【正文】 2DPSK 調制與解調的仿真與分析 ...........................................................33 五 總結 ...........................................................................................................................37 參考文獻 ...........................................................................................................................38 課程設計說明書 1 一 引言 通信的按照傳統(tǒng)的理解就是信息的傳輸， 信息的傳輸離不開它的傳輸工具，通信系統(tǒng)應運而生， 在當今高度信息化的社會，信息和通信已成為現(xiàn)代社會的 “命脈 ”。模擬通信系統(tǒng)是利用模擬信號來傳遞信息的通信系統(tǒng)；數(shù)字通信系統(tǒng)是利用數(shù)字信號來傳遞信息的。 在通信系統(tǒng)的設計研發(fā)過程中，通信系統(tǒng)的軟件仿真已成為必不可少 的一部分。SystemView 借助大家熟悉的 Windows 窗口環(huán)境，以 模塊化和交互式的界面，為用戶提供一個嵌入式的分析引擎。 課程設計說明書 2 二 軟件 SystemView 的介紹 SystemView 是一個信號級的系統(tǒng)仿真軟件，主要用于電路與通信系統(tǒng)的設計、仿真、能滿足從信號處理、濾波器設計，到復雜的通信系統(tǒng)等要求。 SystemView 由兩個窗口組成，分別是系統(tǒng)設計窗口的分析窗口。提示信息欄顯示分析窗口的狀態(tài)信息、坐標信息和指示分析的進度；活動圖形窗口顯示輸 出的各種圖形，如波形等。 SystemView 仿真系統(tǒng)具有許多的優(yōu)點 。特別適合于無線電話、無繩電話、調制解調器以及衛(wèi)星通信系統(tǒng)等的設計；課進行各種系統(tǒng)是與 /頻域分析和譜分析；對射頻 /模擬電路進行理論分析和失真分析。 3 在報告中方便地加入 SystemView 的結論。 5 多速率系統(tǒng)和并行系統(tǒng)。 6 完備的濾波器和線性系統(tǒng)設計。分析窗口還提供一個能歲仿真生 成數(shù)據(jù)進行先進的塊處理操作的接受計算器。 SystemView 允許用戶插入自己用 C/C++編寫的用戶代碼庫，插入的用戶庫自動集成到 SystemView 中，如同系統(tǒng)內(nèi)建的庫一樣使用。 總之， SystemView 的設計者希望它成為一種強大有力的基于個人計算機的動態(tài)的通信系統(tǒng)仿真工具，以實現(xiàn)在不具備先進儀器的條件下同樣也能完成復雜的通信系統(tǒng)設計與仿真。 幅度信號（已調信號）一般表示為： )co s ()()( 0?? ?? ttAmts cm 式中： ??tm 為 基帶調制信號。 假設調制信號 ??tm 的平均值為 0，將其疊加一個直流分量 0A 后與載波相乘，即可形成調幅信號。 AM 的非相干解調就用一個包絡檢波器即可，所以 AM 的非相干解調框圖省略了。由于這兩個邊帶包含的信息相同，因而，從信息傳輸?shù)慕嵌葋砜紤]，傳輸一個邊帶就夠了。 上邊帶時域表達式為： 圖 33 AM 的調制 框圖 圖 34 AM 的相干解調框圖 圖 35 DSB 的 調制及相干解調框圖 課程設計說明書 6 ? ? ? ? ? ? ttmttmts ccU S B ?? s in?2/1co s2/1 ?? 上邊帶時域表達式為： ? ? ? ? ? ? ttmttmts ccL S B ?? s in?2/1co s2/1 ?? 根據(jù)上下邊帶的時域表達式，我們還可以可以利用利用相移法產(chǎn)生 SSB 的上下邊帶。 