基于SystemView的2PSK通信系统仿真
PCM+2PSK系统systemview仿真
PCM和2PSK系统设计综合实验一、实验目的（1）利用PCM、2PSK技术构建一个通信系统，深入理解系统的工作原理、电路组成和信息传输特点；（2）熟悉上述通信系统的设计方法与参数选择原则；（3）掌握在SYSTEMVIEW环境中使用参数化图符模块构建通信系统模型的设计仿真方法；（4）熟悉系统中各信号时域波形特点；（5）熟悉系统中各信号频域的功率谱特点。
二、实验内容（1）通过不少于三个频率正弦信号叠加而成的模拟信号作为系统真实输入信号；（2）采用PCM 编码方法实现模数转换，模拟输入信号转换形成数字信号；（3）通过2PSK调制；（4）叠加上高斯白噪声，通过信道实现数字频带传输；（5）通过相干解调完成2PSK解调；（6）通过PCM解码恢复初始模拟信号；从时域观测各信号点波形；获得接收端信号眼图；从频域观察各信号功率谱；绘制误码率曲线。
三、实验原理（一）PCM调制解调原理PCM(脉冲编码调制)：在发送端将低频模拟信号根据ITU-T提出G.711建议中的规则变换为数字脉冲码；在接收端从收到的数字脉冲码中恢复出低频模拟信号。
图1 PCM系统原理图1、PCM编码实际上是一个数模转换过程。
包括如下三个过程：（1）抽样：将模拟信号转换为时间离散的样本脉冲序列。
需要满足低通采样定理，采样频率8kHz。
（2）量化：将离散时间连续幅度的抽样信号转换成为离散时间离散幅度的数字信号。
均匀量化时小信号量化误差大，因此采用不均匀选取量化间隔的非线性量化方法，即量化特性在小信号时分层密、量化间隔小，而在大信号时分层疏、量化间隔大。
效果：改善了小信号时的量化信噪比。
实现方法：实现非均匀量化的方法之一是把输入量化器的信号x先进行压扩处理，再把压扩得到的信号y进行均匀量化。
压扩器就是一个非线性变换电路，弱信号被扩大，强信号被压缩。
压缩器的入出关系表示为y=f(x) 。
常用压扩器大多采用对数式压缩，广泛采用的两种对数压扩特性是μ律压扩和A律压扩。
2ASK传输系统及仿真 (System View)
2ASK传输系统及仿真 (System View)摘要由于数字基带信号频率十分低，在设计数字通信系统时一般采用带通传输的形式，为了使基带信号能以较高的频率发送给出去，需要对载波进行调制。
键控法是数字调制的常用方法之一，根据载波物理参数变化的不同，分为幅移键控(ASK)、频移键控(FSK)、相移键控(PSK)。
其中，幅移键控（Amplitude Shift Keying，简称ASK），又称为振幅键控，是一种通过改变载波信号的振幅，利用载波幅度的变化来传递数字信息的调制方法。
2ASK是一种原理简单的调制方式，具有技术简单、易于实现、但却易受外界噪声干扰的特点，由于该调制方式传输效率较低，故现已较少应用。
但是作为了解其他数字调制原理的基础，我们还是应该去了解2ASK传输系统的工作原理。
在实际应用当中，大型、复杂的系统直接实验是十分昂贵的，而通信系统设计研究是一项十分复杂的技术。
由于技术的复杂性，在现代通信技术中，越来越重视采用计算机仿真技术来进行系统分析和设计。
利用仿真，可以大大降低实验成本，因此在本设计中利用计算机仿真软件来设计2ASK传输系统。
关键词：振幅键控；ASK；2ASK；信道噪声；调制解调2ASK transmission system and simulation (System View)AbstractBecause the frequency of digital baseband signal is very low, the form of band-pass transmission is generally used in the design of digital communication system. In order to make baseband signal sent out at a higher frequency, the carrier needs to be modulated. Keying is one of the common methods of digital modulation. It can be divided into amplitude shift keying (ask), frequency shift keying (FSK) and phase shift keying (PSK) according to the different physical parameters of carrier. Among them, amplitude shift keying (ask), also known as amplitude keying, is a modulation method that transmits digital information by changing the amplitude of carrier signal and using the change of carrier amplitude. 2ASK is a simple modulation method, which has the characteristics of simple technology, easy implementation, but easy to be interfered by external noise. Because of its low transmission efficiency, it has been less used. However, as the basis of understanding other digital modulation principles, we should still understand the working principle of 2ASK transmission system.In practical application, large and complex system direct experiment is very expensive, and communication system design and research is a very complex technology. Due