，然后再进行绝对调相，从而产生二进制差分相位键控信号。
2DPSK信号调制器原理图如图2所示。
开关电路图2 2DPSK信号调制器原理图其中码变换即差分编码器如图3所示。
在差分编码器中:｛an｝为二进制绝对码序列，｛〃計为差分编码序列。
D触发器用于将序列延迟一个码元间隔，在SystemView中此延迟环节一般可不采用D触发器，而是采用操作库中的“延迟图符块S图3差分編码器4、系统组成、图符块参数设置及仿真结果:键控法：采用键控法进行调制的组成如图4所示。
二相BPSK(DPSK)调制解调实验
电子科技大学通信学院《通信原理及同步技术系列实验八》二相BPSK(DPSK)调制解调实验班级学生学号教师二相BPSK(DPSK)调制解调实验指导书二相BPSK(DPSK)调制解调实验一、实验目的1、掌握二相BPSK(DPSK)调制解调的工作原理。
2、掌握二相绝对码与相对码的变换方法。
3、熟悉BPSK(DPSK)调制解调过程中各个环节的输入与输出波形。
4、了解载波同步锁相环的原理与构成，观察锁相环各部分工作波形。
5、了解码间串扰现象产生的原因与解决方法，能够从时域和频域上分析经过升余弦滚降滤波器前后的信号。
6、掌握Matlab软件的基本使用方法，学会Simulink环境的基本操作与应用。
二、实验原理数字信号载波调制有三种基本的调制方式：幅移键控（ASK），频移键控（FSK）和相移键控（PSK）。
它们分别是用数字基带信号控制高频载波的参数如振幅、频率和相位，得到数字带通信号。
PSK调制在数字通信系统中是一种极重要的调制方式，它的抗干扰噪声性能及通频带的利用率均优于ASK幅移键控和FSK频移键控。
由于PSK调制具有恒包络特性，频带利用率比FSK高，并在相同的信噪比条件下误码率比FSK低。
同时PSK调制的实现也比较简单。
因此，PSK技术在中、高数据传输中得到了十分广泛的应用。
BPSK是利用载波相位的变化来传递数字信息，而振幅和频率保持不变。
在BPSK中，通常用初始相位0和π分别表示二进制“1”和“0”。
其调制原理框图如图1所示，解调原理框图如图2所示。
图1 BPSK的模拟调制方式由于在BPSK 信号的载波恢复过程中存在着载波相位0 和180 的不确定性反向，所以在实际的BPSK 通信系统设计中，往往采用差分编解码的方法克服这个问题。
差分编解码是利用前后信号相位的跳变来承载信息码元，不再是以载波的绝对相位传输码元信息。
差分编解码的原理可用下式描述。
1n n n d b d -=⊕ 1ˆˆˆn n n b d d -=⊕ 其中第一个公式为差分编码原理，第二个公式为差分解码原理。
《DPSK调制和解调》课件
DPSK解调相对于QPSK和BPSK具有更好的性能， 尤其适用于中高速数据传输和多径传播环境。
04
DPSK调制和解调的应用
DPSK调制和解调在通信系统中的应用
数据传输
移动通信
DPSK调制技术常用于无线通信和光 纤通信中，能够提高数据传输的可靠 性和稳定性。
优化调制解调电路设计
优化DPSK调制解调电路设计，降低成本并 提高性能。
采用前向纠错编码技术
结合前向纠错编码技术，提高DPSK系统的 抗突发干扰能力。
研究新型调制方式
研究新型的数字调制方式，以克服DPSK调 制的缺点并进一步提高性能。
THANKS
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《dpsk调制和解调》PPT 课件
• DPSK调制原理 • DPSK信号的特性 • DPSK解调原理 • DPSK调制和解调的应用 • DPSK调制和解调的优缺点
01
DPSK调制原理
DPSK调制简介
DPSK是差分相位移键控的缩写 ，是一种数字调制方式，用于将 数字信号转换为适合传输的信号
。
DPSK调制利用了相位的变化来 表示数字信号中的比特信息，通 过比较相邻的码元来获得相位变
多普勒雷达
02
03
合成孔径雷达
利用DPSK调制，多普勒雷达能 够更准确地测量目标的运动速度 和方向。
在合成孔径雷达中，DPSK调制 用于提高图像的分辨率和清晰度 。
DPSK调制和解调在其他领域的应用
物联网
