实验四 基于simulink的2PSK、2DPSK数字调制与解调的仿真

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试验四2PSK2DPSK调制与解调试验

试验四2PSK2DPSK调制与解调试验

试验四2PSK2DPSK调制与解调试验实验四 2PSK/2DPSK调制与解调实验⼀、实验⽬的1.掌握绝对码、相对码的概念以及它们之间相互变换的关系和⽅法;2.了解2PSK、2DPSK的调制原理及电路的实现⽅法;3.了解2PSK、2DPSK的解调原理及电路的实现⽅法;4.了解2PSK解调存在的相位含糊问题;⼆、实验内容1.⽤⽰波器观察2PSK/2DPSK调制器信号波形与绝对码⽐较是否符合调制规律;2.⽤⽰波器观察2PSK/2DPSK相⼲解调器各点波形;3.观察相位含糊所产⽣的后果;4.加⼊噪声后,观察误码波形;三、实验仪器1.双踪⽰波器⼀台2.数字调制模块⼀块3.数字解调模块⼀块4.连接线若⼲四、实验预习1、实验箱中2PSK调制器⽤的调制⽅法是什么?2、2PSK调制器可以⽤哪两种⽅法实现?这两种⽅法得到的PSK波形有什么区别?3、画出实验板中2PSK、2DPSK调制原理框图;4、本实验中,基带信号码速率是多少?带宽是多少?⽤数字⽰波器如何测量?说出具体的数据读取⽅法。

5、本实验中,2PSK 信号带宽是多少?⽤数字⽰波器如何测量?说出具体的数据读取⽅法。

6、绝/相、相/绝变换的框图?7、绝/相、相/绝变换电路是怎么实现的。

8、经过绝/相、相/绝变换后得到最终数据输出,输出的波形与原始波形对⽐是否有延迟?为什么?能否采⽤⼀种⽅法可以让波形没有延迟?9、2PSK调制能否⽤⾮相⼲解调⽅法?是否可以只看PSK波形的跳变点的状态来实现信息的判断?举例说明。

10、在接收机带通滤波器之后的波形出现了起伏是什么原因,带通滤波器的带宽设计多⼤⽐较合适?11、在接收机带通滤波器之后的PSK 波形的跳变点⽆法准确分辨,还能准确解调吗?为什么? 12、相位模糊产⽣的原因和解决⽅法? 13、画出实验板中2PSK 、2DPSK 解调器的原理框图; 14、测试接收端的各点波形,需要与什么波形对⽐,才能⽐较好的进⾏观测?⽰波器的触发源该选哪⼀种信号?为什么?15、解调电路各点信号的时延是怎么产⽣的? 16、码再⽣的⽬的是什么? 17、⽤D 触发器做时钟判决的最佳判决时间应该如何选择?解调出的信码和调制器的绝对码之间的时延是怎么产⽣的?四、实验原理1.2PSK/2DPSK 调制原理2PSK 信号是⽤载波相位的变化表征被传输信息状态的,通常规定0相位载波和π相位载波分别代表传1和传0,其时域波形⽰意图如图3-9-1所⽰。

基于multisim及锁相环的2PSK2ASK2FSK的调制解调电路仿真

基于multisim及锁相环的2PSK2ASK2FSK的调制解调电路仿真

基于multisim及锁相环的2PSK2ASK2FSK的调制解调电路仿真————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:个人收集整理勿做商业用途LANZHOU UNIVERSITY OF TECHNOLOGY毕业设计题目基于Multisim的锁相环解调系统仿真学生姓名学号专业班级指导教师学院计算机与通信学院答辩日期个人收集整理勿做商业用途基于Multisim的锁相环解调系统仿真PLL Demodulation System Simulation Based on Multisim摘要实现调频波解调的方法有很多,而锁相环鉴频是利用现代锁相环技术来实现鉴频,具有工作稳定,失真小,信噪比高等优点,所以被广泛用在通信电路系统中。

锁相环其原理是通过鉴相检测输入信号和输出信号的相位差,并将检测出的相位差信号转换成电压信号输出,该信号经低通滤波器滤波后形成压控振荡器的控制电压,对振荡器输出信号的频率实施控制。

该文首先介绍了锁相环技术发展的现状、方向以及背景,并对PLL的原理进行了阐述。

在以上的基础上,分别设计了2ASK、2PSK、2FSK的调制解调电路,其功能为数字基带信号经过调制输出一个模拟信号,然后用锁相环进行解调,最后采用Multisim软件进行仿真。

在对2ASK、2FSK、2PSK解调时,低通滤波器输出的波形失真比较大,不过最后经过抽样判决电路整形后可以再生数字基带脉冲。

在整个电路设计中,力求要做到电路简单,并完成任务书提到的要求。

关键词:调制;解调; Multisim;锁相环AbstrackThere are many ways to realize frequency wave demodulation,and PLL frequency which has the advantages of stable operation,small distortion,high signal-to-noise ratio and so on is achieved by using modern PLL frequency technology, so it is widely used in communication circuit system. Phase—locked loop through the difference of the phase detection of input signal and the output signal phase,and the detected phase difference signal into output voltage signal, the signal through a low pass filter. After the formation of the voltage control oscillator ,the output signal of the oscillator frequency control.文档为个人收集整理,来源于网络文档为个人收集整理,来源于网络This paper first introduces the present situation, development direction, phase—locked loop technology as well as the background,and the principle of PLL is discussed。

基于MATLAB的simulink对信号调制与解调的仿真

基于MATLAB的simulink对信号调制与解调的仿真

基于MATLAB的对信号调制与解调的仿真摘要Simulink是Mathworks公司推出的基于Matlab平台的著名仿真环境Simulin作为一种专业和功能强大且操作简单的仿真工具,目前已被越来越多的工程技术人员所青睐,它搭建积木式的建模仿真方式既简单又直观,而且已经在各个领域得到了广泛的应用。

本文主要是以simulink为基础平台,对2ASK、2FSK、2PSK信号的仿真。

文章第一章内容是对simulink的简单介绍和通信技术的目前发展和未来展望;第二章是对2ASK、2FSK和2PSK信号调制及解调原理的详细说明;第三章是本文的主体也是这个课题所要表现的主要内容,第三章是2ASK、2FSK和2PSK信号的仿真部分,调制和解调都是simulink建模的的方法,在解调部分各信号都是采用相干解调的方法,而且在解调的过程中都对整个系统的误码率在display模块中有所显示本文的主要目的是对simulink的熟悉和对数字通信理论的更加深化和理解。

关键词:2ASK、2FSK、2PSK,simulink,调制,相干解调目录摘要 (32)第一章绪论 (34)1.1 MATLAB/Smulink的简介 (34)1.2 通信发展简史....................................... 错误!未定义书签。