直接調頻就是用調制信號直接去控制載波振蕩器的頻率，使其按調制信號的規(guī)律線性地變化。用變?nèi)荻O管實現(xiàn)直接調頻，由于電路簡單，性能良好，已成為目前最廣泛采用的調頻電路之一。這種解調方法需要本地載波與調制載波同步，否則將使解調信號失真。缺點是調制效率低，載波分量不攜帶信息，但卻占據(jù)了大部分功率，白白浪費掉。恢復出來的信號的頻譜結構與調制信號的頻譜結構基本一致，頻 譜都集中在 500Hz。缺點是占用頻帶寬度比較寬，為基帶信號的 2 倍。缺點是單邊帶濾波器實現(xiàn)難度大 。Lowpass,Chebyshev,Low Cuttoff=25Hz, Poles=5 3)波形說明： 課程設計說明書 16 FM 調幅的 System View 仿真圖 載波信號圖 調制信號圖 課程設計說明書 17 圖 320 窄帶調頻信號圖 四 數(shù)字調制系統(tǒng)的設計與分析 根據(jù)信道中傳輸?shù)男盘柺欠窠?jīng)過調制，可將通信系統(tǒng)分析為基帶傳輸系統(tǒng)和帶通傳輸系統(tǒng)。 數(shù)字調制技術有兩種方法： (1)利用模擬調制的方法去實現(xiàn)數(shù)字式調制，即把數(shù)字調制看成是模擬調制的一個特例，把數(shù)字基帶信號當做模擬信號的特殊情況處理； (2)利用數(shù)字信號的離散取值特點通過開關鍵控載波，從而實現(xiàn)數(shù)字調制。 二進制數(shù)字調制與解調原理 2ASK 調制 與 解調原理 在幅度鍵控載波幅度是隨著調制信號而變化的。相干解調也叫同步檢測 法， 非 相干解調通常用包絡檢波法。 圖 41 2ASK 的調制框圖 (a)調幅法 (b)鍵控法 (a)非相干解調 (b)相干解調 圖 42 2ASK 的解調框圖 課程設計說明書 19 2FSK 調制 與 解調原理 頻移鍵控是利用載波的頻率變化來傳遞數(shù)字信息。在實驗中，二進制基帶信號是用正負電平表示的，載波頻率隨著調制信號為 1 或 1 而變化，其中 1 對應于載波頻率 f1， 1 對應于載波頻率 f2。非相干解調是利用包絡檢波法檢測得到的。通常用相位 0176。 將信號源產(chǎn)生的雙極性不歸零信號直接同正弦載波相乘便可以得到2PSK 調制信號。這對于數(shù)字傳輸來說當然是不能允許的。開關電路e 2 DPSK ( t)?180 176。這與濾波器濾波誤差也相關。 課程設計說明書 25 基帶信號： 經(jīng)反相器后的信號： 已調信號一部分： 課程設計說明書 26 已調信號另一部分： 已調信號： 調制解調系統(tǒng)： 系統(tǒng)基本參數(shù)： 基帶信號頻率 =50HZ，電平 =2，偏移 =0，半波整流器門限為 0，sink sink14 頻率 =500HZ， sink sink15 頻率 =1000HZ。 相干解調需要插入兩個相干載波，而非相干解調不需要載波，因此包絡檢波時設備較簡單。 圖 25 信源：（發(fā)送 0 的概率幅度為 1，發(fā)送 1的概率幅度為 1） 已調信號： 調制解調系統(tǒng)： 系統(tǒng)基本參數(shù)： 課程設計說明書 31 基帶信號頻率 =30HZ，電平 =2，偏移 =0，載波頻 率 =600HZ，模擬低通濾波器頻率 =225，極點個數(shù)為 3。同樣已調信號不是很清楚，因為載波頻率太高的緣故。 課程設計說明書 34 模塊 5為調制信號： 模塊 6為：相對碼 模塊 9為濾波后信號 課程設計說明書 35 模塊 16 為解調后的信號 功率譜圖： Sink5 輸入信號： Sink16 輸出信號： 課程設計說明書 36 2DPSK 系統(tǒng)調制解調圖對比： 系統(tǒng)仿真結果分析： Sink sink16 分別為調制解調信號，兩個圖像完全一致，說明該調 制解調系統(tǒng)的準確。在 SystemView 軟件環(huán)境下進行模擬調制設計 ，數(shù)字調制設計，抽樣定理及增量調制設計。 本次課程設計為期