在物联网中，DPSK调制用于无线 传感器网络的信号传输，能够实 现低功耗、长距离的数据传输。
智能交通系统
易于实现
2dpsk调制解调原理框图
2dpsk调制解调原理框图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Φ表示本码元初相与前一码元初相之差，并规定:Φ,0表示0码，Φ,π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，在接收端只能采用相干解调，当可见，在接收端采用相干解调时，即使本地载波的相位与发送端的载波相位反相，只要前后码元的相对相位关系不破坏，仍然可以正确恢复数字信息，这就避免了2PSK方式中的“倒π”现象发生。
2DPSK的调制与解调原理框图如图3-1 所示:载波信号从“DPSK载波输入”端输入，一路直接送入选相器，另一路经反相器反相后送入选相开关;调制的基带信号经差分变换后，作为模拟选相开关的控制信号轮流选通不同相位的载波，完成2DPSK调制，并从“DPSK调制信号”端点输出。
DPSK调制信号经过无限带宽的信道后(信道含可调功率的加性噪声)，送入DPSK解调器的输入端，对DPSK信号进行相干解调，原理图见图3-1的解调部分。
DPSK调制信号经过乘法器U09相干载波信号相乘后，去掉了调制信号中的载波成分，得到OUT4信号，再经过低通滤波器去除高频成分，得到包含基带信号的OUT 信号，然后对此信号进行抽样判决(抽样判决器的判决电平可调节，其时钟为基带信号的位同步信号)后，得到OUT5信号，最后经过逆差分变换电路，就可以恢复基带信号，并从“解调信号”端点输出。
四、实验内容与步骤l 必做内容:仔细观察分析2DPSK的调制与解调过程中的相关波形，并成对记录每个模块的输入与输出波形。
实验步骤如下:1、检查并确保实验仪器项目中所列各实验模块齐全、完好。
2、调节信号源模块中64KHZ单频正弦信号的幅值大小，使其峰-峰值为3V 。
3、设置信号源模块的拨码开关SW04、SW05为128分频(具体设置方法详见信号源模块使用说明中数字信号源部分)，使位同步信号频率为16KHz(实际频率为15.625KHZ)。
2DPSK的调制与解调
2DPSK调制解调仿真系统设计摘要：二进制差分相移键控简称2DPSK。
它是数据通信中最常用的一种调制方式，这种方式的优点是简单，易于实现。
与2PSK的波形不同，2DPSK波形的同一相位并不对应相同的数字信息符号，而前后码元的相对相位才唯一确定信息符号。
调制解调技术是实现现代通信的重要手段，研究数字通信调制解调理论，提供有效的调制方式，有着重要意义。
本文主要研究了利用Systemview软件对2DPSK调制解调的系统设计。
首先主要介绍了2DPSK的调制解调的基本理论和仿真软件。
然后进行仿真模型搭建并分析仿真结果。
关键词：2DPSK；调制解调；Systemview目录第1章绪论........................................................ 错误！未定义书签。
1.1 课题研究背景及意义......................................... 错误！未定义书签。
1.2 Systemview软件介绍......................................... 错误！未定义书签。
1.3 研究内容................................................... 错误！未定义书签。
第2章 2DPSK的调制解调原理......................................... 错误！未定义书签。
2.1 2DPSK的调制原理............................................ 错误！未定义书签。
2.2 2DPSK的解调原理............................................ 错误！未定义书签。
2.2.1 采用极性比较法解调模块............................... 错误！未定义书签。
