2DPSK的调制和解调(键控调制 相干解调)

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1、用SystemView仿真实现二进制差分相位键控(2DPSK)的调制1、实验目的:(1)了解2DPSK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2DPSK系统中的基带信号、载波及已调信号;(3)熟悉系统中信号功率谱的特点。2、实验内容:以PN码作为系统输入信号,码速率Rb=10kbit/s。(1)采用键控法实现2DPSK的调制;分别观测绝对码序列、差分编码序列,比较两序列的波形;观察调制信号、载波及2DPSK等信号的波形。(2)获取主要信号的功率谱密度。3、实验原理:2DPSK方式是用前后相邻码元的载波相对相位变化来表示数字信息

2、。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字信息与Dj之间的关系也可以定义为2DPSK信号调制过程波形如图1所示。100101102图12DPSK信号调制过程波形可以看出,2DPSK信号的实现方法可以采用:首先对二进制数字基带信号进行差分编码,将绝对码表示二进制信息变换为用相对码表示二进制信息,然后再进行绝对调相,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。图22DPSK信号调制器原理图QDCKan发送码时钟dn-1dn其

3、中码变换即差分编码器如图3所示。在差分编码器中:{an}为二进制绝对码序列,{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用D触发器,而是采用操作库中的“延迟图符块”。图3差分编码器4、系统组成、图符块参数设置及仿真结果:键控法:采用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产生绝对码序列,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20kHz;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。

4、表1:键控法图符参数设置表编号库/名称参数0Source:PNSeqAmp=1v,Offset=0v,Rate=10e+3Hz,Levels=2,Phase=0deg1Operator:DelayNon-Interpolating,Delay=100.e-6sec,Output0=Delay,Output1=Delay-dTt22Logic:XORGateDelay=0sec,Threshold=0v,TrueOutput=1vFalseOutput=-1v3Source:SinusoidAmp=1v,Freq=20e+3Hz,Phase=0deg

5、,Output0=Sinet4t5,Output1=Cosine4Logic:SPDTSwitchDelay=0sec,Threshold=500.e-3v,Input0=t3Output0,Input1=t5Output0,Control=t25Operator: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300e+3Hz,获得的仿真波形如图5所示。(a)绝对码序列(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)波形对比中可以发现,相对码序列中的

6、“1”使已调信号的相位变化π相位;相对码的“0”使已调信号的相位变化0°相位。绝对码和2DPSK的瀑布图如图6所示。图6绝对码和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122DPSK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,不含有直流分量,所以,不含离散谱。由图11可见,载频信号的频谱位于20kHz

7、,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,没有载波分量,频带宽度为20kHz。6、思考题:(1)如果调制信号PN序列的传码率改为20kbit/s,调制系统中哪些图符的参数要做改变?怎样改变?仿真软件的系统定时该如何设置?(2)观察功率谱密度,PN序列的功率谱和2DPSK信号的功率谱中,有无离散分量?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(2DPSK)的解调1、实验目的:

8、(1)了解2DPSK系统解调的电路组成、工作原理和特点;(2)掌握2DPSK系统解调过程信号波形的特点;(3)熟悉系统中信

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