to the complexity of technology, in modern communication technology, more and more attention ispaid to the use of computer simulation technology for system analysis and design. Using simulation can greatly reduce the cost of experiment, so in this design, the computer simulation software is used to design the 2ASK transmission system.Keywords: Amplitude shift keying；ASK；2ASK；channel noise；modulation and demodulation目录1 前言 (1)1.1 本设计的目的、意义及应达到的技术要求 (1)1.2 本设计在国内外的发展概况及存在的问题 (2)1.3 本设计应解决的主要问题 (3)2本设计 (3)2.1设计原理 (3)2.1.1调制原理 (5)2.1.2解调原理 (6)2.2方案选择 (7)2.2.1设计过程 (8)2.2.1.1调制部分设计 (9)2.2.1.2解调部分设计 (11)2.2.2测试结果 (14)2.2.2.1调制部分 (14)2.2.2.2解调部分（非相干解调法） (15)2.2.2.3解调部分（相干解调法） (17)3结论 (19)参考文献 (21)致谢 (22)1 前言在数字通信中，数字信号的传输方式有两大类，分别是基带传输和带通传输。
2PSK通信系统设计与仿真设计
目录1技术要求 (1)2基本原理 (1)2.1 2PSK调制的基本原理 (1)2.2 SystemView 原理介绍 (2)2.3 SIMULINK 原理简介 (3)3建立模型描述 (3)3.1方案一 (3)3.2方案二 (5)4模块功能分析或源程序代码 (6)4.1 SIMULINK实现2PSK的调制与解调 (6)4.2 SysteamView实现2PSK的调制与解调 (11)5调试过程及结论 (13)5.1使用SIMULINK实现的调制解调结果 (13)5.2使用SystemView实现的调制解调结果 (17)5.3结论 (22)6心得体会 (22)7参考文献 (23)2PSK通信系统设计1技术要求设计一个2PSK®信系统，要求：(1)设计出2PSK通信系统的结构；(2)根据通信原理，设计出各个模块的参数(例如码速率，滤波器的截止频率等)；(3)用Matlab或SystemView实现该数字通信系统；(4)观察仿真并进行波形分析；(5)系统的性能评价2基本原理2.1 2PSK调制的基本原理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。
2PSK信号的解调，不再能采用包络检测的方法，只能进行相干解调。
调制框图如图1、图2所示，解调框图如图3所示图1模拟相乘法Dt-inLjdn iiredM ft} sbi (■ >j —・图2键控法cos taj企IN脉神图3 2PSK解调原理框图2.2 SystemView 原理介绍SystemView基于Win dows环境下运行的用于系统仿真分析的可视化软件工具，它使用功能模块（Token）去描述程序，无需与复杂的程序语言打交道，不用写一句代码即可完成各种系统的设计与仿真，快速地建立和修改系统、访问与调整参数，方便地加入注释。
systemview通信系统仿真_AM、DSBSSB调制解调_数字调制方式仿真2ASK、2FSK、2PSK调制解调抽样定理、增量调制
1引言 (1)2 SystemView的基本介绍 (2)3模拟调制系统的设计与分析 (4)3.1 AM的调制解调 (4)3.1.1 AM的调制解调原理 (4)3.1.2 AM调制解调的仿真设计及分析 (5)3.2 DSB调制解调 (7)3.2.1 DSB调制解调原理 (7)3.2.2 DSB调制解调仿真设计及分析 (7)3.3 SSB的调制解调 (9)3.3.1 SSB的调制原理 (9)3.3.2 SSB的调制解调仿真设计及分析 (10)3.4三种幅度调制系统的比较 (13)4 数字调制解调系统 (14)4.1数字信号基带传输原理 (14)4.2 2ASK的调制解调 (14)4.2.1 2ASK调制与解调基本原理及其分析 (14)4.2.3 2ASK系统仿真设计及分析 (15)4.3 2FSK的调制解调 (18)4.3.1 2FSK调制与解调基本原理及其分析 (18)4.3.2 2FSK系统仿真设计及分析 (19)4.4 2PSK的调制解调 (20)4.4.1 2PSK调制与解调基本原理及其分析 (20)4.4.2 2PSK系统仿真设计及分析 (21)5信号的抽样与恢复 (24)5.1 抽样定理 (24)5.2 信号的采样与恢复仿真及分析 (24)6 增量调制与解调 (27)6.1增量调制原理 (27)6.2 增量调制仿真设计及分析 (28)7 结论 (30)参考文献 (31)在当今信息社会，通信已经成为整个社会的高级“神经中枢”，通信技术变得越来越重要，没有通信的人类社会将是不堪设想的。
通信按传统的理解就是信息的传递与交换。
一般来说，通信系统是由信源、发送设备、信道、接收设备、信宿组成，其系统组成如图1-1所示：（发送端） （接收端）图1-1 通信系统的组成一般发送端要有调制器，接收端要有解调器，这就用到了调制与解调技术。
调制可分为模拟调制和数字调制，模拟调制常用的方法有AM 调制、DSB 调制及SSB 调制等。
SystemView2PSK调制解调系统实验
实验三、2PSK调制解调系统实验一、实验目的1、熟悉使用System View软件，了解各部分功能模块的操作和使用方法。
2、通过实验进一步掌握2PSK调制原理。
3、通过实验进一步掌握2PSK相干解调原理。
二、实验内容用System View建立一个2PSK调制解调系统仿真电路，信道中加入高斯噪声（均值为0，方差可调），调节噪声大小，观察输出端误码情况，同时观察各模块输出波形的功率谱，理解2PSK调制解调原理。
三、思考题1、观察仿真电路中各模块输出波形的变化，理解2PSK调制解调原理。
