【正文】 定信息符號。 為了更直觀地說明信號碼元的相位關(guān)系，我們可以用矢量圖來表述。按照（２ .3－１）的定義關(guān)系，我們可以用如圖２－ 3（ a）所示的矢量圖來表示，圖中，虛線矢量位置稱為基準(zhǔn)相位。在絕對相移中，它是未調(diào)制載波的相位；在相對相移中，它是前一碼元的載波相位，當(dāng)前碼元的相位可能是 0 或π。但是按照這種定義，在某個長的碼元序列中，信號波形的相位可能仍沒有突跳出點(diǎn)，致使在接收端無法辨認(rèn)信號碼元 的起止時刻。這樣， 2DPSK 方式雖然解決了載波相位不確定性問題，但是碼元的定時問題仍沒有解決。 為了解決定時問題，可以采用圖２－３（ b）所示的相移方式。這時，當(dāng)前的碼元的相位相對于前一碼元的相位改變177。π /2。因此，在相鄰碼元之間必定有相位突跳。在接收端檢測此相位突跳就能確定每個碼元的起止時刻，即可提供碼元定時信息。根據(jù) ITUT建議，圖２ ３（ a）所示的相移方式稱為 A 方式；圖２ ３（ b）所示的相移方式稱為 B 方式。由于后者的優(yōu)點(diǎn)，目前被廣泛采用。 錯誤 ! 2DPSK信號的產(chǎn)生方法：先對二進(jìn)制數(shù)字基帶信號進(jìn)行差分編碼，即把表示數(shù)字信息的序列的絕對碼變換成相對碼（差分碼），然后再根據(jù)相對碼絕對調(diào)相，從而產(chǎn)生二進(jìn)制差分相移鍵控信號。 2DPSK信號調(diào)制器原理框圖如圖２－ 4所示。 差分碼可取傳號差分碼或空號差分碼。其中，傳號差分碼的編碼規(guī)則為 1??? nnn bab （ － 2） 式中： ? 為模２加； 1?nb 為 nb 的前一碼元，最初的 1?nb 可任意設(shè)定。 式（２ .3－ 2）稱為差分編碼（碼變換），即把絕對碼變換為相對碼；其逆過程稱為差分譯碼（碼反變換），即 1??? nnn bba （ － 3） 2DPSK信號的解調(diào)方法之一是相干解調(diào)（極性比較法）加碼反變換法。 其解調(diào)原理是：對 2DPSK信號進(jìn)行相干解調(diào)，恢復(fù)出相對碼，再經(jīng)碼反變換器變換為絕對碼，從而恢復(fù)出發(fā)送的二進(jìn)制數(shù)字信息。在解調(diào)過程中，由于載波相位模糊性的影響，使得解調(diào)出的相對碼也可能是“１”和“０”倒置，但經(jīng)差分譯碼（碼反變換）得到的絕圖２－ 3 2DPSK 信號的矢量圖 參考相位 參考相位 π /2相位 π /2相位 (a) A方式 (b) B 方 式 cosωct 開關(guān)電路 s(t) 圖２－ 4 2DPSK 信號調(diào)制器原理框圖 180176。移相 o π 碼變換 e2DPSK (t) 對碼不會發(fā)生任何倒置的現(xiàn)象，從而解決了載波相位模糊性帶來的問題。 2DPSK的相干解調(diào)器原理框圖如圖２－５所示。 2DPSK信號的另一種解調(diào)方法是差分相干解調(diào)（相位比較法），其原理框圖如圖２－ 6所示。用這種方法解調(diào)進(jìn)不需 要專門的相干載波，只需由收到的 2DPSK信號延時一個碼元間隔 Ts，然后與 2DPSK信號本身相乘。相乘器起著相位比較的作用，相乘結(jié)果反映了前后碼元的相位差，經(jīng)低通濾波后再抽樣判決，即可直接恢復(fù)原始數(shù)字信息，故解調(diào)器中不需要碼反變換器。 2DPSK系統(tǒng)是一種實(shí)用的數(shù)字調(diào)相系統(tǒng)，但其抗加性白噪聲性能比 2PSK的要差。 仿真 結(jié)果與分析 及仿真流程 2PSK 調(diào)制和解調(diào)仿真 結(jié)果與分析 2PSK 調(diào)制采用圖２－１（ b）所示 方法 ，當(dāng)源信號為０時傳送載波，當(dāng)源信號為１時傳送相移 180 度的載波，即產(chǎn)生 2PSK 信號。 2PSK 解調(diào)采用如圖２－２所示 方法 ，將 2PSK 信號在頻域上與載波相乘，再經(jīng)過低通濾波，然后進(jìn)行抽樣判決得到解調(diào)信號。 2PSK 調(diào)制和解調(diào)各環(huán)節(jié)仿真波形如下各圖所示。 