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 1

2DPSK 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。

图4键控法调制的系统组成

其中图符0产生绝对码序列，传码率为I0kbit/So图符1和图符2实现差分编码；图符3输出正弦波，频率为20k Hz；图符5对正弦波反相；图符4为键控开关。图符4输出2DPSK信号。图符的参数设置如表1所示。

表1：键控法图符参数设置表

系统定时:起始时间0秒，终止时间1.5e-3秒,釆样点数500,采样速率3OOe+3Hz,

获得的仿真波形如图5所示。

0 250e-6 500" 750e-6 Time in

Seconds

1e-3 1.25&-3 1.5e-3

SystemVe*

(a) 绝对码序列

差分码(18)

1 1 1

250e-6

1 1 • 1 1

500e^

•III

750e-S

• • 1 1 • • 1

1e-3

Bill

1.25e-3

• • 1

4.5*3

Illi

500e-6 750e^

Time in Seconds

1e-3 1.25e-3 1.5e-3

SystemVie^

(b) 相对码序列

(C)未调载波信号

(d)二相相对调相(2DPSK)信号

opu

二

一

dsry

SOOe-3-

400e»3

250e-6

2DPSK(16)

图5调制过程仿真波形

从图5 (b)和(d)波形对比中可以发现，相对码序列中的“1”使已调信号的相位变化兀相位；相对码的“0”使已调信号的相位变化0。相位。

绝对码和2DPSK的瀑布图如图6所示。

Waterfall Piot o£ w9

0 2&0e-S 500" 750" 1e-3 1.25e-3 4.5*3

I I I I I I I I • 0 I I I I I I •• I I « I I I I I I I I I

「A/WWWWWWWWWVWWW V —• - 1 - 1—I - 1 -------------- i -- 1

1—•—I —•—t i --- 1 - 1 ----- • - i —i - 1—I -- 1 ----- 1—i ----- 1 - 1 - i - 1 -------------- 1 -- •—I 0 250e-3 500" 750"

1e-3

Time in Seconds 图6绝对码和2DPSK 的瀑布图

5、主要信号的功率谱密度：

调制信号的功率谱如图10所示。

图10调制信号的功率谱

正弦载波的频谱如图11所示。

Fower Spectrum of 正弦载疲(dBn 50 ohns) Mixed Rad:

匆「3 55e“3

匆 43

55e^3

Frequency in Hz (dF = 25 Jf SystemVe^

1.25e-3 1.5e-3

SystemVe* Pwer Spectrum o£ 绝对码(dBm 50 ohms)

-

运

p