2、观察比较仿真电路中各模块输出波形的功率谱、带宽变化，指出2PSK是线性调制还是非线性调制。
3、调节噪声大小，观察输出端误码情况，说明原因。
4、将解调端参考载波相位设置为与调制端载波相位相差180，观察解调波形有何变化，此现象为何现象。
四、电路构成参数设置：Token0：产生原始码元信号，随机产生(参数设置:Source——Noise/PN――Pn Seg，幅度1V，频率50HZ，电平数2，偏移0V）Token1，5：Multiplier（乘法器）Token2，6：产生用于调制和解调的载波信号（参数设置：Source――Periodic――Sinusoid，幅度1V，频率200Hz）Token9：Adder（加法器）Token10：产生高斯噪声（参数设置：Source――Noise/PN――Gauss Noise，均值为0，均方差为0.1）Token7：产生一个模拟低通滤波器（参数设置：Operator――Filters/Systems――Linear Sys Filters，选择：Analog，频率50，极点个数3，低通滤波器的截止频率＝原始码元速率）Token11：产生抽样信号（参数设置：Operator——Sample/Hold——Sampler，Sample Rate ＝50Hz，抽样速率＝码元速率）Token12：对抽样信号进行保持（参数设置：Operator——Sample/Hold——Hold，Hold Value ＝Last Sample Gain＝1V）Token13：对低通滤波器输出的抽样值进行判决（参数设置：Operator——Logic——Compare 选择：Select Comparison为a>=b）Token14：产生比较判决器的另一个输入，将抽样判决输出与此输入进行比较（参数设置：Source――Periodic――Sinusoid，幅度0V，频率0Hz）系统定时设置：单击工具条中的系统定时按钮，打开System Time Specification对话框，设置Start Time：0 ，Stop Time：0.5， Sample Rate：10000HZ，单击OK完成系统定时设置。
systemview仿真实验2ASK 2PSK 2FSK QAM
通讯原理仿真实验报告年级院系：信息学院专业班级：通信工程一班姓名：学号：日期：2012.6.1实验一二进制振幅键控调制一、实验目的1、了解掌握二进制数字调制中的几种常见和基本的方式。
2、通过仿真掌握各种二进制数字调制方法的原理。
二、实验内容1、仿真二进制振幅键控调制（2ASK或OOK），观察仿真结果。
三、设计与仿真（1）设计过程及设计图（2）设计仿真结果（3）数据分析第一图为调制后的2ASK.第二图为非相干解调的信号.第三图为相干解调后的信号.两个解调后的信号均与调制信号相同。
有一定的延时.四、实验心得二进制振幅键控是通过控制载波的幅度来实现调制的。
信号的产生有两种方法：一种是调幅法，一种是键控法。
本实验采用的是键控法。
键控是通过单刀双掷开关实现的。
两种解调均恢复了源信号。
二进制振幅键控的抗噪性能较差一般在实际中不采用。
实验二二进制频移键控调制一、实验目的1、了解掌握二进制数字调制中的几种常见和基本的方式。
2、通过仿真掌握各种二进制数字调制方法的原理。
二、实验内容1、仿真二进制移频键控（2FSK），观察仿真结果。
三、设计与仿真（1）设计过程及设计图（2）设计仿真结果（3）数据分析第一图是调制信号，第二图是解调后的输出信号。
输入与输出信号相同，只是有一点延迟。
四、实验心得二进制频移键控使用不同的频率表示1和0.本实验解调使用的是相干解调.50赫兹的数字信号经500赫兹载波的调制.加上信道噪声后,分别相干解调.将两信号经比较后,还原原数字信号.实验三二进制移相键控调制一、实验目的1、了解掌握二进制数字调制中的几种常见和基本的方式。
2、通过仿真掌握各种二进制数字调制方法的原理。
二、实验内容1、仿真二进制移相键控及二进制差分相位键控（2PSK及2DPSK）三、设计与仿真（1）设计过程及设计图（2）设计仿真结果（3）数据分析第一图为源信号.第二图为调制的2PSK.第三图为调制的2DPSK. 第四图为2PSK 解调后的信号.第五图为2DPSK解调后的信号.由图知,解调后的波形与源图型一致,但有一定的延时.四、实验心得二进制相移键控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.本实验用的是2PSK和2DPSK两种相位键控,并分别解调.解调采用的是相干解调的方法.2DPSK中的相对码是通过将输出信号经过一个单位码元宽度延时与源信号做模2和运算来实现.其相干解调也是用延时方法.实验四现代数字调制一、实验目的1、了解几种常见的现代数字调制方式。
基于Systemview的数字频带传输系统的仿真
课程设计目的：1、熟练掌握Systemview的用法，在该软件的配合下完成各个系统的结构图，还有调试结果图2、深入了解2ASK，2FSK，2PSK，2DPSK的调制解调原理课程设计器材：PC机，Systemview软件课程设计原理：数字信号的传输方式可以分为基带传输和带通传输。
为了使信号在带通信道中传输，必须用数字基带信号对载波进行调制，以使信号与信道特性相匹配。
在这个过程中就要用到数字调制。
在通信系统中，利用数字信号的离散取值特点通过开关键控载波，来实现数字调制，这种方法通常称为键控法，主要对载波的振幅，频率，和相位进行键控。
键控主要分为：振幅键控，频移键控，相移键控三种基本的数字调制方式。
Systemview的基本介绍：SystemView是一个用于现代科学与科学系统设计与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。
如下图所示。
系统视窗左侧竖排为图符库选择区。
图符块（Token）是构造系统的基本单元模块，相当于系统组成框图中的一个子框图，用户在屏幕上所能看到的仅仅是代表某一数学模型的图形标志（图符块），图符块的传递特性由该图符块所具有的仿真数学模型决定。
创建一个仿真系统的基本操作是，按照需要调出相应的图符块，将图符块之间用带有传输方向的连线连接起来。
这样一来，用户进行的系统输入完全是图形操作，不涉与语言编程问题，使用十分方便。
用System-View仿真实现2PSK