2DPSK的调制与解调解读
摘要在现代通信技术中，因为基于数字信号的数据传输优于模拟信号的传输，所以数字信号的传输显得越来越重要。
虽然近距离时我们可以利用数字基带信号直接传输，但是进行远距离传输时必须将基带信号调制到高频处。
为了使数字信号能够在信道中传输，要求信道应具有高通形式的传输特性。
然而，在实际信道中，大多数信道具有带通传输特性，数字信号不能直接在这种带通传输特特性的信道中传输，因此，必须用数字信号对载波进行调制，产生各种已调信号。
我们通常采用数字键控的方法来实现数字调制信号，所以又将其称为键控法。
当调制信号采用二进制数字信号时，这种调制就被称为二进制数字调制。
最常用的二进制数字调制方式有二进制振幅键控、二进制移频键控和二进制移相键控。
其中二进制移相键控又包括两种方式：绝对移相键控(2PSK)和相对(差分)移相方式(2DPSK )。
在二进制数字调制中，当正弦载波的相位随二进制数字基带信号离散变化时，就产生了二进制移相键控，即所谓的绝对移相键控（2PSK）。
虽然绝对移相键控的实现方法较为简单，但是却存在一个缺点，即我们所说的倒“ ”现象。
因此，在实际中一般不采用2PSK 方式，而采用2DPSK方式对数字信号进行调制解调。
本文主要讨论关于2DPSK的调制解调。
并将其与MATLAB结合进行研究和仿真。
关键字：调制解调 2DPSK MATLAB仿真目录摘要 (1)一、2DPSK原理介绍 (1)1.12DPSK的基本原理： (1)1.22DPSK的调制原理： (2)1.32DPSK的解调原理： (3)1.3.1 极性比较法： (5)1.3.2 相位比较法： (5)二、系统设计 (5)2.1调制与解调原理 (5)2.22DPSK调制解调总原理图 (6)其2DPSK调制与解调信号在加入高斯噪声前后差别 (7)2.3DPSK调制与解调波形图 (7)三、系统仿真 (7)3.1仿真程序 (7)3.22DPSK模拟调制和差分相干解调法仿真图 (10)3.2调试过程及结论 (11)四、结论 (14)致谢 (15)参考文献 (16)一、 2DPSK 原理介绍1.1 2DPSK 的基本原理：说到2DPSK ，就不得不说一下二进制移相键控（2PSK ）。
2DPSK
1
0°初相
0
1
1
0
0
1
绝对码an
180°初相
1
1
0
1
1
1
0
相对码bn
《 通信原理》第七章 数字带通传输系统
7-5-11
第5节 二进制数字调制原理-2DPSK
7.5 二进制数字调制原理-2DPSK
2DPSK 信号的表示、时间波形
2DPSK信号的功率谱密度
2DPSK 信号的调制原理
2DPSK 信号的解调
为了解决PSK信号解调过程的反向工作问题，提出了差分相移键控 DPSK-Differential Phase Shift Keying,在实际中采用的是DPSK。
《 通信原理》第七章 数字带通传输系统 7-5-3
第5节 二进制数字调制原理-2DPSK
2DPSK信号的定义
用前后相邻码元的载波相对相位变化来表示数字信息。 假设前后相邻码元的载波相位差为Δφ ，可定义一种数字信息与 Δφ 之间的关系为： 载波A cos(w t )
bn = an ⊕bn-1
an ＋ bn
an= bn ⊕bn-1
bn ＋ an
bn－ 1
延迟Tb (a )
延迟Tb (b )
bn－ 1
码变换器
码反变换器
《 通信原理》第七章 数字带通传输系统
7-5-8
第5节 二进制数字调制原理-2DPSK
2DPSK信号的表示 2DPSK信号的表达式与2PSK的形式应完全相同， 所不同的只是s(t) 信号表示的是差分码数字序列bn。
(“0”和“1”符号等概时）
《 通信原理》第七章 数字带通传输系统
7-5-13
2DPSK键控调制相干解调
1、实验目的：（1）了解2DPSK 系统的电路组成、工作原理和特点；（2）分别从时域、频域视角观测2DPSK 系统中的基带信号、载波及已调信号； （3）熟悉系统中信号功率谱的特点。
（4）了解2DPSK 系统解调的电路组成、工作原理和特点； （5）掌握2DPSK 系统解调过程信号波形的特点； （6）熟悉系统中信号功率谱的特点。
