dbpsk传输系统实验

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1、实验五DBPSK传输系统实验一、实验原理和电路说明差分BPSK是相移键控的非相干形式，它不需要在接收机端恢复相干参考信号。非相干接收机容易制造而且便宜，因此在无线通信系统中被广泛使用。在DBPSK系统中，输入的二进制序列先差分编码，然后再用BPSK调制器调制。差分编码后的序列﹛an﹜是通过对输入bn与an-1进行模2和运算产生的。如果输入的二进制符号bn为0，则符号an与其前一个符号保持不变，而如果bn为1，则an与其前一个符号相反。差分编码原理为：其实现框图如图3.3.1所示：图3.3.1差分编码示意图一个典型的差分编码调制过程如3.3.2图所示：图3.3.2差分编码与载波

2、相位示意图在DBPSK中,其不需要进行载波恢复,但位定时仍是必须的。在DPSK中如何恢复位定时信号，初看起来比较复杂。我们仍按以前的信号定义，如图3.3.3所示：图3.3.3位定时误差信号提取实际上其与相干BPSK中的位定时恢复是一样的，由于其存在一个较小的系统剩余频差（发送中频与接收本地载波的频差，其与码元速率相比而言一般较小），结果是在每个剩余频差的周期中，具有很多有码元信号（例如对于64KBPS的速、剩余频差为1KHZ，则每个剩频差的周期中可包含64个码元符号）。从这些码元信号中可以根据下面的公式对位定时误差的大小进行计算：当然在剩余载波发生正负变化时，按上式提取的位定

3、时误差信号可能出现不正确的情况，但只要在位定时误差信号的输出端加一滤波器，就可以克服在DBPSK中剩余载波的影响（在相对剩余载波不大时）。位定时的调整如下：如果，则位定时抽样脉冲向前调整；反之应向后调整。对DBPSK的解调是通过比较接收相邻码元信号（I，Q）在星座图上的夹角,如果大于900则为1，否则为0,如图3.3.4所示:图3.3.4DBPSK差分解调示意图即按下式进行：如果，则判为１，反之判为0。虽然DBPSK差分解调降低了接收机复杂度的优点，但它的能量效率比相干BPSK低3dB。在加性高斯白噪声环境中，平均错误概率如下所示：在DBPSK方式中，由于不需要恢复载波，因而

4、不能观察到接收端的眼图信号。但可以观察抽样判决点之前的信号波形来判断接收信号的质量与解调性能。差分BPSK的抽样判决点波形较相干BPSK要差，如图3.3.5所示。图3.3.5DBPSK解调的抽样判决点波形在通信原理综合实验系统中，差分BPSK的解调过程如图3.3.6所示：1、在图中，A/D采样速率为4倍的码元速率，即每个码元采样4个样点。2、采样之后，进行平方根Nyquist匹配滤波。3、将匹配滤波之后的样点进行样点抽取，每两个样点抽取一个采样点。即每个码元采样2个点并送入后续处理。4、将每个码元2个点进行位定时处理，根据位定时误差信号对位定时进行调整。测量点TPH02为恢复

5、位定时时钟。5、将位定时处理之后的最佳样点送入后续处理（即又进行了2:1的样点抽取）。6、对最佳样值进行差分解调，并进行判决处理，判决前信号可在测量点观察到。二、实验仪器1、JH5001通信原理综合实验系统一台2、20MHz双踪示波器一台3、JH9001型误码测试仪（或GZ9001型）一台三、实验目的1、了解BPSK差分解调的基本工作原理；2、掌握DBPSK数据传输过程；3、掌握BPSK/DBPSK性能的测试；4、熟悉DBPSK在噪声信道下的基本性能；5、了解DBPSK在衰落信道下的基本性能；四、实验内容测试前检查：首先通过选择菜单将通信原理综合实验系统调制方式设置成“DBP

6、SK传输系统”；用示波器测量TPMZ07测试点的信号，如果有脉冲波形，说明实验系统已正常工作；如果没有脉冲波形，则需按面板上的复位按钮重新对硬件进行初始化。（一）DBPSK调制1.差分编码观测通信原理实验箱仅对“外部数据输入”方式输入数据提供差分编码功能。外部数据可以来自误码仪产生或汉明编码模块产生的m序列输出数据。当使用汉明编码模块产生的m序列输出数据时，将汉明编码模块中的信号工作跳线器开关SWC01中的H_EN和ADPCM开关去除，将输入信号跳线开关KC01设置在m序列输出口DT_M上（右端）；将汉明译码模块中汉明译码使能开关KW03设置在OFF状态（右端），输入信号和时

7、钟开关KW01、KW02设置在来自信道CH位置（左端）。通过菜单选择发送数据为“外部数据输入”方式。（1）将汉明编码模块中的信号工作跳线器开关SWC01中M_SEL2跳线器插入，产生7位周期m序列。用示波器同时观察DSP+FPGA模块内发送数据信号TPM02（或汉明编码模块TPC04输出的m码序列）和差分编码输出数据TPM03，分析两信号间的编码关系。记录测量结果。（2）将汉明编码模块中的信号工作跳线器开关SWC01中M_SEL2和M_SEL2跳线器都插入，产生15位周期m序列，重复上述测量步骤。记录测