通信系统实验实验报告数字频带传输系统及其性能估计实验——2PSK模拟调制、相干解调数字频带传输系统及其性能估计实验 ——2PSK 模拟调制、相干解调用System View 仿真实现二进制移相键控（2PSK ）模拟调制1、实验目的（1）了解2PSK 系统模拟调制的电路组成、工作原理和特点；（2）分别从时域、频域视角观测2PSK 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）采用模拟调制法实现2PSK 的调制；观测已调的2PSK 波形。
（2）获取主要信号的功率谱密度。
3、实验原理在二进制数字调控中，当正弦载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。
二进制移相键控信号的时域表达式为⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=∑n s n PSK nT t g a t e )()(2t c ωcos其中，n a 选择双极性，即n a =⎩⎨⎧-,1,1P P-1发送概率为发送概率为)(t g 是脉宽为S T 、高度为1的矩形脉冲，则有⎩⎨⎧-=,cos ,cos )(2t t t e c c PSK ωω P P -1发送概率为发送概率为 当发送二进制符号1时，已调信号)(2t e PSK 取0°相位，发送二进制符号0时，)(2t e PSK 取180°。
若用n ϕ表示第n 个符号的绝对相位，则有)(2t e PSK )cos(n c t ϕω+=，其中⎩⎨⎧︒︒=1800n ϕ 符号发送符号发送0,1,这种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，成为二进制绝对移相方式。
其模拟调制原理图如下：4、系统组成、图符块参数设置及仿真结果：图1 2PSK 模拟调制与相干解调系统组成码型变换乘法器双极性)(2t e PSK tc cos图2 单/双码变换图3 模拟调制其中图符0产生单极性PN序列，经过图符2、3转换后为双极性PN序列，传码率为20kbit/s；图符6输出正弦波，频率为40kHz；图符4 输出模拟调制的2PSK 信号；图符12 输出高斯噪声。
基于systemview的2PSK系统的设计与建模仿真分析
目录一、绪论 (3)二、Systemview软件简介 (4)2.1 Systemview软件特点 (4)2.2 使用Systemview进行系统仿真的步骤 (5)三、二进制移相键控（2PSK） (6)5.1 二进制移相键控（2PSK）的基本原理 (6)5.2 Systemview软件对2PSK系统进行仿真 (9)5.2.1 2PSK信号的产生 (9)5.2.2 2PSK相干解调系统 (10)5.2.3 2PSK 调制和Costas环解调系统组成 (12)5.2.4 2PSK信号的频谱和功率谱 (13)5.2.5 误比特率BER分析 (13)七、心得体会 (17)八、参考文献........................................... 错误!未定义书签。
基于Systemview的2PSK系统的设计与仿真分析摘要数字通信系统,按调制方式可以分为基带传输和带通传输。
数字基带信号的功率一般处于从零开始到某一频率低频段，因而在很多实际的通信中就不能直接进行传输，需要借助载波调制进行频谱搬移，将数字基带信号变换成适合信道传输的数字频带信号进行传输，这种传输方式，称为数字信号的频带传输或调制传输。
数字调制在实现的过程中常采用键控的方法，从几个不同参量的独立振荡源中选参量，由此产生的三种基本调制方式分别称为振幅键控（ASK,Amplitude-Shift keying）、移频键控（FSK ，Frequency-Shift keying）和移相键(PSK,Phase-Shift keying )或差分移相（DPSK,DifferentPhase-Shift keying）。
本文通过Systemview仿真软件，对2PSK系统进行仿真，分析2PSK的信号的调制方式，频谱特性，利用Costas环对2PSK信号进行解调以及2PSK的相干解调系统，并且对2PSK的抗噪声性能做了一定的分析，并进行仿真分析。
基于SystemView的通信系统的仿真
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主要原理
西安石油大学
AM
AM是指对信号进行幅度调制。一般做法就是先 在原信号上叠加一个直流信号，以保证信号 f(t)+A>0，后乘上一个高频的余弦信号，即得到 g(t)=[f(t)+A]coswt在频域上的效果就是将原信号 的频谱移动到w处，以适合信道传输的最佳频率 范围。g(t)的包络线即f(t)+A,用一个简单的包络 检测电路就可以接收并还原信号了。
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西安石油大学
FM
FM是指对信号进行频率调制。与AM调制都属于模拟信 号调制，属于线性调制。解调用锁相环法 。
锁相环PLL具有良好的跟踪性能，若环路滤波器的通频 带足够宽，输入 FM 信号时信号的调制频谱落在带宽之内， 这时压控振荡器的频率随输入信号频率的变化而变化，可以 简单地认为压控振荡器频率与输入信号频率之间的跟踪误差 可以忽略，即压控振荡器输出信号的角频率 wv (t ) 与输入 FM 波的瞬时角频率wFM (t ) 始终相等。
对调制和调制方式的选择要作全面考虑，如果抗噪声性能是最主 要的，则应考虑相干2PSK，而2ASK最不可取；如果要求较高的频 带利用率，则应选择相干2PSK、2PSK、2ASK，而2FSK最不可取 ；如果要求较高的功率利用率，则应选择相干2PSK、2PSK、2ASK 最不可取；若传输信道是随参信道，则2FSK具有更好的适应能力。 目 前 用 得 最 多 的 数 字 调 制 方 式 是 相 干 2 PSK 和 非 相 干 2 FSK。 相 干 2PSK主要用于高速数据传输，而非相干2FSK则用于中、低速数据 传输中，特别是在衰落信道中传输a 数据时，它证明了自己的广1泛9 的
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2FSK
西安石油大学
基于SystemView的2PSK仿真实现
