DPSK调制仿真系统

精品文档---下载后可任意编辑 学以致用，是学习的最终目的，为了要把所学到的知识应用到实际当中。通过这次的课程设计把我们书所学到的知识理解的更加透彻，在实践中检验自己所学的知识，也是为了能更好的应用MATLAB软件。所选的题目是相移监控：DPSK。 具有很好的解调性能，因此将 DPSK 自适应解调的误码性能与 DPSK 相干解调性能作比较具有重要意义。在二进制相移键控方式中，有绝对调相和相对解调两种方式。近年来自适应滤波(ADF)技术在通信系统中应用越来越广泛，如自适应干扰抵消、自适应频率跟踪与检测等。随着大规模集成电路技术的进展，采纳现有的DSPK使自适应滤波技术的关键算法付诸于工程实际已有可能。DPSK调制解调是数据传输的常用手段之一。常用的DPSK解调方法有两种，即差分相干解调和相干解调法。DPSK相干解调的性能较好而常常被采纳，其性能优劣主要在于如何得到同频同相载波。相干解调在实现上结构复杂、成本高，在工作频率高的场合下实现难度较大。自适应滤波技术中的单频跟踪技术在运用于信号解调时，兼有锁相和相干解调的功能，通过检测DPSK信号的相位信息并适当调整跟踪步长，可以获得优良的解调性能。课程设计的结果是通过MATLAB软件仿真出相应的图形和模型。引用《现代通信原理与技术》上的2DPSK信号相干解调系统性能分析模型和信号相干解调误码率分析模型，为基础设计我的课程设计。 关键字：MATLAB ，DPSK，差分相干解调，相干解调 第一章 设计内容及要求 【基本要求】 ①DPSK技术的应用 ② DPSK数字系统的原理分析 ③用matlab仿真实现 第二章 设计方案 2.1设计的目的和意义 用matlab /simulink完成DPSK信号的仿真分析对比，理解解调系统的性能。掌握各个模块之间的关系及系统参数，真确的应用matlab /simulink软件，学会使用软件中各个模块的作用、性能。把所学的知识与实际结合起来，应用到实际当中，学会使用matlab /simulink软件，掌握DPSK解调和调制。 2.2目标与总体方案 2.2.1 目标 通过matlab/simulink软件仿真出DPSK信号。画出信号的波形、眼图，调制误码率，使得产生的信号误码率尽可能达到最小，得出信号的仿真图。 2.2.2 总体方案 首先学习matlab仔细听老师讲的模块的作用，然后去图书馆借相应的书籍，，理解各个模块的做用。回到课本细致的学习相移键控的原理、系统的组成、系统的性能、误码率的影响。DPSK的解调方式的理解要透彻，学习每一个信号的所需要的相关知识。最后在matlab软件上进行仿真，找出相应的模块，所需的显示模块，调整各个模块的参数使得误码率尽可能的小。作出相应的波形，记录数据分析得出的数据，对得出的图形也进行分析，得出相应的结果。 第三章 系统的组成及工作原理 3.1系统组成 3.1 .1差分和逆差分变换模型 差分变换模型的功能是将输入的基带信号变为它的差分码。逆码变换器原理图如下： c a b 微分整流 脉冲展宽 逆码变换器 原理框图 3. 带通滤波器和低通滤波器的模型 带通滤波器模型的作用是只允许通过（fl，fh）范围内的频率重量、但将其他范围的频率重量衰减到极低水平。低通滤波器模型的作用是只允许通过（0，fh）范围内的频率重量，并且将其他范围的频率重量衰减到极低水平。在Matlab中带通滤波器和低通滤波器的模型可以用编写程序来模拟。 3.1.3 抽样判决器模型 抽样判决器的功能是根据位同步信号和设置的判决电平来还原基带信号。在Matlab中抽样判决器可以用simulink中的模块来模拟。它的模型框图如图所示，它的内部结构图如图所示。 图 3.2 抽样判决器 系统框图 3.2.1 系统结构图 图 系统结构图 2ＤＰＳＫ调制与解调总原理框图 图 2ＤＰＳＫ调制与解调总原理框图 3. 2DPSK信号原理 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。则数字信息序列与2DPSK信号的码元相位关系可举例表示如2PSK信号是用载波的不同相位直接去表示相应的数字信号而得出的，在接收端只能采纳相干解调，它的时域波形图如图所示。 图3.52DPSK信号 在这种绝对移相方式中，发送端是采纳某一个相位作为基准，所以在系统接收端也必须采纳相同的基准相位。假如基准相位发生变化，则在接收端回复的信号将与发送的数字信息完全相反。所以在实际过程中一般不采纳绝对移相方式，而采纳相对移相方式。 定义 DF为本码元初相与前一码元初相之差，假设： DF=0→数字信息“0”； DF=p→数字信息“1”。” 则数字信息序列与2DPSK信号的码元相位关系可举例表示如下： 数字信息： 1 0 1 1 0 1 1 1 0 1 DPSK信号相位：0 p p 0 p p 0 p 0 0 p 3. 2DPSK信号的调制原理 一般来说，2DPSK信号有两种调试方法，即模拟调制法和键控法。2DPSK信号的的模拟调制法框图如图所示，其中码变换的过程为将输入的单极性不归零码转换为双极性不归零码。 码变换 相乘 载波 s(t) eo(t) 图 模拟调制法 2DPSK信号的的键控调制法框图如图所示，其中码变换的过程为将输入的基带信号差分，即变为它的相对码。选相开关作用为当输入为数字信息“0” 时接相位0，当输入数字信息为“1”时接pi。 图 键控法调制原理图 .3 2DPSK信号的解调原理 2DPSK信号最常用的解调方法有两种，一种是极性比较和码变换法，另一种是差分相干解调法。2DPSK信号解调的极性比较法它的原理是2DPSK信号先经过带通滤波器，去除调制信号频带以外的在信道中混入的噪声，再与本地载波相乘，去掉调制信号中的载波成分，再经过低通滤波器去除高频成分，得到包含基带信号的低频信号，将其送入抽样判决器中进行抽样判决的到基带信号的差分码，再经过逆差分器，就得到了基带信号。它的原理框图如图所示。 延迟T 相乘器 低通滤波器 抽样判决器 2DPSK 带通滤波器 图 极性比较解调原理图 2DPSK信号解调的差分相干解调法的原理是2DPSK信号先经过带通滤波器，去除调制信号频带以外的在信道中混入的噪声，此后该信号分为两路，一路延时一个码元的时间后与另一路的信号相乘，再经过低通滤波器去除高频成分，得到包含基带信号的低频信号，将其送入抽样判决器中进行抽样判决，抽样判决器的输出即为原基带信号。它的原理框图如图所示。 带通 滤波器 相乘器 低通 滤波器 抽样 判决器 逆码变换 本地载波 2DPSK 图 差分相干解调原理图 第四章 实验结果分析 在确定了用matlab仿真实现DSPK的调制技术的应用，然后开始去图书馆查阅资料，编写实验程序。之后，通过多次的修改及耐心的调试，得到2DPSK信号经相关模块