4 1.3 通信技术的现状和发展趋势........................... 错误!未定义书签。

7 第二章 2ASK、2FSK、2PSK和2DPSK的基本原理和实现...... 错误!未定义书签。

7 2.1 2ASK的基本原理和调制解调实现..................... 错误!未定义书签。

8 2.2 2FSK的基本原理和调制解调实现.................... 错误!未定义书签。

11 2.3 2PSK的基本原理和调制解调实现................... 错误!未定义书签。

基于Simulink的2PSK调制与解调系统的仿真分析

基于Simulink的2PSK调制与解调系统的仿真分析

基于Simulink的2PSK调制与解调系统的仿真分析
尚丽;孙战里
【期刊名称】《苏州市职业大学学报》
【年(卷),期】2024(35)2
【摘要】分析2PSK调制和解调的原理,采用Matlab环境下的Simulink仿真工具箱实现2PSK调制及解调系统的仿真建模与分析。

仿真实验表明,仿真结果和理论分析内容一致,验证了仿真模型的正确性。

该方法有助于相关研究者直观地理解相移调制与解调系统的组成及工作原理,对实际工程应用也有一定的借鉴作用。

【总页数】5页(P51-54)
【作者】尚丽;孙战里
【作者单位】苏州市职业大学电子信息工程学院;安徽大学电子工程与自动化学院【正文语种】中文
【中图分类】TN911.3;TP391.9
【相关文献】
1.2PSK与2DPSK调制解调系统的仿真设计与分析
2.基于MATLAB/Simulink的2FSK调制解调系统仿真设计
3.基于Simulink的16QAM调制解调系统的设计与仿真
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基于MATLAB-SIMULINK的2PSK调制及仿真

基于MATLAB-SIMULINK的2PSK调制及仿真

ʌ摘要ɔ本文主以Matlab-Simulink为基础,有针对性的进行2PSK调制以及仿真㊂主要研究的是数字调制中的二进制调制㊂主要运用了两种方法对2PSK进行仿真,即程序编写法以及SIMULINK框图法有目的地对2PSK进行系统仿真㊂通过这两种方法,我们可以从多角度清晰动态地表现出2PSK的调制仿真图像㊂ʌ关键词ɔSIMULINK仿真2PSK1基于编写MATLAB程序进行仿真1.1仿真思路(1)首先要确定基带信号st1和两个载波频率的值f1㊁f2㊂(2)对基带信号求反,构成双极性码㊂(3)构成载波s1㊁s2,之后进行调制㊂(4)把程序出入matlab中,对程序进行仿真㊂1.2程序2PSK基于MATLAB的程序代码clear allclose alli=10;j=5000;a=round(rand(1,i));t=linspace(0,5,j);f1=4;fm=i/5;st1=t;for n=1:10if a(n)<1;for m=j/i*(n-1)+1:j/i*nst1(m)=0;endelsefor m=j/i*(n-1)+1:j/i*nst1(m)=1;endendendfigure(1);subplot(311);plot(t,st1);title('st1是基带信号');axis([0,5,-1,2]); %%%%%%%%%%基带信号求反st2=t;for n=1:j;if st1(n)>=1;st2(n)=0;elsest2(n)=1;endend;%%%%%%%%构成双极性码st3=st1-st2;%%%%%%%%载波信号s1=sin(2*pi*f1*t);%subplot(321),plot(s1);%title('载波信号s1');%%%%%%%调制%figure(2);e psk=st3.*s1;subplot(313);plot(t,e psk);title('2PSK调制信号');2输出波形图12PSK输出波形3基于SimuIink仿真2PSK的调制3.1用Matlab/Simulink对2PSK进行调制仿真在二进制数字调制基础之上,是以当正弦载波的相位随二进制数字基带信号离散变化时随之产生的信息即为二进制移相键控(即2PSK)㊂是以,在此运用已调信号载波的"0"以及" 180"时分别用以表示二进制数字基带信号的"1"以及"0",用两个反相的载波信号进行调制㊂因此,2PSK调制仿真基于Matlab/ Simulink的框图如下所示:图22PSK信号的SimuIink模型方框图其中Sine wave以及sine wave1是分别f1为频率以及以f2为频率的正相载波以及反相载波,信号源选取的是时间脉冲发生器模块,最后经由switch是多路选择器成2PSK信号㊂3.2仿真波形通过上述的参数的设置,可以得知,仿真运行后各点的时间波形如下图所示:图32PSK仿真波形作者简介:刘丽(1980-),女,汉族,呼伦贝尔学院物电学院,讲师,研究方向:电子与通信工程㊂基于MATLAB-SIMULINK的2PSK调制及仿真刘丽(呼伦贝尔学院物理与电子信息学院,内蒙古海拉尔021008)162--基于MATLAB-SIMULINK的2PSK调制及仿真作者:刘丽作者单位:呼伦贝尔学院物理与电子信息学院,内蒙古 海拉尔,021008刊名:科技展望英文刊名:Technology Outlook年,卷(期):2015(14)引用本文格式:刘丽基于MATLAB-SIMULINK的2PSK调制及仿真[期刊论文]-科技展望 2015(14)。

2PSK和2DPSK调制解调仿真系统设计解读

2PSK和2DPSK调制解调仿真系统设计解读

西安科技大学移动通信课程设计报告2PSK和2DPSK调制解调仿真系统设计专业:通信工程班级:姓名:学号:成绩:姓名:学号:成绩:姓名:学号:成绩:姓名:学号:成绩:姓名:学号:成绩:设计时间:审阅教师:西安科技大学通信通信学院目录1.前言 (2)1.1 设计提示 (2)1.2 设计要求 (2)1.3 时间安排 (2)1.4 基本原理与论证 (2)2.2PSK调制解调原理及系统设计 (4)2.1 2PSK基本原理 (4)2.2 2PSK调制原理 (4)2.3 2PSK调制系统设计 (5)2.4 2PSK解调原理 (14)2.5 2PSK解调系统设计 (15)2.6 2PSK系统设计 (17)3.2DPSK调制解调原理及系统设计 (23)3.1 2DPSK的基本原理 (23)3.2 2DPSK调制原理 (23)3.3 2DPSK调制系统设计 (25)3.4 2DPSK解调原理 (31)3.5 2DPSK解调系统设计 (34)3.6 2DPSK系统设计 (39)4. 总结 (42)4.1 各个组员总结 (42)4.2 组长评价 (44)参考文献 (45)1.前言1.1设计提示1.根据2PSK和2DPSK信号的产生与解调方法,利用Matlab/Simulink软件进行系统设计。

2.利用Simulink专业库Communications Blockset中的Modulation模块库所提供的实现数字信号调制解调的模块,完成系统设计,并输出误码率,信道中的噪声为高斯白噪声。

1.2设计要求1.输出已调制信号的波形图及其频谱图;2.将输入的基带信号波形和解调后的数字基带信号波形进行比较;3.由三人按提示一完成系统设计,由两人按提示二完成系统设计;4.设计报告中必须有详细的设计过程,即模块选取、参数设置、图形输出等,由组长签字,评价所有成员在设计组中的作用和表现等。