JIANGSU TEACHERS UNIVERSITY OF TECHNOLOGY通信原理课程设计报告课程设计题目：基于SystemView的2PSK仿真实现班级：学号：姓名：指导教师姓名：钱志文任艳玲设计地点：60#5072015年序言 (3)第1章SystemView 软件介绍 (4)1.1 SystemView介绍 (4)第2章2PSK系统工作原理 (5)2.1 工作原理 (5)2.2 2PSK的解调原理 (6)第3章基于SystemView的2PSK仿真实现 (7)3.1仿真方案原理 (7)3.2仿真框图及介绍 (8)3.3 仿真结果及其分析 (8)参考文献 (11)体会与建议 (12)附录 (13)本次课程设计的课题是基于SystemView的2PSK系统仿真设计，要求为输入双极性码元速率为11B，载波频率为110Hz，观察输入序列、PSK信号、带通输出、低通输出和解调输出的波形是否正确和特点，并画出各点波形。
2PSK是二进制相移键控。
2PSK是相移键控的最简单的一种形式，它用两个初相相隔为180的载波来传递二进制信息。
在波形图中,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(通常默认为0相位)。
但是,由于在2PSK信号的载波恢复过程中存在着的相位模糊,即恢复的本地载波与所需的相干载波可能同相,也可能反相,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,即“1”变为“0”,“0”变为“1”,判决器输出数字信号全部出错。
这种现象称为2PSK 方式的“倒π”现象或“反相工作”。
这也是2PSK方式在实际中很少采用的主要原因。
另外,在随机信号码元序列中,信号波形有可能出现长时间连续的正弦波形,致使在接收端无法辨认信号码元的起止时刻。
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。
基于SystemView的2PSK通信系统仿真
科研实践二—基于SystemView的2PSK通信系统仿真学院:________________班级:________________姓名:________________学号:________________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 t2psk 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。
利用SystemView 实现2DPSK仿真
通信原理课程设计题目：2DPSK系统设计与仿真院（系）：电气与信息工程学院班级：姓名：学号：指导教师：教师职称：目录1 概要 (2)2 SystemView动态系统仿真软件 (3)2.1 SystemView系统的特点 (3)2.2 SystemView仿真步骤 (5)3 课程设计内容 (5)3.1 2DPSK系统组成及原理 (5)3.2 误比特率 (6)4 模型的建立及结果分析 (9)4.1低频2DPSK相干解调系统 (9)4.2高频2DPSK相干解调系统 (11)4.3 低频2DPSK差分解调系统 (15)4.4 高频2DPSK差分解调系统 (16)4.5 高频2DPSK系统差分与相干解调误码率比较 (18)5 设计过程中解决的问题 (20)6 心得体会 (22)7 教材与参考文献 (23)1 概述《通信原理》课程设计是通信工程、电子信息工程专业教学的重要的实践性环节之一，《通信原理》课程是通信、电子信息专业最重要的专业基础课，其内容几乎囊括了所有通信系统的基本框架，但由于在学习中有些内容未免抽象，而且不是每部分内容都有相应的硬件实验，为了使学生能够更进一步加深理解通信电路和通信系统原理及其应用，验证、消化和巩固其基本理论，增强对通信系统的感性认识，培养实际工作能力和从事科学研究的基本技能，在通信原理的理论教学结束后我们开设了《通信原理》课程设计这一实践环节。
Systemview是ELANIX公司推出的一个完整的动态系统设计、模拟和分析的可视化仿真平台。
从滤波器设计、信号处理、完整通信系统的设计与仿真，直到一般的系统数学模型建立等各个领域，Systemview 在友好而且功能齐全的窗口环境下，为用户提供了一个精密的嵌入式分析工具。
它作为一种强有力的基于个人计算机的动态通信系统仿真工具，可达到在不具备先进仪器的条件下也能完成复杂的通信系统设计与仿真的目的，特别适合于现代通信系统的设计、仿真和方案论证，尤其适合于无线电话、无绳电话、寻呼机、调制解调器、卫星通讯等通信系统；并可进行各种系统时域和频域分析、谱分析，及对各种逻辑电路、射频/模拟电路（混合器、放大器、RLC电路、运放电路等）进行理论分析和失真分析。
基于SystemView的2PSK仿真实现综述
JIANGSU TEACHERS UNIVERSITY OF TECHNOLOGY通信原理课程设计报告课程设计题目：基于SystemView的2PSK仿真实现班级：学号：姓名：指导教师姓名：钱志文任艳玲设计地点：60#5072015年序言 (3)第1章SystemView 软件介绍 (4)1.1 SystemView介绍 (4)第2章2PSK系统工作原理 (5)2.1 工作原理 (5)2.2 2PSK的解调原理 (6)第3章基于SystemView的2PSK仿真实现 (7)3.1仿真方案原理 (7)3.2仿真框图及介绍 (8)3.3 仿真结果及其分析 (8)参考文献 (11)体会与建议 (12)附录 (13)本次课程设计的课题是基于SystemView的2PSK系统仿真设计，要求为输入双极性码元速率为11B，载波频率为110Hz，观察输入序列、PSK信号、带通输出、低通输出和解调输出的波形是否正确和特点，并画出各点波形。
2PSK是二进制相移键控。
2PSK是相移键控的最简单的一种形式，它用两个初相相隔为180的载波来传递二进制信息。
在波形图中,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(通常默认为0相位)。
但是,由于在2PSK信号的载波恢复过程中存在着的相位模糊,即恢复的本地载波与所需的相干载波可能同相,也可能反相,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,即“1”变为“0”,“0”变为“1”,判决器输出数字信号全部出错。