2、实验内容：一、用SystemView 仿真实现二进制差分相位键控（2DPSK ）的调制，以PN 码作为系统输入信号，码速率Rb ＝28kbit/s 。
（1）采用键控法实现2DPSK 的调制；分别观测绝对码序列、差分编码序列，比较两序列的波形；观察调制信号、载波及2DPSK 等信号的波形。
（2）获取主要信号的功率谱密度。
二、用SystemView 仿真实现二进制差分相位键控（2DPSK ）的解调，以2DPSK 作为系统输入信号，码速率Rb ＝28kbit/s 。
（1）采用差分相干解调法实现2DPSK 的解调，分别观察系统各点波形。
（2）获取主要信号的功率谱密度。
3、实验原理：2DPSK 方式是用前后相邻码元的载波相对相位变化来表示数字信息。
假设前后相邻码元的载波相位差为∆ϕ，可定义一种数字信息与∆ϕ之间的关系为则一组二进制数字信息与其对应的2DPSK 信号的载波相位关系如下表所示数字信息与∆ϕ 之间的关系也可以定义为0,01φπ⎧∆=⎨⎩表示数字信息“”，表示数字信息“”()()1 1 0 1 0 0 1 102DPSK 0 0 0 0 0 00 0 0 0ππππππππππ二进制数字信息：信号相位：或2DPSK 信号调制过程波形如图1所示。
图1 2DPSK 信号调制过程波形可以看出，2DPSK 信号的实现方法可以采用：首先对二进制数字基带信号进行差分编码，将绝对码表示二进制信息变换为用相对码表示二进制信息，然后再进行绝对调相，从而产生二进制差分相位键控信号。
2DPSK 信号调制器原理图如图2所示。
(2DPSK调制与解调) 通信原理课程设计
广西工学院通信原理课程设计说明书设计题目2DPSK调制与解调系别计算机工程系专业班级通信062班学生姓名学号指导教师日期 2009-1-8目录一. SYSTEMVIEW及其操作简介 (2)二. SYSTEMVIEW的基本特点 (2)三. 设计原理 (2)1.2DPSK系统组成原理 (2)2.2DPSK调制 (2)3.2DPSK信号的解调 (4)4.2DPSK信号的频谱和带宽 (6)5.2DPSK系统的抗噪声性能 (6)6. 2PSK与2DPSK系统的比较： (7)四. 设计内容 (7)五. 仿真原理框图 (8)六. 总结 (10)七. 参考文献 (10)一. SystemView 及其操作简介美国ELANIX 公司于1995年开始推出SystemView 软件工具，最早的1.8版为16bit 教学版，自1.9版开始升为32bit 专业版，目前已推出了3.0版。
SystemView 是在Windows95/98环境下运行的用于系统仿真分析的软件工具，它为用户提供了一个完整的动态系统设计、仿真与分析的可视化软件环境，能进行模拟、数字、数模混合系统、线性和非线性系统的分析设计，可对线性系统进行拉氏变换和Z 变换分析。
二. SystemView 的基本特点SystemView 基本属于一个系统级工具平台，可进行包括数字信号处理（DSP ）系统、模拟与数字通信系统、信号处理系统和控制系统的仿真分析，并配置了大量图符块（Token ）库，用户很容易构造出所需要的仿真系统，只要调出有关图符块并设置好参数，完成图符块间的连线后运行仿真操作，最终以时域波形、眼图、功率谱、星座图和各类曲线形式给出系统的仿真分析结果。
SystemView 的库资源十分丰富，主要包括：含若干图符库的主库（Main Library ）、通信库（Communications Library ）、信号处理库（DSP Library ）、逻辑库（Logic Library ）、射频/模拟库（RF Analog Library ）和用户代码库（User Code Library ）。
通信原理实验：二相BPSK调制解调、FSK调制解调实验
实验七二相BPSK调制解调、FSK调制解调实验实验日期班级学号姓名实验环境Commsim通信仿真软件1 实验目的（1）掌握二相BPSK（DPSK）调制解调的工作原理及电路组成。
（2）了解载频信号的产生方法。
（3）掌握二相绝对码与相对码的码变换方法。
（4）理解FSK调制的工作原理及电路组成。
（5）理解利用锁相环解调FSK的原理和实现方法。