5.书写及设计方案均用A4纸打印以便统一装订成册,上交电子文本。

2PSK和2DPSK调制解调仿真系统设计解读

2PSK和2DPSK调制解调仿真系统设计解读

西安科技大学移动通信课程设计报告2PSK和2DPSK调制解调仿真系统设计专业:通信工程班级:姓名:学号:成绩:姓名:学号:成绩:姓名:学号:成绩:姓名:学号:成绩:姓名:学号:成绩:设计时间:审阅教师:西安科技大学通信通信学院目录1.前言 (2)1.1 设计提示 (2)1.2 设计要求 (2)1.3 时间安排 (2)1.4 基本原理与论证 (2)2.2PSK调制解调原理及系统设计 (4)2.1 2PSK基本原理 (4)2.2 2PSK调制原理 (4)2.3 2PSK调制系统设计 (5)2.4 2PSK解调原理 (14)2.5 2PSK解调系统设计 (15)2.6 2PSK系统设计 (17)3.2DPSK调制解调原理及系统设计 (23)3.1 2DPSK的基本原理 (23)3.2 2DPSK调制原理 (23)3.3 2DPSK调制系统设计 (25)3.4 2DPSK解调原理 (31)3.5 2DPSK解调系统设计 (34)3.6 2DPSK系统设计 (39)4. 总结 (42)4.1 各个组员总结 (42)4.2 组长评价 (44)参考文献 (45)1.前言1.1设计提示1.根据2PSK和2DPSK信号的产生与解调方法,利用Matlab/Simulink软件进行系统设计。

2.利用Simulink专业库Communications Blockset中的Modulation模块库所提供的实现数字信号调制解调的模块,完成系统设计,并输出误码率,信道中的噪声为高斯白噪声。

1.2设计要求1.输出已调制信号的波形图及其频谱图;2.将输入的基带信号波形和解调后的数字基带信号波形进行比较;3.由三人按提示一完成系统设计,由两人按提示二完成系统设计;4.设计报告中必须有详细的设计过程,即模块选取、参数设置、图形输出等,由组长签字,评价所有成员在设计组中的作用和表现等。

5.书写及设计方案均用A4纸打印以便统一装订成册,上交电子文本。

通信原理课程设计基于MATLAB的2PSK和2FSK调制仿真

通信原理课程设计基于MATLAB的2PSK和2FSK调制仿真

通信原理A课程设计报告题目:基于MATLAB的2PSK和2FSK调制仿真院系:自动化与信息工程学院专业:通信工程班级:学号:姓名:指导教师:职称:讲师2012年12月24日-2012年12月28日一、设计任务编写2PSK和2FSK调制程序,任意给定一组二进制数,计算经过这两种调制方式的输出信号。

程序书写要规范,加必要的注释;经过程序运行的调制信号波形要与理论计算出的波形一致。

分步实施:1 )熟悉2PSK和2FSK调制原理;2 )编写2PSK和2FSK调制程序;3 )画出原信号和调制信号的波形图。

课程设计的最后成果是提交一份实验报告,内容包括:1)2PSK和2FSK调制原理;对给定信号画出理论调制波形;2)程序设计思想,画出流程图;3)源程序代码(需打印);4)测试结果(需打印)和理论计算结果对比是否一致;5)小结。

六、参考文献【1】冯象初,甘小冰. 数值泛函与小波理论西安:西安电子科技大学出版社,2003.5【2】樊昌信,曹丽娜. 通信原理(第六版)北京:国防工业出版社, 2010.6【3】罗建军,扬琦.精讲多练MATLAB(第2版)西安:西安交通大学出版社,2009.7附录:源程序代码clear allclose alli=10; %基带信号码元数j=5000;a=round(rand(1,i)); %产生随机序列t=linspace(0,5,j);f1=4; %2FSK载波1频率 2PSK载波频率f2=8; %2FSK载波2频率fm=i/5; %基带信号频率%%%%%%%%%%产生基带信号st1=t;for n=1:10if a(n)<1;for m=j/i*(n-1)+1:j/i*nst1(m)=0;endelsefor m=j/i*(n-1)+1:j/i*nst1(m)=1;endend如有你有帮助,请购买下载,谢谢!endfigure(1);subplot(311);plot(t,st1);title('基带信号st1');axis([0,5,-1,2]);%%%%%%%%%%基带信号求反st2=t;for n=1:j;if st1(n)>=1;st2(n)=0;elsest2(n)=1;endend;%%%%%%%%%%构成双极性码st3=st1-st2;%%%%%%%%%%载波信号s1=sin(2*pi*f1*t)s2=sin(2*pi*f2*t)%subplot(312),plot(s1);%title('载波信号s1');%subplot(313),plot(s2);%title('载波信号s2');%%%%%%%%%%%调制%figure(2);F1=st1.*s1; %加入载波1 (2FSK)F2=st2.*s2; %加入载波2 (2FSK)e_fsk=F1+F2;subplot(312);plot(t,e_fsk);title('2FSK调制信号');e_psk=st3.*s1; %加入载波 (2PSK)subplot(313);plot(t,e_psk);title('2PSK调制信号');如有你有帮助,请购买下载,谢谢!四、程序运行结果及分析00.51 1.52 2.53 3.54 4.55-112基带信号st100.51 1.52 2.53 3.54 4.55-112FSK 调制信号00.51 1.52 2.53 3.54 4.55-1012PSK 调制信号。

实验四 2DPSK系统的仿真实验

实验四  2DPSK系统的仿真实验

图1
Communications Blockset / Source Coding 库下的 Differential Encoder 模块
Communications Blockset / Utility Functions 库下的 Unipolar to Bipolar Converter 模块
Communications Bll Passband Modulation/PM 库下的
码元间隔与数字信号 采样周期要一致
图4
进制数 要一致
图5 仿真相对相移键控方法产生 2DPSK 时,可以用 M-DPSK Modulator Passband 模块完成 2DPSK 的调制功能,该模块的参数设置如图 7 所示,注意各参数的设置方法;M-DPSK Demodulator Passband 模块完成 2DPSK 的解调功能,该模块的参数设置如图 8 所示,注意解 调模块的参数设置必须与调制模块的相关参数设置一致。
图6 46
2DPSK 信号的频谱如图 9 所示。2DPSK 信号时域波形如图 10 所示。
图7
四、实验内容
1. 进一步熟悉并掌握 Matlab/Simulink 基本库、通信库和 DSP 库中较为重要的一些功能 模块的作用以及相应功能参数的物理意义与设置方法。
2. 搭建 2DPSK 模拟法仿真模型如图 1 所示。设置系统参数并调试,同时观测并记录 A~D 各点的时域波形以及 D 点的频谱。
数字信号 的进制数
数字信号 采样周期
图3 43
数设置如图 4 所示,注意该模块差分的性质;单双极性变换 Unipolar to Bipolar Converter 模 块的参数设置如图 5 所示,注意进制数的设置值必需与 Random Integer Generator 模块一致; Random Number 模块产生一个高斯型分布的随机噪声,该模块的参数设置如图 6 所示。

2PSK及2DPSK信号调制解调实验

2PSK及2DPSK信号调制解调实验

2PSK及2DPSK信号调制解调实验一、实验目的1. 掌握利用systemview进行仿真的方法;2. 掌握2PSK调制解调的基本原理;3. 掌握2DPSK调制解调的基本原理。

二、实验仪器电脑,systemview5.0软件三、实验原理1. 调制原理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(或符号)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法。

