2PSK相干解调器设计

课程设计

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数字

课程设计报告

电子与信息工程学院

电子与信息工程系

2PSK相干解调器设计

1.摘要：

通信按照传统的理解就是信息的传输与交换。在当今信息社会，则与传感，计算技术紧密结合，成为整个社会的高级“神经中枢”。没有通信，人类社会是不可想象的。一般来说，社会生产力水平要求社会通信水平与之相适应。倘若通信的水平跟不上，社会成员之间的合作程度就受到限制，社会生产力的发展也必然最终受到限制。可见，通信是十分重要的。

针对信号的特点，主要研究2PSK实验系统及性能仿真，通过简要介绍数字频带系统二进制相位键控2PSK，在讨论二进制数字调制与解调原理的基础上，针对2PSK信号的特点，提出了一种基于Matlab的2PSK信号调制与解调设计方案，并进行了。利用系统设计、分析和的可视化开发环境——Matlab软件平台进行通信原理系统仿真实现。以2PSK的调制解调原理为例分析了仿真过程，结果表明通过用软件仿真，可以很方便地得到所设计电路的输出结果与分析。

关键词:通信 2PSK 仿真性能分析 Matlab 波形

2. 设计题目及要求

设计题目：2PSK相干解调器设计

设计要求：1、用simulink对系统建模

2、输入数字信号序列并进行接收判决。

3、通过多次输入输出对所设计的系统性能进行分析

4、对解调原理进行分析。

3. 相关知识

3.1.1 基础知识与公式

在二进制数字调之中，当正弦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0.二进制相移键控（2PSK ）是用二进制数字信号控制在博得两个相位，这两个相位通常相隔π弧度，例如用相位0和π分别表示1和0。二进制相移键控的时域表达式：

E2PSK(t)=wct nTs t g a n cos )]([-∑π

3.1.2二进制移相键控信号时间波形

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，称为二进制绝对移相方式。

图3—1二进制移相键控信号的典型时间波形

3.2 原理

3.2.1 2PSK 信号的调制原理框图如图所示。S （t ）是双极性的基带信号。

（a ）模拟调制方法

（b）监控法

图3-2 2PSK信号的调制原理图

3.2.2 2PSK信号的解调通常采用的是相干解调方法。解调器原理框图如图所示。

图3-3 2PSK信号的解调原理图

图3-4 2PSK信号相干解调时各点时间波形

2PSK信号相干解调各点时间波形如上图所示。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（默认0相位）。但是由于在2PSK信号的载波恢复过程中存在着180°的相位模糊，即回复的本地载波与所需要的相干载波可能相同，也可能相反，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，判决其输出数字信号全部出错。这种现象称为2PSK方式的“倒π”或“反相工作”。这是实际应用中它出现较少的主要原因。

4. 设计内容

4.1simulink仿真演示——调制过程

首先西药建立一个2PSK的调制系统模型得到2PSK的信号。调用matlab 软件中的simulink。利用其中的模块建立调制系统模型：选用两个正弦波，并给予一个定时脉冲，送到2PSK的产生模块里直接输出2PSK的信号，送到滤波器模块里观察波形。

图4-1 simulink仿真演示框图

图4-2 调制的各点时间波形图

图4-3 Sin wave和Sin wave1是反相的载波，正玄脉冲作为信号源，各个参数设置

所以设置载波是幅度为3频率为4Hz采样时间为0.002s的反相信号。

4.2 simulink仿真演示——解调过程

图4-5 simulink仿真演示框图

图4-6 带通滤波器和低通滤波器的参数设置

图4-7 解调的各点时间波形图

5. 心得体会

这次的课程设计让我学到了很多知识。在课程设计过程中，才发现了自己学习中这样或者那样的问题。对书本上的基础知识掌握不够扎实，对word 的不够熟练运用，都是我在课程设计中遇到的问题。在解决这些问题的过程中，通过同学的帮助，网上，书上查阅资料，自己研究感觉自己成长了很多。其次，对于matlab软件的应用，我对matlab中的simulink的系统仿真有了初步的了解，知道了如何利用这个软件进行绘图，形象的描述了波形，与书上的知识相结合很好的掌握了2PSK的知识。这次课程设计很好的锻炼了

我的动手能力。作为一个电信专业的学生，我应该个更牢固的掌握这门学科，

并且把它运用到实践上。

6. 参考文献

[1] 王兴亮编著，《数字通信原理与技术》，西安电子科技大学出版社，第二版

[2] 徐明远编著，《MATLAB仿真在通信与电子工程中的应用》，西安电子科技大学出版社，2005

[3] 孙屹吴磊编著, 《Simulink通信仿真开发手册》,国防工业出版社,2003