2 实验内容2.1 二相BPSK（DPSK）调制解2.1.1 实验原理（一）调制实验：在本实验中，绝对移相键控（PSK）是采用直接调相法来实现的，也就是用输入的基带信号直接控制已输入载波相位的变化来实现相位键控。
图9-1是二相PSK（DPSK）调制器电路框图。
图9-2是它的电原理图。
PSK调制在数字通信系统中是一种极重要的调制方式，它的抗干扰噪声性能及通频带的利用率均优先于ASK移幅键控和FSK移频键控。
因此，PSK技术在中、高速数据传输中得到了十分广泛的应用。
下面对图9-2中的电路作一分析。
1.载波倒相器模拟信号的倒相通常采用运放作倒相器，电路由U304等组成，来自1.024MHz载波信号输入到U304的反相输入端2脚，在输出端即可得到一个反相的载波信号，即π相载波信号。
为了使0相载波与π相载波的幅度相等，在电路中加了电位器W302。
2.模拟开关相乘器对载波的相移键控是用模拟开关电路实现的。
0相载波与π相载波分别加到模拟开关1：U302：A的输入端（1脚）、模拟开关2：U302：B的输入端（11脚），在数字基带信号的信码中，它的正极性加到模拟开关1的输入控制端（13脚），它反极性加到模拟开关2的输入控制端（12脚）。
用来控制两个同频反相载波的通断。
当信码为“1”码时，模拟开关1的输入控制端为高电平，模拟开关1导通，输出0相载波，而模拟开关2的输入控制端为低电平，模拟开关2截止。
反之，当信码为“0”码时，模拟开关1的输入控制端为低电平，模拟开关1截止。
而模拟开关2的输入控制端却为高电平，模拟开关2导通。
2DPSK差分相干解调器Simulink仿真
课程设计班级：通信09—2班*名：**学号：**********指导教师：***成绩：电子与信息工程学院通信工程系目录（contents）摘要-----------------------------------------------------------02 第一章：绪论---------------------------------------------------02 第二章：2DPSK信号调制原理--------------------- ----------------02 第三章：2DPSK调制和解调原理------------------------------------03 3.1 2DPSK信号调制原理------------------------------------------04 3.2 2DPSK信号解调原理------------------------------------------04 第四章：Simulink模型建立---------------------------------------05 4.1 2DPSK调制模块-----------------------------------------------05 4.2 相干解调----------------------------------------------------07 4.3差分相干解调-------------------------------------------------09 第五章：心得体会-------------------------------------------------11 参考文献--------------------------------------------------------11基于simulink的2DPSK差分相干解调器设计Abstract:using communication principle in the knowledge and understanding of matlab simulink, use simulin function design 2 DPSK difference coherent modem and simulation.摘要：利用在通信原理中所学知识和对matlab中simulink的了解，利用simulin功能设计2DPSK差分相干解调器和进行仿真。
4 - 2DPSK
d k b k d k 1