两个载波相位通常相差180度,此时成为反向键控(PSK),也称为绝对相移方式。

绝对相移方式存在一个缺点。

我们看到,如果采用绝对相移方式,由于发送端是以某一个相位作基准的,因而在接收端也必须有这样一个固定基准相位作参考。

如果这个参考相位发送变化(0相位变π相位或π相位变0相位),则恢复得数字信息就会发送0变为1或1变为0,从而造成错误的恢复。

考虑到实际通信时参考基准相位的随机跳变(温度漂移或噪声引起)是可能的,而且在通信过程中不易被发觉。

比如,由于某种突然的干扰,系统中的分频器可能发生状态的转移、锁相环路的稳定状态也可能发生转移。

这时,采用2PSK方式就会在接收端得到完全相反的恢复。

这种现象,常称为2PSK方式的“倒π”现象。

为此,实际中一般不采用2PSK方式,而采用一种所谓的相对(差分)移相(2DPSK)方式。

2DPSK方式是利用前后相邻码元的相对载波相位值去表示数字信息的一种方式。

即用前后两个码元之间的相差来表示码元的值“0”和“1”。

例如,假设相差值“π”表示符号“1”,相差值“0”表示符号“0”。

因此,解调2DPSK信号时并不依赖于某一固定的载波相位参考值,只要前后码元的相对相位关系不破坏,则只要鉴别这个相差关系就可正确恢复数字信息,这就避免了2PSK中的倒π现象发生。

2. 解调原理2PSK信号是恒包络信号,因此2PSK信号的解调必须采用相干解调。

但如何得到同频同相的载波是个关键问题。

通信原理课程设计 (基于MATLAB的 2PSK,2DPSK仿真)

通信原理课程设计 (基于MATLAB的 2PSK,2DPSK仿真)

通信原理课程设计报告题目基于Matlab的2PSK,2DPSK仿真学院电子信息工程学院专业学生学号年级指导教师职称讲师2013年12月20日设计报告成绩(按照优、良、中、及格、不及格评定)指导教师评语:指导教师(签名)年月日说明:指导教师评分后,设计报告交院实验室保存。

基于Matlab的2PSK,2DPSK仿真专业:学号:学生:指导老师:摘要:现代通信系统要求通信距离远、通信容量大、传输质量好,作为其关键技术之一的调制技术一直是研究的一个重要方向。

本设计主要叙述了数字信号的调制方式,介绍了2PSK数字调制方式的基本原理,功率谱密度,并运用MATLAB软件对数字调制方式2PSK进行了编程仿真实现,在MATLAB 平台上建立2PSK和2DPSK调制技术的仿真模型。

进一步学习了MATLAB编程软件,将MATLAB与通信系统中数字调制知识联系起来,为以后在通信领域学习和研究打下了基础在计算机上,运用MATLAB 软件来实现对数字信号调制技术的仿真。

关键词:数字调制与解调;MA TLAB;2PSK;2DPSK;目录第1章绪论 (1)1.1 调制方式 (1)1.2 设计要求 (1)1.2.1 设计容 (1)1.2.3 设计仪器 (1)第2章 2PSK,2DPSK原理 (2)2.1 2PSK原理 (2)2.1.1 2PSK基本原理 (2)2.1.2 2PSK调制原理 (2)2.1.3 2PSK解调原理 (3)2.2 2DPSK原理 (4)2.2.1 2DPSK基本原理 (4)2.2.2 2DPSK调制原理 (5)2.2.3 2DPSK解调原理 (6)第3章实验过程 (8)3.1 2PSK仿真部分 (8)3.1.1 2PSK仿真图 (8)3.1.2 2PSK模块的参数设置: (8)3.2 2DPSK仿真部分 (9)3.2.1 2DPSK仿真图 (9)2.2.2 2DPSK模块的参数设置: (10)第4章仿真结果 (15)4.1 2PSK仿真结果 (15)4.2 2DPSK仿真结果 (15)总结 (16)参考文献 (17)致 (18)第1章绪论1.1 调制方式数字通信系统, 按调制方式可以分为基带传输和带通传输。

2DPSK调制解调系统的设计和仿真

2DPSK调制解调系统的设计和仿真

2DPSK调制解调系统的设计和仿真第一部分:调制器设计调制器是将输入比特流转换为相位差,从而进行调制的部分。

2DPSK 调制器的设计可以采用查表法。

首先,将输入比特流分为两个并行流,分别表示实部和虚部。

然后,通过比较当前比特和上一个比特的差异,确定下一个相位的差别。

假设当前比特为0,上一个比特为1,则相位差为π/2;假设当前比特为1,上一个比特为1,则相位差为0。

最后,根据相位差确定相位(0、π/2、π、3π/2)。

设计调制器时,可以使用Matlab或Simulink等工具进行仿真。

根据输入比特流,通过调制器可以得到相应的相位差输出。

第二部分:信道建模信道建模是模拟实际传输环境中的信道特性。

在信道建模过程中,需要考虑到信道带宽、噪声等因素。

可以采用高斯信道模型或瑞利信道模型进行仿真。

其中,高斯信道模型适用于室内或受干扰较少的环境,瑞利信道模型适用于室外或有多径衰落的环境。

第三部分:解调器设计解调器是将接收到的信号恢复为原始比特流的部分。

2DPSK解调器的设计可以采用软判决法。

首先,检测接收到的相位与已知相位差之间的关系。

根据相位差的不同,确定当前接收到的比特是0还是1、然后,根据比特的变化进行恢复,即将当前比特与上一个比特进行异或运算,得到输出比特流。

设计解调器时,可以使用Matlab或Simulink等工具进行仿真。

根据接收到的相位差,通过解调器可以得到恢复后的比特流输出。

总结:通过以上三个步骤,可以设计并仿真一个完整的2DPSK调制解调系统。

首先,设计调制器将输入比特流转换为相位差;然后,建立信道模型进行仿真;最后,设计解调器将接收到的信号恢复为原始比特流。

通过仿真,可以评估系统的性能指标,如误比特率(BER)等,并进行调试和优化。

基于simulink的2ASK与2FSK调制解调仿真系统

基于simulink的2ASK与2FSK调制解调仿真系统

1 数字调制系统2ASK与2FSK …………………………………………………1.1二进制幅度键控(2-ASK)……………………………………………...1.2二进制幅度键控(2-FSK)…………………………………………………2 数字调制系统的仿真设计………………………………………...2. 1数字调制系统各个环节分析…………………………………………….2.2 仿真系统………………………………………….2.2.1 2ASK ………………………………………2.2.2 2FSK …………………………………3参考文献………………………………………………………………………..1 数字调制系统2-ASK与2-FSK1.1 二进制幅度键控(2-ASK)幅度键控可以通过乘法器和开关电路来实现。

载波在数字信号1或0的控制下通或断,在信号为1的状态载波接通,此时传输信道上有载波出现;在信号为0的状态下,载波被关断,此时传输信道上无载波传送。

那么在接收端我们就可以根据载波的有无还原出数字信号的1和0。

2-ASK信号功率谱密度的特点如下:(1)由连续谱和离散谱两部分构成;连续谱由传号的波形g(t)经线性调制后决定,离散谱由载波分量决定;(2)已调信号的带宽是基带脉冲波形带宽的二倍。

