基于SystemView的2PSK通信系统仿真

科研实践二

—基于SystemView的2PSK通信系统仿真

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常州工学院

一 基本原理

1 二进制移相键控（2PSK ）的基本原理：

2PSK,二进制移相键控方式，是键控的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，此时称为反向键控(PSK),也称为绝对相移方式。在2psk 中，通常用初始相位0和π分别表示二进制“1”和“0”。 其表达式如下：

2psk 的典型波形如图：

图1

由于表示信号的两种码元的波形相同，极性相反，故2psk 信号的一般可以表述为一个双极性非归零的矩形波脉冲序列与一个正弦载波相乘，即

(t)=s(t)cos w c t

2psk 可以用两种调制方式，如图

图2 2psk 的模拟调制法；

图3 2psk的键控调制方法说明：2psk调制器可以采用相乘器，也可以采用相位选择器就模拟调制法

而言，与产生2ASK信号的方法比较，只是对s(t)要求不同，因此2PSK信

号可以看作是双极性基带信号作用下的DSB调幅信号。而就键控法来说，

用数字基带信号s(t)控制开关电路，选择不同相位的载波输出，这时s(t)

为单极性NRZ或双极性NRZ脉冲序列信号均可。2PSK信号属于DSB信号，

它的解调，不再能采用包络检测的方法，只能进行相干解调。

2 2psk的解调原理

①2PSK信号属于DSB信号,它的解调,不再能采用包络检测的方法,只能进行相干解调。2PSK相干解调系统框图及个测试行波形如下：

图4 2PSK相干解调系统框图及各个测试点波形

②利用Costas环对2PSK信号进行解调

2PSK 调制和Costas环解调系统组成如下图所示：

图5 2PSK 调制和Costas环解调系统组成

二SystemView的介绍

1 SystemView的基本介绍

SystemView是一个用于现代科学与科学系统设计及仿真打动态系统分析平台。从滤波器设计、信号处理、完整通信系统打设计与仿真，到一般打系统数字模型建立等各个领域，SystemView在友好而功能齐全打窗口环境下，为用户提供啦一个精密的嵌入式分析工具。

进入SystemView后，屏幕上首先出现该工具的系统视窗，系统视窗最上边一行为主菜单栏，包括：文件（File）、编辑（Edit）、参数优选（Preferences）、视窗观察（View）、便笺（NotePads）、连接（Connetions）、编译器（Compiler）、系统（System）、图符块（Tokens）、工具（Tools）和帮助（Help）共11项功能菜单。如下图6所示。

图6

使用Systemview进行系统仿真，一般要经过以下几个步骤：

(1)建立系统的数学模型根据系统的基本工作原理，确定总的系统功能，并将各

部分功能模块化，找出各部分的关系，画出系统框图。

(2)从各种功能库中选取、拖动可视化图符，组建系统在信号源图符库、算子图

符库、函数图符库、信号接受器图符库中选取满足需要的功能模块，将其图符拖到设计窗口，按设计的系统框图组建系统。

(3)设置、调整参数，实现系统模拟参数设置包括运行系统参数设置(系统模拟时

间，采样速率等)和功能模块运行参数(正弦信号源的频率、幅度、初相，低通滤波器的截止频率、通带增益、阻带衰减等)。

(4)设置观察窗口，分析模拟数据和波形在系统的关键点处设置观察窗口，用于

检查、监测模拟系统的运行情况，以便及时调整参数，分析结果。

2 System View的工具栏

设计窗口中工具栏，如下图2所示，由十六个常用快捷功能按钮组成动作条，如图所示。当鼠标移动到每个图标时，系统会自动显示该按钮的作用。

图7 工具栏

从左到右依次为切换按钮、打开文件按钮、保存按钮、打印按钮、清除按钮、删除按钮、断开连接按钮、连接按钮、复制按钮、反转按钮、便笺按钮、创建嵌套系统按钮、观察嵌套系统按钮、根轨迹按钮、波特图按钮、重绘按钮、取消操作按钮、开始仿真按钮、系统定时按钮、分析窗口按钮。

3 System View的图标库

图标是System View仿真运算,处理的基本单元,共分为三大类;第一类包括

信号源库,它只有输出端没有输入端;第二个类包括观察窗库,它只有输入端没有输出端;第三类包括其他所有图表库,这类图标都有一定个数的输入端和输出端. 在设计窗口的左边有一个图标库区，一组是基本库（Main Libraries），共8个。另一组是可选择的专业库（Optional Libraries）,如通信库、数字信号处理库、逻辑库、射频/模拟库等，支持用户自己用C/C++语言编写源代码定义图

标以完成所需自定义功能的用户自定义库（Custom），及可调用、访问Matlab

的函数的M-Link库，以及CDMA、DVB、自适应滤波器库等。

图8 基本库图标

在上述八个图符中，除双击加法器和乘法器图符按钮可直接使用外，双击

其他按钮会出现相应的对话框，应进一步设置图符块的操作参数。单击图符库选择区最上面的主库开关按钮“Main”，将出现选择开关按钮“Option”下的库（user）、通信库（comm）、DSP库、逻辑库(LOGIC)、射频/模拟库(RF/ANALOG)和数学库