2DPSK解调电路的研究与设计

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1、一、二进制差分相移键控（2DPSK）基本原理21.12DPSK信号基本原理21.22DPSK信号的解调原理3二、2DPSK解调电路总设计思路4三、各单元电路模块解析53.1带通滤波器模块3.2本地载波与2DPSK信号相乘模块3.3低通滤波器模块73・4抽样判决模块810123.5逆码变换模块四、2DPSK解调电路的仿真4.12DPSK相干解调法的仿真电路图124.22DPSK相干解调法的仿真波形图1214五、2DPSK解调总电路图六、总结与心得体会15附录、参考文献16、二进制差分相移键控(2DPSK)基本原理1.12DPSK信号基本原理在

2、传输信号屮，2PSK信号和2ASK及2FSK信号相比，具有较好的误码率性能，但是，在2PSK信号传输系统中存在相位不确定性，并将造成接收码元“0”和“1”的颠倒，产生误码。这个问题将直接影响2PSK信号用于长距离传输。为克服此缺点，并保存2PSK的优点，将2PSK体制改进为二进制差分相移键控(2DPSK),即相对相移键控。2DPSK是利用相邻码元载波的相对值表示基带信号“0”和“1”的。现在用①表示载波的初始相位。△①=0设△①为当前码元和前一码元的相位之差:发送“0”时发送1时(1-1)则信号码可以表示为：S(t)=cos(Wot+①+①

3、)(1-2)式中，Wo=2Jifo为载波的角频率：①为前一码元的相位。下面以基带信号111001101为例，说明2DPSK信号的相位关系：基带信号111001101111001101△①兀兀兀00兀兀0兀兀兀兀00兀兀0兀初始相位①0兀2DPSK码元扌目位(①+△)兀0兀兀兀0兀兀00兀000兀00兀由此例可知，对于相同的基带输入码元序列，由于初始相位不同，码元的相位可以不同。也就是说，码元的相位并不直接代表基带信号；相邻码元的相位差才表示基带信号。为了解决码元定吋问题，可使当前码元的相位相对于前一码元的相位改变90度。因此，在相邻码

4、元之间必定有相位突跳。在接收端检测此相位突跳就能确定码元的起止时刻。从接收端来看，若收到一个信号序列，其码元相位为：兀0兀兀兀0兀兀0,则此序列所代表的基带信号有多种可能。若发送端采用的是2DPSK体制，且其初始相位为0,则此信号序列代表的基带信号是111001101.但是，若发送端采用的是2PSK体制，符合规律。相位0代表“0”，则它代表的基带信号是:101110110.这表明仅从接收信号看，它既可能是2PSK信号，也可能是2DPSK信号。只有接收端预先知道发送信号体制，才有可能正确接收。从这种现象屮受到启发，可以得到如下所述的在发送端产

5、生2DPSK信号的一种间接方法。仍以上例为例，若待发送的基带信号序列是111001101。我们可以先把它变成序列101110110,再用后者对载波进行2PSK调制，所得结果和用愿基带信号序列直接进行2DPSK调制是一样的。这个过程列表如下：基带序列111001101（绝对码）变换后序列（0）101110110（相对码）2PSK调制后的相位（0）兀0兀兀兀0兀兀0我们将基带序列称作绝对码，变换后的序列称作相对码。由上面的过程不难看岀，基带序列的变换规律是绝对码中的码元010使相对码元改变：绝对码元000使相对码元不变。这种变换是很容易实现的，

6、例如，用一个双稳触发器，它仅当输入010时状态才反转。由于这种间接法进行差分相移键控实现起来很简单，所以被实际采用。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岀的，在接收端只能采用相干解调，它的时域波形图如图1・1所示。图1-12DPSK信号在这种绝对移相方式中，发送端是采用某一个相位作为基准，所以在系统接收端也必须采用相同的基准相位。如果基准相位发生变化，则在接收端冋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用绝对移和方式，而采用相对移相方式。1.22

7、DPSK信号的解调原理2DPSK信号最常用的解调方法有两种，第-•种方法是2DPSK信号先经过带通滤波器，滤除调制信号频带以外的在信道屮混入的噪声，此后该信号分为两路，一路延吋一个码元的吋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，抽样判决器的输岀即为原基带信号。它的原理框图如图1-2所示。图1-2相位比较法原理方框图第二种方法是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

8、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1-3所示。图1-3相干解调法原理方框图