1.2 二进制频移键控(2-FSK)频移键控是利用两个不同频率f1和f2的振荡源来代表信号1和0,用数字信号的1和0去控制两个独立的振荡源交替输出。

对二进制的频移键控调制方式,其有效带宽为B=2xF+2Fb,xF是二进制基带信号的带宽也是FSK信号的最大频偏,由于数字信号的带宽即Fb值大,所以二进制频移键控的信号带宽B较大,频带利用率小。

2-FSK功率谱密度的特点如下:(1) 2FSK信号的功率谱由连续谱和离散谱两部分构成,•离散谱出现在f1和f2位置;(2) 功率谱密度中的连续谱部分一般出现双峰。

若两个载频之差|f1 -f2|≤fs,则出2 数字调制系统的仿真设计2.1 数字调制系统各个环节分析典型的数字通信系统由信源、编码解码、调制解调、信道及信宿等环节构成,其框图如图1所示:数字调制是数字通信系统的重要组成部分,数字调制系统的输入端是经编码器编码后适合在信道中传输的基带信号。

2PSK和2DPSK调制解调仿真系统设计

2PSK和2DPSK调制解调仿真系统设计

2PSK和2DPSK调制解调仿真系统设计在设计2PSK和2DPSK调制解调仿真系统之前,我们首先需要了解什么是PSK和DPSK调制方式。

PSK(Phase Shift Keying)是一种利用相位来表达数字信息的调制方式。

在2PSK调制中,发送的数字信息被编码为两个相位状态,一般是0度和180度。

接收端通过检测相位的变化来解调数字信息。

DPSK(Differential Phase Shift Keying)也是一种相位调制方式,但与PSK不同的是,DPSK调制是基于相邻比特之间的相对相位差。

在2DPSK调制中,一个比特对应两个相位状态之一,但这两个相位状态的确定是基于前一个比特的相对相位差。

接收端同样通过检测相位差的变化来解调数字信息。

接下来,我们将详细介绍设计2PSK和2DPSK调制解调仿真系统的步骤。

1.确定系统的基本参数和需求:-选择合适的载波频率和带宽-确定符号周期和比特周期-确定基带信号的采样率和采样时间-确定传输信道的信噪比和衰落模型2.生成发送端的数字信息序列:-设计一个随机或固定的比特序列作为发送端的数字信息-确定比特序列的长度和采样率-将比特序列映射为相应的相位状态,得到发送信号3.进行2PSK调制:-根据2PSK调制的原理和公式,将发送信号转换为相位调制信号-可以使用复数来表示相位调制信号,实部和虚部分别对应相位为0度和180度-进行幅度归一化处理,使信号的平均功率为14.模拟信道传输:-在发送信号上加入高斯白噪声,模拟信道的干扰和噪声-考虑信道的衰落效应,可以使用加性高斯白噪声信道或其他信道模型5.进行2PSK解调:-接收端接收到经过信道传输的调制信号-经过采样和判决处理,将接收信号恢复为数字信息-利用解调的相位差来确定数字信息的比特值6.生成2DPSK发送信号:-根据2DPSK调制的原理和公式,将发送信号转换为相位调制信号-相对于2PSK调制,2DPSK调制相邻比特之间的相对相位差决定了相位状态的切换7.进行2DPSK调制和传输:-类似于2PSK调制和信道传输的步骤,将2DPSK发送信号调制和传输到接收端8.进行2DPSK解调:-接收端接收到经过信道传输的2DPSK调制信号-经过采样和判决处理,将接收信号恢复为数字信息9.分析和评估系统性能:- 计算误码率(Bit Error Rate, BER)和符号误码率(Symbol Error Rate, SER)等性能指标-绘制BER和SER随信噪比的变化曲线,评估系统的可靠性和性能10.优化和改进系统设计:-根据系统性能评估的结果,对系统参数进行调整和优化-可以尝试使用不同的调制方式、码型或编码技术来改进系统性能设计2PSK和2DPSK调制解调仿真系统需要考虑到数字信号的生成和调制、信道传输和解调等各个环节,同时还需要注意选择适当的参数和模型来实现系统的设计和仿真。

2PSK与2DPSK调制解调系统的仿真设计与分析

2PSK与2DPSK调制解调系统的仿真设计与分析

2PSK与2DPSK调制解调系统的仿真设计与分析曾光;任峻【摘要】本文介绍了2PSK与2DPSK调制解调的基本原理,采用Systemview软件构建2PSK与2DPSK调制解调仿真系统,通过Systemview分析窗口分析接收方载波反相和不反相时信号在这两个仿真系统中的波形变化,直观地显示了2PSK 信号的“反相工作”现象和2DPSK信号消除"反相工作"的原因:2DPSK解调输出为2PSK解调输出的差分译码,当接收方载波反相时,2PSK解调输出电平与正常解调输出完全相反("反相工作"现象),但它们电平改变的位置相同,因此通过差分译码后得到的2DPSK的解调输出与正常解调输出相同。

%The paper introduces the basic principles of modulation and demodulation for 2PSK and 2DPSK and builds their simulation system on SystemView. By using the analysis window of SystemView, we can analyze waveform changes in the two simulation systems when carrier wave is in phase and out of phase, which intuitively show the reason of"reverse phase work"in 2PSK system and the reason that 2DPSK system can remove"reverse phase work":The2DPSK demodulator output is the differential decoding of the 2PSK demodulator output. The 2PSK demodulation output when the receiver carrier out of phase is completely contrary to that when the receiver carrier is in phase (this is"reverse phase work"in 2PSK), and their electrical level changes are in the same position. Therefore, after differential decoding of 2PSK demodulator output, 2DPSK demodulation output when the receiver carrier out of phase is as same as that when the receiver carrier is in phase.【期刊名称】《电子设计工程》【年(卷),期】2016(024)011【总页数】4页(P78-80,83)【关键词】SystemView仿真;2PSK和 2DPSK调制解调;反相工作;子系统【作者】曾光;任峻【作者单位】湖南农业大学信息科学技术学院,湖南长沙 410128;湖南农业大学信息科学技术学院,湖南长沙 410128【正文语种】中文【中图分类】TP302数字调制系统是通信系统中常见的一种,也是很多数字系统的基础。

2PSK和2DPSK调制仿真

2PSK和2DPSK调制仿真

专业课课程大作业课程名称: MATLAB编程应用成绩:姓名:班级:学号:日期: 2012/12/26 2PSK和2DPSK调制仿真[摘要]本设计主要叙述了数字信号的调制方式,介绍了2PSK数字调制方式的基本原理,功率谱密度,并运用MATLAB软件对数字调制方式2PSK进行了编程仿真实现,在MATLAB平台上建立2PSK和2DPSK调制技术的仿真模型。

进一步学习了MATLAB编程软件,将MATLAB与通信系统中数字调制知识联系起来,为以后在通信领域学习和研究打下了基础在计算机上,运用MATLAB软件来实现对数字信号调制技术的仿真。

