systemview仿真2psk課程設(shè)計(jì)報告

./通信原理實(shí)習(xí)報告專業(yè)：班級：學(xué)號：：指導(dǎo)老師：用systemview仿真二進(jìn)制相移鍵控的調(diào)制與解調(diào)系統(tǒng)1.工作原理：2PSK,二進(jìn)制移相鍵控方式,是鍵控的載波相位按基帶脈沖序列的規(guī)律而改變的一種數(shù)字調(diào)制方式。就是根據(jù)數(shù)字基帶信號的兩個電平<或符號>使載波相位在兩個不同的數(shù)值之間切換的一種相位調(diào)制方法。在2psk中,通常用初始相位0和π分別表示二進(jìn)制"1"和"0"。其表達(dá)式如下：FFpsk〔t=Acoswct發(fā)送1時-Acoswct發(fā)送0時2psk的典型波形如圖：由于表示信號的兩種碼元的波形相同,極性相反,故2psk信號的一般可以表述為一個雙極性非歸零的矩形波脈沖序列與一個正弦載波相乘,即QUOTE<t>=s<t>coswct2psk可以用兩種調(diào)制方式,如圖2psk的模擬調(diào)制法；2psk的鍵控調(diào)制方法說明：2psk調(diào)制器可以采用相乘器,也可以采用相位選擇器就模擬調(diào)制法而言,與產(chǎn)生2ASK信號的方法比較,只是對s<t>要求不同,因此2PSK信號可以看作是雙極性基帶信號作用下的DSB調(diào)幅信號。而就鍵控法來說,用數(shù)字基帶信號s<t>控制開關(guān)電路,選擇不同相位的載波輸出,這時s<t>為單極性NRZ或雙極性NRZ脈沖序列信號均可。2PSK信號屬于DSB信號,它的解調(diào),不再能采用包絡(luò)檢測的方法,只能進(jìn)行相干解調(diào)。2.2psk的解調(diào)原理說明：由于PSK信號的功率譜中五載波分量,所以必須采用相干解調(diào)的方式。在相干解調(diào)中,如何得到同頻同相的本地載波是個關(guān)鍵問題。只有對PSK信號進(jìn)行非線性變換,才能產(chǎn)生載波分量。2PSK信號經(jīng)過帶通濾波器得到有用信號,經(jīng)相乘器與本地載波相乘再經(jīng)過低通濾波器得到低頻信號v<t>,再經(jīng)抽樣判決得到基帶信號。3.systemview仿真原理用systemview仿真時,采用的是鍵控法調(diào)制產(chǎn)生2psk信號和相干解調(diào)恢復(fù)基帶信號。在沒有噪聲的理想情況下進(jìn)行仿真,如圖：說明：0本地載波選取正弦零相位信號。1數(shù)字基帶信號是偽隨機(jī)信號,輸出是雙極性非歸零波形,用來控制2單刀雙擲開關(guān),產(chǎn)生2psk信號。9選擇的波形參數(shù)與0本地載波完全相通,只有這樣才能正確解調(diào)出基帶信號1的波形。7低通濾波器濾除相干載波與2psk相乘后的交流成分,通過直流成分。根據(jù)鍵控規(guī)則,選擇"0"相位的表示碼元"1","π"相位表示碼元"0",后邊的8抽樣判決器設(shè)置門限值為0,大于0時輸出碼元"1",小于0時輸出碼元"0"。3是反相器。5是乘法器。11—14是分析部件。系統(tǒng)各個波形：圖A.基帶信號圖A可以看出輸出碼元序列為10010。圖B.經(jīng)調(diào)制出的2psk波形圖B可以看出2psk已調(diào)信號使用相位"0"表示碼元"1",用相位"π"表示碼元"0"。與規(guī)則相符。圖C.與相干載波相乘后輸出波形從圖C中可以看出2psk相干解調(diào)中已調(diào)信號與載波相乘輸出的波形中含有很多高頻成分,我們需要用低通濾波器將這些高頻成分濾除,得到需要的直流分量。圖D.經(jīng)低通濾波器后輸出波形圖D中可以看出經(jīng)過低通濾波器后大部分高頻成分已經(jīng)濾除,這樣再進(jìn)行抽樣判決就可以解調(diào)出原始基帶信號。圖E.經(jīng)抽樣判決器后輸出波形圖E可以看出經(jīng)判決后,輸出和基帶信號幾乎完全相同〔有一定的延遲,這樣就完全解調(diào)出2psk中的基帶信號了。4.2psk的反相工作由于2psk信號的載波恢復(fù)過程中存在著180o的相位模糊,即恢復(fù)解調(diào)出的數(shù)字基帶信號與發(fā)送的數(shù)字基帶信號正好相反,即"1"變?yōu)?0","0"變?yōu)?1",判決器輸出數(shù)字信號全部出錯。這種現(xiàn)象成為2psk方式的倒π現(xiàn)象或反相工作。下邊用systemview進(jìn)行仿真在這個系統(tǒng)中我們將相干載波的相位調(diào)整與本地載波相位相反后,經(jīng)解調(diào)出來的波形就是2psk的反相工作。系統(tǒng)各個波形：圖F.基帶信號圖F可以看出輸出碼元序列同樣為10010。正好可以與正常解調(diào)做對比。圖G.與反相本地載波相乘后輸出波形圖G與圖C相比,其振幅的數(shù)值完全相反。從此處影響了正常的解調(diào)。圖H.經(jīng)低通濾波器后輸出的波形圖I.經(jīng)判決器后輸出波形圖I與圖F對比,其碼元正好相反,原因就是相干解調(diào)的相干載波的相位與本地載波相位相差180o所造成的。這就2psk的反相工作。5．結(jié)論2psk系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)比較簡單,調(diào)制信號比較容易。但由于2psk只能用相干解調(diào)恢復(fù)基帶信號,而在相干解調(diào)中,要得到與接收2psk信號同頻同相的相干載波比較困難,所以2psk在實(shí)際中很少采用。實(shí)際中采用比較多的是2dpsk〔二進(jìn)制差分相移鍵控體制。6.實(shí)習(xí)心得通過本次課程設(shè)計(jì),我掌握了systemview軟件的基本操作,并對各種模擬傳輸系統(tǒng)和數(shù)字傳輸系統(tǒng)有了更深刻的了解,對其各個部件的參數(shù)和作用有了更系統(tǒng)的認(rèn)識。在課程設(shè)計(jì)過程中出現(xiàn)了很多問題,但在老師的指導(dǎo)和同學(xué)的幫助下都一一解決。比如在設(shè)計(jì)2psk的過程中,由于我沒有把2psk用相位表示碼元的規(guī)則搞清楚,本應(yīng)是正確的解調(diào)系統(tǒng),卻解調(diào)出了2psk反相工作的波形。在迷惑不解之際,老師的指導(dǎo)讓我恍然大悟,原來還是自己沒有徹底理解