这种现象称为2PSK 方式的“倒π”现象或“反相工作”。
这也是2PSK方式在实际中很少采用的主要原因。
另外,在随机信号码元序列中,信号波形有可能出现长时间连续的正弦波形,致使在接收端无法辨认信号码元的起止时刻。
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。
2DPSK(systemview)通信系统仿真实验报告
2DPSK传输系统仿真及其性能估计———模拟调制及非相干解调学院：班级：学号：姓名：验收日期：目录一．系统仿真目的--------------------------p1 二．系统仿真任务--------------------------p1 三．原理简介------------------------------p1 四．系统组成框图及图符参数设置------------p3 五．各点波形------------------------------p8 六．主要信号的功率谱密度------------------p18 七．滤波器的单位冲击响应及幅频特性曲线----p22 八．系统抗噪声性能分析--------------------p24 九．实验心得体会--------------------------p26⏹一．系统仿真目的1. 了解数字频带传输系统的组成、工作原理及其抗噪声性能；2. 掌握通信系统的设计方法与参数选择原则；3. 掌握使用SystemView软件仿真通信系统的方法。
⏹二. 系统仿真任务1. 设计2DPSK数字频带传输系统，并使用SystemView软件进行仿真；2. 获取主要信号的时域波形及相关的功率谱，以及滤波器的单位冲击相应和幅频特性曲线；3. 对所设计的2DPSK系统进行抗噪声性能分析，并作出误码率曲线。
⏹三. 原理简介在2PSK信号中，信号相位的变化是以未调正弦波的相位作为参考，用载波相位的绝对数值来表示数字信息的，所以称为绝对移相。
由于相干载波恢复中载波相位的180度相位模糊，导致解调出的二进制基带信号出现反向现象，从而难以实际应用。
为了解决2PSK信号解调过程的反向工作问题，提出了二进制差分相位键控（2DPSK）。
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。
System View通信系统仿真
摘要当今，随着数字通信技术和计算机技术的快速发展以及通信网与计算机网络的相互融合，信息科学技术已经成为21世纪国际社会和世界经济发展的新的强大动力。
信息作为一种资源，只有通过广泛的传播与交流，才能产生利用价值，促进社会成员之间的合作，推动社会生产力的发展，创造出巨大的经济效益。
而信息的传播与交流，是依靠各种通信方式与技术来实现的。
而数字通信系统因为具有许多模拟通信没有的优点，因此成为当今通信的发展方向。
本文主要介绍了数字通信中常用的4种数字调制方式2ASK、2FSK、2PSK以及2DPSK。
并且通过System View仿真软件对这四种基本的数字调制进行仿真，分别描绘了它们的调制解调电路以及各点波形，并在有噪声的情况下分析噪声对信号的影响。
关键词：通信系统2ASK 2FSK 2PSK 2DPSK System ViewAbstractNowadays, with digital communication technology and the rapid development of computer technology and communication networks and computer networks of mutual integration, information science and technology have become a 21st century economic development of the international community and the world a powerful new impetus. Information as a resource, only through broad dissemination and exchange can generate value in use, to promote cooperation among members of society to promote the development of social productive forces, creating huge economic benefits. The information dissemination and exchange, is to rely on a variety of communication methods and technologies to achieve. The digital communication system has many advantages which analog communication does not have, therefore become the development direction of communication.This paper describes commonly used in digital communication digital modulation 4 2ASK, 2FSK, 2PSK and 2DPSK.And we through System View simulation softwaresimulates these four basic types of digital modulation, respectively, describe their points modem circuit and waveforms, and analysis of the impact of noise on the signal in the case of noise.Keyword：Communication system2ASK2FSK2PSK2DPSK System View目录绪论----------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 1 第一章.