现代通信系统要求通信距离远、通信容量大、传输质量好,作为其关键技术之一的调制技术一直是研究的一个重要方向。

关键词:通信系统;MATLAB;数字调制;;2DPSK;2PSK;1. 2PSK和2DPSK调制1.1 2PSK和2DPSK的产生方法2PSK信号与2DPSK信号的产生方法相同主要有两种。

第一种叫相乘法(如图1),是用二进制基带不归零矩形脉冲信号与载波相乘,得到相位反相的两种码元。

第二种方法叫选择法(如图2),是用此基带信号控制一个开关电路,以选择输入信号,开关电路的输入信号是相位相差π的同频载波。

这两种方法都可以用数字信号处理器实现。

图1 相乘法图2 选择法2.2PSK及2DPSK基本原理))开关电路2.1 2PSK的基本原理数字调相:如果两个频率相同的载波同时开始振荡,这两个频率同时达到正最大值,同时达到零值,同时达到负最大值,它们应处于"同相"状态;如果其中一个开始得迟了一点,就可能不相同了。

如果一个达到正最大值时,另一个达到负最大值,则称为"反相"。

一般把信号振荡一次(一周)作为360度。

如果一个波比另一个波相差半个周期,我们说两个波的相位差180度,也就是反相。

当传输数字信号时,"1"码控制发0度相位,"0"码控制发180度相位。

基于simulink仿真实现的2PSK数字带通传输系统 设计报告

基于simulink仿真实现的2PSK数字带通传输系统 设计报告

基于simulink仿真实现的2PSK数字带通传输系统设计报告通信系统课程设计报告用simulink仿真实现一个2PSK数字带通传输系统摘要Simulink是Mathworks公司推出的基于Matlab平台的著名仿真环境,Simulink作为一种专业和功能强大且操作简单的仿真工具,目前已被越来越多的工程技术人员所青睐,它搭建的积木式建模仿真方式既简单又直观,而且已经在各个领域得到了广泛的应用。

本次设计主要是以Simulink为基础平台,对2PSK信号进行仿真。

介绍了2PSK信号,及其调制和解调的基本原理,并运用Simulink搭建仿真电路,分析在混入噪声及码间串扰的环境下的误码率,以及使用Matlab生成界面。

本设计的主要目的是对Matlab的熟悉和对数字通信理论的更加深化、理解。

关键词:Simulink;2PSK;误码率目录1.引言 ................................................................ - 1 - 2.设计要求 ............................................................ - 1 - 3.设计思路 ............................................................ - 1 -3.1 数字调制概述 ...................................................... - 1 -3.1.1数字调制系统各个环节分析............................................... - 1 -3.1.2 数字调制的意义 ........................................................ - 2 - 3.2二进制移相键控(2PSK) ..................................................... - 2 - 3.3 误码率分析 ................................................................ - 3 - 3.4总体设计思路............................................................... - 3 -4.设计原理以及方案 .................................................... - 3 - 5.设计的实现 .......................................................... - 5 - 5.1模拟调制................................................................... - 5 -5.1.1模型建立............................................................... - 5 -5.1.2原件的选取及参数设置................................................... - 5 - 5.2数字键控调制............................................................... - 9 -5.2.1模型建立............................................................... - 9 -5.2.2原件的选取及参数设置.................................................. - 10 -11 -5.3不同信噪比下的误码率...................................................... -6.总结 .............................................................. - 12 - 7.致谢 .............................................................. - 13 - 8.参考文献 ........................................................... - 13 -1.引言1.引言基带信号的调制主要分为线性调制和非线性调制,线性调制是指已调信号的频谱结构与原基带信号的频谱结构基本相同,只是占用的频率位置搬移了。

(完整word版)实验四基于simulink的2PSK、2DPSK数字调制与解调的仿真

(完整word版)实验四基于simulink的2PSK、2DPSK数字调制与解调的仿真

河北北方学院信息科学与工程学院2014—2015第一学期《数据通信原理》实验报告设计题目: 基于simulink的2PSK/2DPSK数字调制与解调仿真专业班级:信息工程2班姓名学号:赵星敏351 李明阳300指导教师:刘钰实验四基于simulink的2PSK/2DPSK数字调制与解调仿真一、实验目的1、熟悉2PSK、2DPSK系统的调制、解调原理2、进一步熟悉MATLAB环境下的Simulink仿真平台3、锻炼学生分析问题和解决问题的能力二、实验原理1。

1 2PSK调制原理数字调相:如果两个频率相同的载波同时开始振荡,这两个频率同时达到正最大值,同时达到零值,同时达到负最大值,它们应处于”同相"状态;如果其中一个开始得迟了一点,就可能不相同了.如果一个达到正最大值时,另一个达到负最大值,则称为"反相"。

一般把信号振荡一次(一周)作为360度。

如果一个波比另一个波相差半个周期,我们说两个波的相位差180度,也就是反相。

当传输数字信号时,"1"码控制发0度相位,"0”码控制发180度相位。

载波的初始相位就有了移动,也就带上了信息。

相移键控是利用载波的相位变化来传递数字信息,而振幅和频率保持不变。

在2PSK中,通常用初始相位0和π分别表示二进制“1"和“0”。

因此,2PSK信号的时域表达式为(t)=Acos t+)其中,表示第n个符号的绝对相位:=因此,上式可以改写为2PSK信号波形为2PSK调制方法主要有两种:模拟调相法和键控法(相位选择法)。

模拟调相法原理方框图如下图所示,极性变器将输入的二进制单极性码转换成双极性不归零码,然后与载波直接相乘,以实现2PSK模拟调相法键控法原理方框图如下图所示,用数字基带信号s(t)控制开关电路,以选择不同相位的载波输出。

此时s(t)通常是单极性的,当s(t)=0时,输出e2PSK(t)=cosωc t;当s(t)=1时,输出e2PSK (t)=-cosωc t.键控法1.2 2PSK解调原理2PSK信号的解调方法是相干解调法。

基于MATLAB的2ASK、2FSK和2PSK的调制仿真(最新整理)

