2DPSK的调制和解调(键控调制 相干解调)

2DPSK的调制和解调键控调制 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、 试验目的 （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） 熟识系统中信号功率谱的特点。 2、 试验内容 以 PN 码作为系统输入信号， 码速率 Rb＝20kbit/s。 （1） 采纳键控法实现 2DPSK 的调制； 分别观测肯定码序列、 差分编码序列， 比较两序列的波形； 视察调制信号、 载波及 2DPSK 等信号的波形。 （2） 获得主要信号的功率谱密度。 3、 试验原理 2DPSK 方式是用前后相邻码元的载波相对相位变更来表示数字信息。 假设前后相邻码元的载波相位差为 Dj， 可定义一种数字信息与 Dj 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 数数字字信信息息与与 Dj 之之间间的的关关系系也也可可以以定定义义0,01fD p表示数字信息 ，表示数字信息 10 0p p肯定码为为 1 1 0 1 0 0 1 2DPSK0 0 0 p0 0 0 0 0 0 p p ppp pp二进制数字信息 信号相位 或 0,10fD p表示数字信息 ，表示数字信息 2DPSK 信号调制过程波形如图 1 所示。 1 0 0 1 0 1 1 0 10110010 2 图 1 2DPSK 信号调制过程波形 可以看出， 2DPSK 信号的实现方法可以采纳 首先对二进制数字基带信号进行差分编码， 将肯定码表示二进制信息变换为用相对码表示二进制信息， 然后再进行肯定调相， 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。 cos w ct0开关电路e2DPSKtp180 移相st码变换 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}为二进制肯定码序列， {dn}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纳D触发器， 而是采纳操作库中的延迟图符块。 4、 系统组成、 图符块参数设置及仿真结果 QDCK an 发送码时钟dn-1 dn 图 3 差分编码器 键控法 采纳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 产生肯定码序列， 传码率为 10kbit/s。 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 编号 库/名称 参 数 0 Source PN Seq Amp 1 v， Offset 0 v， Rate 10e3 Hz， Levels 2， Phase 0 deg 1 Operator Delay Non-Interpolating， Delay 100.e-6 sec， Output 0 Delay ， Output 1 Delay - dT t2 2 Logic XOR Gate Delay 0 sec， Threshold 0 v， True Output 1 v False Output -1 v 3 Source Sinusoid Amp 1 v， Freq 20e3 Hz， Phase 0 deg， Output 0 Sine t4 t5 ， Output 1 Cosine 4 Logic SPDT Switch Delay 0 sec， Threshold 500.e-3 v， 0 t3 Output 0， 1 t5 Output 0， Control t2 5 Operator Negate 系统定时 起始时间 0 秒， 终止时间 1.5e-3 秒， 采样点数 500， 采样速率 300e3Hz，获得的仿真波形如图 5 所示。 （a） 肯定码序列 （b） 相对码序列 （c） 未调载波信号 （d） 二相相对调相（2DPSK） 信号 图 5 调制过程仿真波形 从图 5（b） 和（d） 波形对比中可以发觉， 相对码序列中的1 使已调信号的相位变更 相位； 相对码的0 使已调信号的相位变更 0 相位。 肯定码和 2DPSK 的瀑布图如图 6 所示。 图 6 肯定码和 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。 图 11 正弦载波的频谱 2DPSK 的功率谱如图 12 所示。 图 12 2DPSK 的功率谱 由图 10 可见， 基带信号的大部分能量落在第一个零点（10kHz） 的频率范围之内， 即基带带宽为 10kHz； 又由图 8（b） 可见， 相对码序列为双极性脉冲序列， 不含有直流重量， 所以， 不含离散谱。 由图 11 可见， 载频信号的频谱位于 20kHz， 且频谱较纯。 由图 12 可见， 已调信号的频谱为 DSB 信号， 因为调制信号为双极性不归零脉冲， 用双极性不归零码对载波进行相乘的调制， 可以达到抑制载波的目的， 即已调信号的频谱中， 只有载频位置， 没有载波重量， 频带宽度为 20kHz。 6、 思索题 （1） 假如调制信号 PN 序列的传码率改为 20 kbit/s， 调制系统中哪些图符的参数要做变更怎样变更仿真软件的系统定时该如何设置 （2） 视察功率谱密度， PN 序列的功率谱和 2DPSK 信号的功率谱中， 有无离散重量 为什么 它们的带宽分别是多少 用 SystemView 仿真实现 二进制差分相位键控（2