通信系统及SYSTEM VIEW简介------------------------------------------------------------- 41.通信系统的简介--------------------------------------------------------------------------------------- 42.SYSTEM VIEW仿真软件简介 ------------------------------------------------------------------ 8 第二章.二进制振幅键控（2ASK） -------------------------------------------------------------------- 101.2ASK的调制原理 ---------------------------------------------------------------------------------- 102.2ASK的解调原理 ---------------------------------------------------------------------------------- 113.2ASK的SYSTEM VIEW仿真 ---------------------------------------------------------------- 12 第三章.二进制移频键控(2FSK) ------------------------------------------------------------------------ 211.2FSK调制原理 -------------------------------------------------------------------------------------- 212. 2FSK的解调原理 --------------------------------------------------------------------------------- 233. 2FSK的SYSTEM VIEW仿真 --------------------------------------------------------------- 24 第四章.二进制移相键控（2PSK） --------------------------------------------------------------------- 301.2PSK的调制原理----------------------------------------------------------------------------------- 302. 2PSK信号的解调原理--------------------------------------------------------------------------- 313. SYSTEM VIEW仿真---------------------------------------------------------------------------- 33 第五章.二进制差分相位键控（2DPSK） ------------------------------------------------------------ 371. 2DPSK信号的调制原理 ------------------------------------------------------------------------ 372. 2DPSK信号解调原理---------------------------------------------------------------------------- 393. 2DPSK的SYSTEM VIEW仿真------------------------------------------------------------- 40 结论--------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 45 谢辞--------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 45 参考文献 -------------------------------------------------------------------------------------------------------- 46绪论所谓通信系统,就是用电信号(或光信号)传递和交换信息过程的系统,也叫电信系统。
《数据通信》系统设计——用System_View仿真实现2PSK解析
《数据通信》课程系统设计报告数字频带传输系统及其性能估计实验——2PSK模拟调制、相干解调数字频带传输系统及其性能估计实验 ——2PSK 模拟调制、相干解调用System View 仿真实现二进制移相键控（2PSK ）模拟调制1、实验目的（1）了解2PSK 系统模拟调制的电路组成、工作原理和特点； （2）分别从时域、频域视角观测2PSK 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）采用模拟调制法实现2PSK 的调制；观测已调的2PSK 波形。
（2）获取主要信号的功率谱密度。
3、实验原理在二进制数字调控中，当正弦载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。
二进制移相键控信号的时域表达式为⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=∑n s n PSK nT t g a t e )()(2t c ωcos其中，n a 选择双极性，即n a =⎩⎨⎧-,1,1P P-1发送概率为发送概率为)(t g 是脉宽为S T 、高度为1的矩形脉冲，则有⎩⎨⎧-=,cos ,cos )(2t t t e c c PSK ωω P P -1发送概率为发送概率为 当发送二进制符号1时，已调信号)(2t e PSK 取0°相位，发送二进制符号0时，)(2t e PSK 取180°。