圖２－ 5 2DPSK 相干解調(diào)器原理框圖 e2DPSK (t) cosωct 相乘器 低通濾波器 抽樣判決器 定時脈沖 碼反變換器 輸出 帶通濾波器 圖２－ 6 2DPSK 差分相干解調(diào)器原理框圖 e2DPSK (t) 相乘器 低通濾波器 抽樣判決器 定時脈沖 輸出 帶通濾波器 延遲 Ts 圖 31原信號波形及原信號波形頻譜 其中源信號是隨機(jī)產(chǎn)生的二進(jìn)制碼元，載波頻為 fc=256Hz，幅度為１的余弦波。 、 圖 32根升余弦濾波器單位沖擊序列及根升余弦濾波器頻譜 圖 33 2PSK 解調(diào)信號 SNR=0dB 時及 2PSK 解調(diào)信號頻譜 SNR=0dB 時 圖 34 2PSK 加噪聲調(diào)制信號 SNR=0dB 時及 2PSK 加噪聲調(diào)制信號頻譜 SNR=0dB 時 源信號經(jīng)過 2PSK 調(diào)制后產(chǎn)生未加噪聲調(diào)制信號，從頻域上看是 源信號中心頻率經(jīng)調(diào)制后搬移到了載波頻率上 。 調(diào)制后信號 的時間 波形由兩種相位不同的波形組成，而且兩種波形是反相的，即相位相差 180 度 。 2PSK 信號后經(jīng)過加 性高斯白噪聲信道后得到加噪聲調(diào)制信號，設(shè)信噪比為 SNR=0dB，各時間波形和頻譜如圖 34 所示 。 圖 35 2PSK 解調(diào)低通濾波后信號及 2PSK 解調(diào)濾波后信號頻譜 圖 36 a圖為 2PSK 抽樣判決后信號波形 b圖為 抽樣判決后信號頻譜， c圖為原信號波形 d圖為 原信號頻譜 解調(diào)時加噪聲的 2PSK 信號與同步載波在頻域相乘再經(jīng)過低通濾波后，再經(jīng)過抽樣判決后恢復(fù)出原始數(shù)字信號，各時間波形 和頻譜如圖 36所示，抽樣判決 后 信號 時域波形 和頻譜與 源信號相比 是一致的，說明沒有產(chǎn)生誤碼。 2DPSK 調(diào)制和解調(diào)仿真 2DPSK 調(diào)制采用如圖２－４所示方法，先對源信號進(jìn)行差分編碼（碼變換），再根據(jù)相對碼絕對調(diào)相，從而產(chǎn)生二進(jìn)制差分相移鍵控信號。 2DPSK 解調(diào)采用如圖２－５所示方法，對 2DPSK 信號進(jìn)行相干解調(diào)，恢復(fù)出相對碼，再經(jīng)碼反變換器變換為絕對碼，從而恢復(fù)出發(fā)送的二進(jìn)制數(shù)字信息。 2DPSK 調(diào)制和解調(diào)各環(huán)節(jié)仿真波形如下各圖所示。 圖 37 2DPSK 信 號和 2DPSK 信號頻譜 源信號是隨機(jī)產(chǎn)生二進(jìn)制碼元，載波頻為 fc=256Hz，幅度為１的余弦波，源信號經(jīng)過碼變換（差分編碼）產(chǎn)生碼變換后信號，各時間波形和頻譜如圖 38 所示。 圖 38 2DPSK 加噪聲調(diào)制信號 SNR=0dB 時及 2DPSK 加噪聲調(diào)制信號頻譜 SNR=0dB 時 圖 39 2DPSK 解調(diào) 信號 SNR=0dB 時及 2DPSK 解調(diào) 信號頻譜 SNR=0dB 時 源信號經(jīng)過 2DPSK 調(diào)制后產(chǎn)生調(diào)制波信號，從頻域上看是 源信號 中心頻率經(jīng)調(diào)制后搬移到了載波頻率上 。 調(diào)制后的信號 時間 波形由兩種相位不同的波形組成， 當(dāng)源信號為１時， 2DPSK 信號相位反轉(zhuǎn) π，當(dāng)源信號為０時，相位保持不變（１變０不變）。2DPSK 信號后經(jīng)過加性高斯白噪聲信道后得到加噪聲調(diào)制信號，設(shè)信噪比為 SNR=0dB，各時間波形和頻譜如圖 38所示 。 圖 310 2DPSK 解調(diào)低通濾波信號 SNR=0dB 時及 2DPSK 解調(diào)濾波信號頻譜 SNR=0dB 時 圖 311 a圖 為 2DPSK 抽樣判決后信號波形 SNR=0dB b圖為 2DPSK 抽樣判決后信號頻譜 SNR=0dB c 圖為原信號波形 d圖為 原信號頻譜 解調(diào)時加有噪聲的 2DPSK 信號與同步載波在頻域相乘后經(jīng)過低通濾波后，再經(jīng)過抽樣判決得到相對碼，然后進(jìn)行碼反變換得到絕對碼，從而恢復(fù)出原始數(shù)字信號，與源信號相比 是一致的，說明沒有產(chǎn)生誤碼，各時間波形和頻譜如圖 311 所示。