基于MATLAB的2ASK、2FSK和2PSK的调制仿真(最新整理)
if at(1,m*500+250)+0.5<0.5; for j=m*500+1:(m+1)*500; at(1,j)=0; end
else for j=m*500+1:(m+1)*Leabharlann 00; at(1,j)=1; end
end end subplot(427); plot(t,at); axis([0,5,-1,2]); title('抽样判决后波形')
if a(n)<1; for m=j/i*(n-1)+1:j/i*n st1(m)=0; end
else for m=j/i*(n-1)+1:j/i*n st1(m)=1; end
end end st2=t; %基带信号求反 for n=1:j;
if st1(n)>=1; st2(n)=0;
else st2(n)=1;
非相关接收经过调制后的 2FSK 数字信号通过两个频率不同的带通滤波器 f1、f2 滤出不 需要的信号,然后再将这两种经过滤波的信号分别通过包络检波器检波,最后将两种信号同 时输入到抽样判决器同时外加抽样脉冲,最后解调出来的信号就是调制前的输入信号。其原 理图如下图所示:
图 5(b)非相干方式 3.3、二进制相移键控(2PSK)
2FSK调制解调程序及注释 clear all close all i=10;%基带信号码元数 j=5000; a=round(rand(1,i));%产生随机序列 t=linspace(0,5,j); f1=10;%载波1频率 f2=5;%载波2频率 fm=i/5;%基带信号频率
5
%产生基带信号 st1=t; for n=1:10
title('F1=s1*st1'); subplot(412); plot(t,F2); title('F2=s2*st2'); e_fsk=F1+F2; subplot(413); plot(t,e_fsk); title('2FSK信号')%键控法产生的信号在相邻码元之间相位不 一定连续 nosie=rand(1,j); fsk=e_fsk+nosie; subplot(414); plot(t,fsk); title('加噪声后信号') %相干解调 st1=fsk.*s1;%与载波1相乘 [f,sf1] = T2F(t,st1);%通过低通滤波器 [t,st1] = lpf(f,sf1,2*fm); figure(3); subplot(311); plot(t,st1); title('与s1相乘后波形'); st2=fsk.*s2;%与载波2相乘 [f,sf2] = T2F(t,st2);%通过低通滤波器 [t,st2] = lpf(f,sf2,2*fm); subplot(312); plot(t,st2); title('与s2相乘后波形'); %抽样判决 for m=0:i-1;

基于Simulink的2PSK调制解调仿真实现

基于Simulink的2PSK调制解调仿真实现

《通信原理》课程设计报告题目:基于Simulink得2PSK调制解调仿真实现系别:计算机与信息工程学院专业:通信工程班级:14通信学号:姓名:时间:2016年12月12日至2016年12月23日指导老师:ﻬ第一阶段1、项目名称基于MATLAB/Simulink得2PSK调制解调系统仿真实现2、项目内容本课程设计主要运用MATLAB集成环境下得simulink仿真平台对2PSK调制解调系统进行建模仿真。

首先回顾2PSK调制与解调得基本原理,分析2PSK调制与解调得实现方法;接着基于simulink仿真平台设计出2PSK数字通信系统得结构,包括信源,调制,发送滤波器模块,信道,接受滤波器模块以及信宿;根据通信原理,设计出各个模块,并进行参数设置;最后进行仿真,根据显示结果进行性能分析。

3、项目完成计划本课程设计时间为两周,分五个阶段完成;第一阶段用来熟悉MATLAB软件,以及各模块元器件;第二阶段回顾基本原理;第三阶段构建仿真模型;第四阶段进行参数设置并进行仿真调试;第五阶段撰写课程设计报告,并为答辩准备。

4、设计软件介绍Simulink就就是MATLAB中得一种可视化仿真工具,就就是一种基于MATLAB得框图设计环境,就就是实现动态系统建模、仿真与分析得一个软件包,被广泛应用于线性系统、非线性系统、数字控制及数字信号处理得建模与仿真中。

Simulink可以用连续采样时间、离散采样时间或两种混合得采样时间进行建模,它也支持多速率系统,也就就就是系统中得不同部分具有不同得采样速率。

为了创建动态系统模型,Simulink提供了一个建立模型方块图得图形用户接口(GUI) ,这个创建过程只需单击与拖动鼠标操作就能完成,它提供了一种更快捷、直接明了得方式,而且用户可以立即瞧到系统得仿真结果。

Simulink得主要功能包括: (1)交互式、图形化得建模环境 ; (2)交互式得仿真环 ;(3)专用模块库;(4)提供了仿真库得补充与定制机制。

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河北北方学院信息科学与工程学院2014-2015第一学期《数据通信原理》实验报告设计题目:基于simulink的2PSK/2DPSK数字调制与解调仿真专业班级:信息工程2班姓名学号:赵星敏351 李明阳300指导教师:刘钰实验四基于simulink的2PSK/2DPSK数字调制与解调仿真一、实验目的1、熟悉2PSK、2DPSK系统的调制、解调原理2、进一步熟悉MATLAB环境下的Simulink仿真平台3、锻炼学生分析问题和解决问题的能力二、实验原理1.1 2PSK调制原理数字调相:如果两个频率相同的载波同时开始振荡,这两个频率同时达到正最大值,同时达到零值,同时达到负最大值,它们应处于"同相"状态;如果其中一个开始得迟了一点,就可能不相同了。

如果一个达到正最大值时,另一个达到负最大值,则称为"反相"。

一般把信号振荡一次(一周)作为360度。

如果一个波比另一个波相差半个周期,我们说两个波的相位差180度,也就是反相。

当传输数字信号时,"1"码控制发0度相位,"0"码控制发180度相位。

载波的初始相位就有了移动,也就带上了信息。

相移键控是利用载波的相位变化来传递数字信息,而振幅和频率保持不变。

在2PSK中,通常用初始相位0和π分别表示二进制“1”和“0”。

因此,2PSK信号的时域表达式为(t)=Acos t+)其中,表示第n个符号的绝对相位:=因此,上式可以改写为2PSK信号波形为2PSK调制方法主要有两种:模拟调相法和键控法(相位选择法)。

模拟调相法原理方框图如下图所示,极性变器将输入的二进制单极性码转换成双极性不归零码,然后与载波直接相乘,以实现2PSK模拟调相法键控法原理方框图如下图所示,用数字基带信号s(t)控制开关电路,以选择不同相位的载波输出。

此时s(t)通常是单极性的,当s(t)=0时,输出e2PSK(t)=cosωc t;当e2PSK(t)=-cosωc t。

s(t)=1时,输出键控法1.2 2PSK解调原理2PSK信号的解调方法是相干解调法。

由于PSK信号本身就是利用相位传递信息的,所以在接收端必须利用信号的相位信息来解调信号。

下图2-3中给出了一种2PSK信号相干接收设备的原理框图。

图中经过带通滤波的信号在相乘器中与本地载波相乘,然后用低通滤波器滤除高频分量,在进行抽样判决。

判决器是按极性来判决的。

即正抽样值判为1,负抽样值判为0.2PSK信号相干解调各点时间波形如图 2 - 14 所示. 当恢复的相干载波产生180°倒相时,解调出的数字基带信号将与发送的数字基带信号正好是相反,解调器输出数字基带信号全部出错.图 2 -32PSK信号相干解调各点时间波形这种现象通常称为"倒π"现象.由于在2PSK信号的载波恢复过程中存在着180°的相位模糊,所以2PSK信号的相干解调存在随机的"倒π"现象,从而使得2PSK方式在实际中很少采用.2PSK信号的解调原理方框图如下2.1 2DPSK 的调制原理众所周知2PSK 调制是将传输的数字码元“1”用初始相位为180°的正弦波表示,而数字码元“0”用初始相位为0°的正弦波表示。

若设)t 是传输数字码元的绝对码,则2PSK 已调信号在任一个码元时间T 内的表达式为()()[]()01,sin 或=+=t a t a ct A t s ω (1)若将传输数字码元的绝对码()t a 先进行差分编码得相对码()t b ,其差分编译码如下: 差分编码为 ()()()T t b t a t b -⊕= (2) 差分译码为 ()()()T t b t b t a -⊕= (3) 再将相对码()t b 进行2PSK 调制,则所得到的即是2DPSK 已调信号,其在任一码元时间T 内的表达式为()()[]()01,sin 或=+=t b t b ct A t s πω (4)差分编码移相2DPSK 在数字通信系统中是一种重要的调制方式,其抗噪性能和信道频带利用率均优于移幅键控(ASK)和移频键控(FSK),因而在实际的数据传输系统中得到广泛的应用。