若用n ϕ表示第n 个符号的绝对相位，则有)(2t e PSK )cos(n c t ϕω+=，其中⎩⎨⎧︒︒=1800n ϕ 符号发送符号发送0,1,这种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，成为二进制绝对移相方式。
其模拟调制原理图如下：码型变换乘法器双极性 不归零)(2t e PSK t c ωcos4、系统组成、图符块参数设置及仿真结果：图1 2PSK模拟调制与相干解调系统组成图2 单/双码变换图3 模拟调制其中图符0产生单极性PN序列，经过图符2、3转换后为双极性PN序列，传码率为20kbit/s；图符6输出正弦波，频率为40kHz；图符4 输出模拟调制的2PSK 信号；图符12 输出高斯噪声。
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科研实践二—基于SystemView的2PSK通信系统仿真学院:________________班级:________________姓名:________________学号:________________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 t2psk 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（MATALAB）选择按钮，可分别双击他们选择调用。
在设计窗口中间的大片区域就是工作区域，用户可以在这里放置、定义和连接各种图符，建立新的系统。
系统视窗左侧竖排为图符库选择区。
图符块（Token）是构造系统的基本单元模块，相当于系统组成框图中的一个子框图，用户在屏幕上所能看到的仅仅是代表某一数学模型的图形标志（图符块），图符块的传递特性由该图符块所具有的仿真数学模型决定。
创建一个仿真系统的基本操作是，按照需要调出相应的图符块，将图符块之间用带有传输方向的连线连接起来。
这样一来，用户进行的系统输入完全是图形操作，不涉及语言编程问题，使用十分方便。
进入系统后，在图符库选择区排列着8个图符选择按钮创建系统的首要工作就是按照系统设计方案从图符库中调用图符块，作为仿真系统的基本单元模块。
可用鼠标左键双击图符库选择区内的选择按钮。
当需要对系统中各测试点或某一图符块输出进行观察时，通常应放置一个信宿（Sink）图符块，一般将其设置为“Analysis”属性。
Analysis块相当于示波器或频谱仪等仪器的作用，它是最常使用的分析型图符块之一。
在SystemView系统窗中完成系统创建输入操作（包括调出图符块、设置参数、连线等）后，首先应对输入系统的仿真运行参数进行设置，因为计算机只能采用数值计算方式，起始点和终止点究竟为何值？究竟需要计算多少个离散样值？这些信息必须告知计算机。
假如被分析的信号是时间的函数，则从起始时间到终止时间的样值数目就与系统的采样率或者采样时间间隔有关。
实际上，各类系统或电路仿真工具几乎都有这一关键的操作步骤，SystemView也不例外。
如果这类参数设置不合理，仿真运行后的结果往往不能令人满意，甚至根本得不到预期的结果。
有时，在创建仿真系统前就需要设置系统定时参数。
三 2PSK的调制的仿真设计根据模拟相频法原理图，利用System View软件进行仿真设计，得到图9图9 2PSK调制仿真设计图参数设置：Token 0：基带信号--PN码序列将参数设置为Rate=10HZ,Amp(幅度)= 0.5v, Offset(偏移)= 0.5v；Token 7、8：相乘器Token 3: 载波，载波频率为10HzToken 2：延时器，delay=0.5sToken 6：反相器Token 9：加法器Token 1、4、5、10: 分析观察窗口检查仿真电路图和参数设置无误后，进行仿真运行，运行时间设置为：Start Time: 0秒； Stop Time: 1秒；采样频率：Sample Rate：10000Hz。
如图10所示：图10 运行时间设置窗口图11 2psk调制系统已调信号：图12四二进制相移键控（2PSK）的解调2PSK的解调的仿真设计根据相干解调法原理图，利用System View软件进行仿真设计，得到图13所示：图13 2PSK解调仿真设计图参数设置：Token 0：基带信号--PN码序列将参数设置Rate=10Hz,Amp(幅度)= 1v, Offset(偏移)= 0v；Token 2、9: 乘法器Token 3、6: 载波，载波频率为100HzToken 5：加法器Token 11：IIR Butterworth低通滤波器，截止频率60Hz，No.of Poles=3；Token 13：比较器Token 14：保持器Token 1、4、7、10、12、15: 分析观察窗口检查仿真电路图和参数设置无误后，进行仿真运行，运行时间设置为：Start Time: 0秒； Stop Time: 1秒；采样频率：Sample Rate：10000Hz。
如图14所示：图14 运行时间设置窗口图15 2psk调制解调组成调制信号：图16解调后的信号：图17六实习心得通过本次课程设计，我掌握了systemview软件的基本操作，并对各种模拟传输系统和数字传输系统有了更深刻的了解，对其各个部件的参数和作用有了更系统的认识。
在课程设计过程中出现了很多问题，但在网络和同学的帮助下都一一解决。
比如在设计2psk的过程中，由于我没有把2psk用相位表示码元的规则搞清楚，本应是正确的解调系统，却解调出了2psk反相工作的波形。
实习过程中同学们和我相互帮忙、讲解，解决了很多在理论课时听的不是很明白的问题。
这次课程设计让我收获很大。
七参考文献[1] 曹志刚钱亚生编现代通信原理清华大学出版社1992。
[2] 罗伟雄韩力原东昌编通信原理与电路北京理工大学出版社1999。
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[4] 陈星刘斌编SystemView通信原理实验指导北京航空航天大学电子工程系内部讲义1997。
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[6] 樊昌信曹丽娜编《通信原理》第六版国防工业出版社。
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