基于Matlab与DSPBuilder的2PSK调制解调器设计与仿真

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1、第３９卷第１０期专辑计算机科学Ｖｏｌ．３９Ｎｏ．１０Ｓｕｐｐ２０１２年１０月ＣｏｍｐｕｔｅｒＳｃｉｅｎｃｅＯｃｔ２０１２基于Ｍａｔｌａｂ与ＤＳＰＢｕｉｌｄｅｒ的２ＰＳＫ调制解调器设计与仿真李鹏飞１１１２李金平陆小菊赵欣（北京联合大学信息学院北京１００１０１）１（中国矿业大学（北京）机电与信息工程学院北京１０００８３）２摘要根据２ＰＳＫ调制解调的原理，建立２ＰＳＫ调制解调的数学模型。采用ＤＤＳ（ＤｉｒｅｃｔＤｉｇｉｔａｌＳｙｎｔｈｅｓｉｓ直接数字频率合成）技术对调制解调中的载波信号进行设计。在此基础上，基于Ｍａｔｌａｂ／Ｆｄａｔｏｏｌ

2、和ＤＳＰＢｕｉｌｄｅｒ搭建了实现２ＰＳＫ调制解调的硬件电路仿真模型，并在Ｍａｔｌａｂ和Ｍｏｄｅｌｓｉｍ中进行了仿真分析。仿真结果表明：本设计很好地实现了２ＰＳＫ调制解调器的功能，简化了硬件电路，减少了编程时间。关键词２ＰＳＫ，调制，解调，设计，仿真ＤｅｓｉｇｎａｎｄＳｉｍｕｌａｔｉｏｎｏｆ２ＰＳＫＭｏｄｅｍＢａｓｅｄｏｎＭａｔｌａｂａｎｄＤＳＰＢｕｉｌｄｅｒ１１１２ＬＩＰｅｎｇ－ｆｅｉＬＩＪｉｎ－ｐｉｎｇＬＵＸｉａｏ－ｊｕＺＨＡＯＸｉｎ（ＳｃｈｏｏｌｏｆＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ，ＢｅｉｊｉｎｇＵｎｉｏｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｂｅｉｊｉ

3、ｎｇ１００１０１，Ｃｈｉｎａ）１（ＳｃｈｏｏｌｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃ＆ＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＣｈｉｎａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＭｉｎｉｎｇ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００８３，Ｃｈｉｎａ）２ＡｂｓｔｒａｃｔＢａｓｅｄｏｎｔｈｅｐｒｉｎｃｉｐｌｅｏｆｔｈｅｍｏｄｕｌａｔｉｏｎａｎｄｄｅｍｏｄｕｌａｔｉｏｎｏｆＢｉｎａｒｙＰｈａｓｅＳｈｉｆｔＫｅｙｉｎｇ（２ＰＳＫ），ａｍａｔｈｅ－ｍａｔｉｃａｌｍｏｄｅｌｆｏｒｔｈｅｍｏｄｕｌａｔｉｏｎａｎｄｄｅｍｏｄｕｌａｔｉｏｎｏｆｔｈｅ２

4、ＰＳＫｗａｓｂｕｉｌｔａｎｄｔｈｅｃａｒｒｉｅｒｓｉｇｎａｌｗａｓｄｅｓｉｇｎｅｄｕｓｉｎｇｔｈｅｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｆＤｉｒｅｃｔＤｉｇｉｔａｌＳｙｎｔｈｅｓｉｓ（ＤＤＳ）．ＢａｓｅｄｏｎＭａｔｌａｂ／ＦｄａｔｏｏｌａｎｄＤＳＰＢｕｉｌｄｅｒ，ａｍｏｄｅｌｔｏｓｉｍｕｌａｔｅｔｈｅｈａｒｄｗａｒｅｃｉｒｃｕｉｔｏｆｔｈｅｍｏｄｕｌａｔｉｏｎａｎｄｄｅｍｏｄｕｌａｔｉｏｎｏｆ２ＰＳＫｗａｓｂｕｉｌｔ，ａｎｄｔｈｅｎａｎａｌｙｚｅｄｂｙＭａｔｌａｂａｎｄＭｏｄｅｌｓｉｍ．Ｔｈｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅ

5、ｄｅｓｉｇｎｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒｎｏｔｏｎｌｙｒｅａｌｉｚｅｓｔｈｅｆｕｎｃｔｉｏｎｏｆ２ＰＳＫｍｏｄｕｌａｔｏｒ－ｄｅｍｏｄｕ－ｌａｔｏｒｖｅｒｙｗｅｌｌ，ｂｕｔａｌｓｏｓｉｍｐｌｉｆｉｅｓｔｈｅｈａｒｄｗａｒｅｃｉｒｃｕｉｔａｎｄｒｅｄｕｃｅｓｔｈｅｐｒｏｇｒａｍｍｉｎｇｔｉｍｅ．ＫｅｙｗｏｒｄｓＢｉｎａｒｙｐｈａｓｅｓｈｉｆｔｋｅｙｉｎｇ，Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ，Ｄｅｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ，Ｄｅｓｉｇｎ，Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ１引言２２ＰＳＫ调制解调的基本原理在通信系统中，调制解调是一个重要的过程。相移键控（ＰＳＫ）系统是通过改变

6、本地载波的相尤其是在飞速发展的今天，无线通信和光通信的应位来传递数字信息的，这种调制并不改变数字信息用越来越广泛，但大多数的实际信道并不能直接传的周期和幅度。相移键控分为两种：一种为绝对相输基带信号。为了有效地传输，必须进行调制，即将移键控，即数字信号是以载波的相位不同来表示的；基带信号变换成适合信道传输特性的频带信号（已一种为相对相移键控，即以前一个码元的末相为参调信号）；而在接收端，为了得到需要的基带信号，必考，不是以固定的未调载波相位作基准。本设计采须对信道传来的已调波进行解调。数字调制的调制用的是绝对相移键控的方法。波是二进

7、制已编码的数字基带脉冲序列。用数字基２．１２ＰＳＫ调制的原理带信号去控制载波信号的相位，叫做相移键控２ＰＳＫ已调信号的时域表达式如式（１）所示。（ＰＳＫ）。ＰＳＫ（２进制相移键控）由于具有较好的抗ｕ２ｐｓｋ（ｔ）＝ｓ（ｔ）ｃｏｓωｃｔ干扰性和频带利用率，因此在中、高速数字通信中得∞到广泛的应用。本文利用ＤＳＰＢｕｉｌｄｅｒ搭建模块进＝［∑ａｎｇ（ｔ－ｎＴｓ）］ｃｏｓωｃｔ（１）ｎ＝－∞行２ＰＳＫ调制解调器的设计与仿真。其优点是便于式中，ｇ（ｔ）为幅度是Ａ的矩阵脉冲，同时ａｎ为＋１的［１］实现，减少了设计和开发的时间。概率为Ｐ，而为－

8、１的概率为１－Ｐ，所以我们可以化李鹏飞（１９８７－），男，硕士生，主要研究方向为嵌入式应用，Ｅ－ｍａｉｌ：ｌｉｐｅｎｇｆｅｉ１９８７１００３＠１６３．ｃｏｍ；李金平（１９５３－），男，教授，主要研究方向为嵌入式系统；陆小菊（１９８７－