2DPSK 调制解调系统的原理框图如图2DPSK 调制原理是指载波的相位受数字信号的控制而改变,通常用相位0°来表示“1”,而用180°来表示“0”。

差分移相键控2DPSK 信号的参考相位不是未调波的相位,而是相邻的前一位码元的载波相位。

2DPSK 信号的产生只需要在2PSK 调制前加一套相对码变换电路就可以实现,2DPSK 的调制方框图见图2.2 2DPSK 的解调原理基于DFT 的2DPSK 解调算法:实际中接收到的2DPSK 信号在经过带通滤波后,由于码元跳变处的高频分量被过滤掉,滤波后的2DPSK 信号波形分为稳定区和过渡区,码元中间部分是稳定区,前、后部分为过渡区。

稳定区内的信号基本无损失,波形近似为正弦波,而过渡区内的波形则不是正弦波,并且幅度明显降低。

调制信息基本上只存在于码元稳定区。

从上述分析出发,可以得到基于差分编码低通滤波调相带通滤波相乘抽样判决差分解码分频晶振+数字信 号输入数字信号输出噪声2DPSK 调制解调系统原理框图载波移相差分编码器开关Eo(t)S(t)键控法DFT 的数字解调方案。

具体解调方法:对每个码元稳定区内的采样点按照公式(5)做DFT :nk xNI Nk k/2cos 11π∑==nk xNQ Nk k/2sin 11π∑==(5)其中,n 代表每个载波周期的采样点个数,N 代表做DFT 时使用的稳定区内的采样点个数(通常取多个载波整周期)。

然后,提取出前后码元的相位跳变信息T ϕ来进行解调判决:计算()I Q /arctan =ϕ, 并根据Q 和I 的正负情况确定T ϕ的取值范围。

把本码元的相位记为bϕ,前一码元的相位记为aϕ,则()m od 2πϕϕϕϕd a b T +-= (6)其中dϕ是进行了位同步点调整时附加的相位。

可见,在每个码元周期只需要计算一次相位值即本码元的相位,然后相减得到跳变相位,就可以依据判决条件恢复原始数据,而不需要像文献中所提到的对每个码元要随着窗函数的移动多次计算谱值,因而大大减轻了计算量,非常适合于软件无线电的数字化实时解调。

当调频信号不包括载波分量时,必须采用相干解调,2DPSK 的解调可采用两种方法。

其一是极性比较法,然后再用码变换器变为绝对码。

另外还有一种实用的方法叫做差分相干解调法,二者的原理框图分别如下:极性比较法解调差分相干解调法相干解调:信号可以采用相干解调方式(极性比较法),其原理框图见图 2.4。

其解调原理是:对2DPSK 信号进行相干解调,恢复出相对码,再通过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,若相干载波产生180°相位模糊,解调出的相对码将产生倒置现象,但是经过码反变换器后,输出的绝对码不会发生任何倒置现象,从而解决了载波相位模糊度的问题。

差分相干解调:2DPSK信号也可以采用差分相干解调方式(相位比较法),其原理框图见图2.5。

其解调原理是:直接比较前、后码元的相位差,从而恢复发送的二进制数字信息。

由于解调的同时完成了码反变换作用,故解调器中不需要码反变换器。

由于差分相干解调方式不需要专门的相干载波,因此是一种非相干解调方法。

三、实验内容1.12PSK数字调制与解调仿真设计框图1.2参数设置正弦波:4HZ,幅度+2设置依据:载波频率本来应该很高,但是为了波形观察方便,故频率设为4HZ。

反相正弦波:4HZ,幅度-2设置依据:载波频率本来应该很高,但是为了波形观察方便,故频率设为4HZ;又要求与载波反相,故幅度设为-2.伯努利二进制随机序列产生器:码型变化器参数设置:采用1变0不变调制,故极性设为“Negative”.多路选择器参数设置:当二进制序列大于0时,输出第一路信号;当二进制序列小于0时,输出第二路信号。

高斯噪声的设置:信噪比90带通滤波器参数:载波频率为4HZ,而基带号带宽为1HZ,考滤到滤波器的边沿缓降,故设置为2~7HZ。

低通滤波器参数设置:截止频率为1HZ,二进制序列的带宽为1HZ,故取1HZ。

延时器设置:1.3 结果分析仿真波形:调制部分通过仿真分析结果可以看出,双极性基带脉冲信号与相干载波相乘后,得到2PSK 波形。

从图中波形可以看出传送“1”和“0”时,周期没有改变,幅度没有改变,只是相位相差了 180 度。

该图充分证实了 2PSK 的调制原理以及2PSK 的产生过程,通过分析该图能够清楚的分析出,基带信号和载波的关系,基带信号只是用于改变信号的相位,最终 2PSK 波形形状取决于相干载波。

解调部分从 2PSK 的解调仿真分析结果可以看出,带通滤波器后的波形与 2PSK 的波形一样,带通滤波器的作用只是滤除噪声。

没有噪声的情况下,原图保持不变。

经过相干载波,相位没有发生变化,只是向后延迟了半个周期,周期,幅度和相位都没有发生变化。

这个波形完全符合 2PSK 的解调原理。

经过低通滤波器,图形发生了变化,类似于整流器的作用。

如果频率越高,经过低通滤波器的波形越接近矩形。

最终经过判决器,图形从双极性波形变为了单极性波形,恢复成了完全的矩形基带信号。

与解调原理完全一致。

1.2 2DPSK数字调制与解调仿真设计框图2.2 参数设置载波的频率参数设置基带信号参数设置Unipolar to Bipolar Converter参数设置乘法器参数设置Logical Operator参数设置Unit Delay参数设置Data Type Conversion参数设置2.3 结果分析加入高斯噪声后的2DPSK仿真波形根据上面波形可知高斯噪声对信道产生了一定的影响,小部分产生了译码错误四、试验总结通过这次科研训练,充分的了解了有关 2PSK和2DPSK 的调制与解调,而且加深了该过程的理解程度,同时对于Simulink的使用方法有了一定的知识概念。

并为以后的学习奠定了基础。

对于我来说,收获最大的是方法和能力;那些分析和解决问题的能力。

在整个课程设计的过程中,我发现我们学生在经验方面十分缺乏,空有理论知识,没有理性的知识;有些东西可能与实际脱节。

总体来说,我觉得像科研训练这种类型的作业对我们的帮助还是很大的,它需要我们将学过的相关知识系统地联系起来,从中暴露出自身的不足,以待改进!本次的科研,培养了我综合应用设计课程及其他课程的理论知识和理论联系实际,应用生产实际知识解决工程实际问题的能力;在设计的过程中还培养出了我们的团队精神,同学们共同协作,解决了许多个人无法解决的问题;在今后的学习过程中我们会更加努力和团结。

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