2psk调制解调实验报告

基于SystemView的二进制相位键控（2PSK）的键控调制、

相干解调的仿真实现及其性能分析

一、实验目的

1、了解2PSK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。

二、系统仿真任务：

1. 码元传输速率：20kBd；

2. 设计一数字频带传输系统，并使用SystemView软件进行仿真；

3. 获取各点时域波形，波形、坐标、标题等要清楚；滤波器的单位冲击

相应和幅频特性曲线；

4. 获取主要信号的功率谱密度；

5. 获取不同信噪比下的眼图（至少5个）及星座图（星座图为选作内容）；

6. 测试不加噪声条件下的误码率，获取误码率曲线；

7.数据分析及心得体会要求手写；

8. 相干载波的提取为选作内容。

三、原理简介

1、2PSK的产生：

模拟法和数字键控法，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。

图1、2psk信号键控调制产生

2PSK信号与2ASK信号的时域表达式在形式上是完全相同的，所不同的只是两者基带信号s(t)的构成，一个由双极性NRZ码组成，另一个由单极性NRZ码组成。因此，求2PSK信号的功率谱密度时，也可采用与求2ASK信号功率谱密度相同的方法。

2、2PSK的解调系统：

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。2PSK相干解调系统框图及个测试行波形如下：

图2、2psk信号解调各点时间波形

四、系统组成框图及图符参数设置

4.1 2PSK信号的产生

图3、键控法产生2PSK信号框图

表1：2psk产生图符参数设置

编号

库/名称 参 数

3 Source: PN Seq Amp = 1v ，Offset = 0 v ，Rate = 20e+3 Hz ， Levels = 2，Phase = 0 deg

32 Multiplier Null

0 Source: Sinusoid Amp = 1 v ，Freq = 40e+3 Hz ，Phase = 0 deg ， 2 Logic: SPDT Switch Gate Delay = 0 sec ，

Ctrl Thresh=0.5v

33

Source:Unif Noise

Minimum = -1 Maxinum = -1

图4、通信信道框图

表2：信道图符参数设置

编号 库/名称 参 数 8 Adder Null 22 Operator:Gain 全局变量 9

Source:Gauss Noise

Std deviation=1

Mean = 0

图5、2PSK 相干解调框图 表3：相干解调图符参数设置

编号 库/名称 参 数 13

Operator:Liner SyetemFliters

Lowcutoff = 20e+3 No.of Poles = 3

23

Operator:Sampler

SampleRate = 20e+3

24

Operator:Holder Gain = 1

25 Logic:Buffer

Threshold = 0 False Output = 0

True Output = 1

14 31

Sink: RealTime

Null

图6、计算误码率框图

表4：计算误码率图符参数设置

编号 库/名称 参 数

3 Source ：PN seg Amp = 1v ，Offset = 0 v ，Rate = 20e+3 Hz ，

Levels = 2，Phase = 0 deg

26 Operator:Delay Delay = 50e-6 27 Operator:ReSample SampleRatr = 20e+3 28

Communication:BER

No.Trial = 2 Threshold = 0.5 Offset = 0

36 Sink:FinalValues

Null

五. 各点波形：包括时域波形、不同信噪比下的眼图（至少5个） 、覆盖图、瀑布图、可能的星座图等

系统定时：起始时间0秒，终止时间100e-6秒，采样点数200，采样速率1.6e+6Hz ，获得的仿真波形如下图所示。

图7、PN序列信号

图8、余弦载波信号

图9、载波信号180度相移

图10、2psk信号

图11、经高斯噪声信道后与载波相乘

图12、低通滤波

图13、抽样判决

图14、眼图-信噪比= 0dB

图15、眼图-信噪比= 10dB

图16、眼图-信噪比= 20dB

图17、眼图-信噪比= 30dB

图18、眼图-信噪比= 50dB

图19、2PSK与PN序列覆盖图

图20、PN序列与2psk信号瀑布图

图21、输入输出序列瀑布图