d k b k ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ d k 1
通过差分译码后，可以恢复原来的码。 或
可以证明如果接收端由于参考载波不同产生相位模糊，则
2DPSK调制器波形图
二相差分编译码器电路原理图
{bk}
D CP Q
{dk}
D CP Q
{bk}
二相差分编码电路
二相差分译码电路
采用模拟乘法器实现2DPSK调制器——实验框图
DPSK调制器框图
{bk}
差分编码 （NRZ码） 电平变换
D(t)=
1
S(t)
Sc(t)=ACOS Wct
二相差分编码器原理
DPSK与BPSK相比较，在具体电路实现时仅在BPSK调制器 增加一个差分编码器就构成了DPSK调制器。差分编码器的作用 是把绝对二进制序列{b k}变换成相对二进制序列{d k},即：
R29 I W3 R28
来自基带信码 （FPGA40脚）
R33 5 2
R37 J20
4
去滤波器 J19 13 W4 15 12 R38
模拟乘法 器2
R31 Q R32
R36
载波90度
+5V
实验步骤 5
主要测试波形
使用模拟乘法器1
5
载波振荡器
2 4
载波振荡 频率调整
实验七
2DPSK调制器
实验目的
学习2DPSK中频调制器原理 了解二相差分编译码原理和作用
采用模拟乘法器实现2DPSK中频调制器
数字中频调制方式与频带利用率
实验原理
数字通信最简单的调制器是2DPSK调制器，也称二相相移键控，这 种调制器把数字信息“1”和“0”分别用载波的相位0和π 这两个离散值
2DPSK数字调制电路设计
信息与电气工程学院课程设计说明书（2010/2011学年第一学期）课程名称：电子线路题目：2DPSK数字调制电路设计专业班级：通信0802学生姓名：***学号：08031****指导教师：设计周数：1周设计成绩：总体论述一、设计任务1、查阅相关资料，了解2DPSK通信系统的基本原理和数字信号的传输过程2、进行功能分析，给出设计方案3、熟悉所用器件的功能特性4、用分立器件设计电路原理图5、进行调试，实现技术要求6、撰写设计报告二、设计要求1、要求设计一个2DSPK调制电路，实现移相键控。
2、载波频率为5Mhz；3、利用通信系统原理实验装置；4、利用示波器观察波形；5、M序列发生器的码长M=31三、性能指标1、能在示波器上显示清晰地正弦波2、能根据波形的初始相位变化得出正确的相对码信息3、有相对码可得出正确的绝对码信息四、实际电路所能完成的功能在输入端接入一个时钟方波脉冲信号，在输出端显示初始相位交替变化的正弦波。
五、理论电路所能完成的功能在输入端任意接入一个包含信息的方波信号，在输出端用不同初始相位的正弦波表示出来。
方案选型一、设计电路使其能产生两种不同相位的正弦波1、利用74ls74（双上升沿D触发器）对输入的时钟信号进行二分频，输出为原信号频率的一半的时钟方波信号2、利用放大器和电感电容组成滤波器（带通滤波器），将方波时钟信号转换成正弦信号3、射随器的输入阻抗答输出阻抗小，在电子技术中应用非常广泛。
它能使信号电压最大程度地往后传递。
因此利用射随器能够保证信号在传输过程中衰减最小。
4、利用三极管的发射极和集电极点位相反的特性分别输出两路相位相反的正弦波信号，作为2DPSK信号调制实验的载波信号。
其特点使频率相同初始相位相反，即可根据初始相位的不同进行二进制的数字调制。
二、AK（绝对码）编译成BK（相对码）1、74LS74的1、4引脚解电源，3号引脚解BS-IN（同步信号），5号引脚（Q）输出到74LS86。
2DPSK调制与解调电路设计
长春理工大学信息综合训练课程设计报告2DPSK调制与解调电路学生姓名：学号：电话：指导教师：学院：光电工程学院课程设计时间：2014 年12 月29 日—2015年 1 月9日一、二进制差分相移键控（2DPSK ）基本原理1.1 2DPSK 信号基本原理传输系统中要保证信息的有效传输就必须要有较高的传输速率和很低的误码率！为了后的较低的误码率，就得让传输的信号又较低的误码率。
在传输信号中，2PSK 信号和2ASK 及2FSK 信号相比，具有较好的误码率性能，但是，在2PSK 信号传输系统中存在相位不确定性，并将造成接收码元“0”和“1”的颠倒，产生误码。
为了保证2PSK 的优点，又不会产生误码，将2PSK 体制改进为二进制差分相移键控（2DPSK ），及相对相移键控。
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Φ表示本码元初相与前一码元初相之差，并规定：Φ＝0表示0码，Φ＝π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，在接收端只能采用相干解调，它的时域波形图如图1所示。
图1 2DPSK 信号在这种绝对移相方式中，发送端是采用某一个相位作为基准，所以在系统接收端也必须采用相同的基准相位。
如果基准相位发生变化，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采用绝对移相方式，而采用相对移相方式。
定义 ∆Φ为本码元初相与前一码元初相之差，假设：∆Φ=0→数字信息“0”；信号DPSK 2基带信号∆Φ=π→数字信息“1”。
则数字信息序列与2DPSK 信号的码元相位关系可举例表示如下：数字信息： 1 0 1 1 0 1 1 1 0 1DPSK 信号相位：（0） π π 0 π π 0 π 0 0 π或：（π） 0 0 π 0 0 π 0 π π 0采用π相位后，若已接收2DPSK 序列为π0πππ0ππ0，则经过解调后和逆码变换后可得基带信号，这一过程如下：2DPSK 信号：（0）π 0 π π π 0 π π 0 (π)0 π 0 0 0 π 0 0 π∆Φ ： π π π 0 0 π π 0 π π π π 0 0 π π 0 π变换后序列 ：(0）1 0 1 1 1 0 1 1 0 (π) 0 1 0 0 0 1 0 0 1（相对码） 基带信号 ： 1 1 1 0 0 1 1 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 1 （绝对码）虽然相同信噪比2DPSK 信号的比2PSK 稍高一点，但比2PSK 要稳定得多。
2DPSK的调制和解调(键控调制 相干解调)
2FSK 系统及其性能估计——— 2FSK 系统的键控非相干解调 1、实验目的：（1）了解2FSK 系统的电路组成、工作原理和特点；（2）分别从时域、频域视角观测2FSK 系统中的基带信号、载波及已调信号； （3）熟悉系统中信号功率谱的特点。
2、实验内容：以PN 码作为系统输入信号，码速率Rb ＝20kbit/s 。
（1）采用键控法实现2DPSK 的调制；分别观测绝对码序列、差分编码序列，比较两序列的波形；观察调制信号、载波及2DPSK 等信号的波形。
（2）获取主要信号的功率谱密度。
3、实验原理：2DPSK 方式是用前后相邻码元的载波相对相位变化来表示数字信息。
假设前后相邻码元的载波相位差为∆ϕ，可定义一种数字信息和∆ϕ之间的关系为则一组二进制数字信息和其对应的2DPSK 信号的载波相位关系如下表所示数字信息和∆ϕ 之间的关系也可以定义为2DPSK 信号调制过程波形如图1所示。
图1 2DPSK 信号调制过程波形可以看出，2DPSK 信号的实现方法可以采用：首先对二进制数字基带信号进行差分编码，将绝对码表示二进制信息变换为用相对码表示二进制信息，然后再进行绝对调相，从而产生二进制差分相位键控信号。
2DPSK 信号调制器原理图如0,01φπ⎧∆=⎨⎩表示数字信息“”，表示数字信息“”()()1 1 0 1 0 0 1 102DPSK 0 0 0 0 0 00 0 0 0ππππππππππ二进制数字信息：信号相位：或0,10φπ⎧∆=⎨⎩表示数字信息“”，表示数字信息“”绝对码相对码载波DP SK 101100101 0 0 1 0 1 1 0 2图2所示。
图2 2DPSK 信号调制器原理图其中码变换即差分编码器如图3所示。
在差分编码器中：{a n }为二进制绝对码序列，{d n }为差分编码序列。
D 触发器用于将序列延迟一个码元间隔，在SystemView 中此延迟环节一般可不采用D 触发器，而是采用操作库中的“延迟图符块”。
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2dpsk调制解调原理框图
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Φ表示本码元初相与前一码元初相之差，并规定:Φ,0表示0码，Φ,π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，在接收端只能采用相干解调，当
可见，在接收端采用相干解调时，即使本地载波的相位与发送端的载波相位反相，只要前后码元的相对相位关系不破坏，仍然可以正确恢复数字信息，这就避免了2PSK方式中的“倒π”现象发生。
2DPSK的调制与解调原理框图如图3-1 所示:
载波信号从“DPSK载波输入”端输入，一路直接送入选相器，另一路经反相器反相后送入选相开关;调制的基带信号经差分变换后，作为模拟选相开关的控制信
号轮流选通不同相位的载波，完成2DPSK调制，并从“DPSK调制信号”端点输出。
DPSK调制信号经过无限带宽的信道后(信道含可调功率的加性噪声)，送入DPSK解调器的输入端，对DPSK信号进行相干解调，原理图见图3-1的解调部分。
DPSK调制信号经过乘法器U09相干载波信号相乘后，去掉了调制信号中的载波成分，得到OUT4信号，再经过低通滤波器去除高频成分，得到包含基带信号的OUT 信号，然后对此信号进行抽样判决(抽样判决器的判决电平可调节，其时钟为基带信号的位同步信号)后，
得到OUT5信号，最后经过逆差分变换电路，就可以恢复基带信号，并从“解调信号”端点输出。
四、实验内容与步骤
l 必做内容:仔细观察分析2DPSK的调制与解调过程中的相关波形，并成对记录每个模块的输入与输出波形。
实验步骤如下:
1、检查并确保实验仪器项目中所列各实验模块齐全、完好。
2、调节信号源模块中64KHZ单频正弦信号的幅值大小，使其峰-峰值为3V 。
3、设置信号源模块的拨码开关SW0
4、SW05为128分频(具体设置方法详见信号源模块使用说明中数字信号源部分)，使位同步信号频率为16KHz(实际频率为
15.625KHZ)。
4、设置信号源模块的拨码开关SW01、SW02、SW03值为10000000、11000000、11100000(分析这样的设置有什么意义,)，观察NRZ输出波形。
5、将数字调制模块中的拔码开关S01拔到“1”的位置，即设定为DPSK调制方式，然后按下表将信号源模块和数字调制模块中对应点连线:
6、观察并记录2DPSK调制过程中各端点:“DPSK基带输入”、“DPSK载波输入” 、“差分编码输出”和“DPSK调制输出”的波形。
7、保持步骤5.连线不变，并继续按以下三个表将各模块中对应点连线:
8、将模拟信道模块中的噪声调为最小(顺时针转到底)，观察并记录2DPSK调制过程中各端点:“(D)PSK-IN”、“OUT4”、“(D)PSK-OUT”、“OUT5”、“(D)PSK解调输出”的波形，
并将(D)PSK解调输出波形与信号源产生的NRZ码进行比较和分析。
(当
“OUT5”端输出波形不正确时，可调节标号为“PSK判决电压调节”的电位器，直到在该点观察到稳定的波形)
9、将模拟信道模块中的噪声逐步最大(逆时针转)，重新观察步骤8.中各点波形，分析噪声对信号传输的影响。
10、设置信号源模块中NRZ码分别为全…1?以及全…0?码，重复以上实验内容。
l 选做内容:信道中存在不同大小的噪声时，使用误码仪测试系统的误码率实验步骤如下:
11、用误码仪面板中的十字形箭头图标对误码仪设置如下:
Ø 码元速率档选择外时钟;
Ø 图案档选择为 (周期);
Ø 码型档选择NRZ码型;
Ø 显示状态选择误码计数(或误码率);
Ø 时间单位选择秒;
Ø 用设置键(灯亮)将计数时间设定为10~20秒;
Ø 当面板上的置数灯为熄灭状态时，误码仪开始计数;
Ø 当计时读数为1时，按保持键(灯亮)，记录误码读数;
Ø 将保持键灯熄灭，重新读数。
12、将步骤5.中DPSK基带输入信号改为从误码仪输入，其它连线不变，同时保持步骤7.中连线不变，然后按下表将各对应点
连线:。