【文章內(nèi)容簡介】 系統(tǒng) 、非線性系統(tǒng)、數(shù)字控制及數(shù)字信號處理的建模和仿真中。 Simulink可以用連續(xù)采樣時間、離散采樣時間或兩種混合的采樣時間進(jìn)行建模，它也支持 多速率系統(tǒng)，也就是系統(tǒng)中的不同部分具有不同的采樣速率。為了創(chuàng)建動態(tài)系統(tǒng)模型， Simulink提供了一個建立模型方塊圖的圖形用戶接口 (GUI)，這個創(chuàng)建過程只需單擊和拖動鼠標(biāo)操作就能完成，它提供了一種更快捷、直接明了的方式，而且用戶可以立即看到系統(tǒng)的仿真結(jié)果。 Simulink 的功能： Simulink 是用于動態(tài)系統(tǒng)和嵌入式系統(tǒng)的多領(lǐng)域仿真和基于模型的設(shè)計工 具。對各種 時變系統(tǒng) ，包括通 訊、控制、信號處理、視頻處理和 圖像處理系統(tǒng) ， Simulink 提供了交互式圖形化環(huán)境和可定制模塊庫來對其進(jìn)行設(shè)計、仿真、執(zhí)行和測試。構(gòu)架在 Simulink 基礎(chǔ)之上的其他產(chǎn)品擴(kuò)展了 Simulink多領(lǐng)域建模功能，也提供了用于設(shè)計、執(zhí)行、驗證和確認(rèn)任務(wù)的相應(yīng)工具。 Simulink 與 Matlabamp。reg 緊密集成，可以直接訪問 Matlab 大量的工具來進(jìn)行算法研發(fā)、仿真的分析和可視化、批處 理腳本 的創(chuàng)建、建模環(huán)境的定制以及信號參數(shù)和測試數(shù)據(jù)的定義。 Simulink 的特點 ： 豐富的可擴(kuò)充的預(yù)定義模塊庫，交互式的圖形 編輯器 來組合和管理直觀的模塊圖， 以設(shè)計功能的層次性來分割模型，實現(xiàn)對復(fù)雜設(shè)計的管理 。 通過Model Explorer導(dǎo)航、創(chuàng)建、配置、搜 索模型中的任意信號、參數(shù)、屬性，生成模型代碼。提供 API用于與其他仿真程序的連接或與手寫代碼集成。使用 Embedded Matlab? 模塊在 Simulink和嵌入式系統(tǒng)執(zhí)行中調(diào)用 MATLAB 算法，使用定步長或變步長運行仿真，根據(jù)仿真模式， (Normal,Accelerator,Rapid Accelerator)來決定以解釋性的方式運行或以編譯 C代碼的形式來運行模型。圖形化的調(diào)試器和剖析器來檢查仿真結(jié)果，診斷設(shè)計的性能和異常行為，可訪問 Matlab 從而對結(jié)果進(jìn)行分析與可視化，定制建模環(huán)境，定義信號參數(shù)和測 試數(shù)據(jù)，模型分析和診斷工具來保證模型的一致性，確定模型中的錯誤。 本文的主要內(nèi)容 4 本文主要是利用 Matlab/Simulink軟件 實現(xiàn) 了 2DPSK的調(diào)制解調(diào)系統(tǒng) 的 設(shè)計。首先介紹了 2DPSK 的調(diào)制與解調(diào)的基本原理， 2DPSK 的調(diào)制有兩種：一是相移鍵控法調(diào)制，二是模擬相位法調(diào)制。 2DPSK的解調(diào)有兩種：一是相干解調(diào)（極性比較法），二是差分相干解調(diào)法（相位比較法）。然后 簡介了 Matlab/Simulink 仿真軟件 ，最后 利用Matlab/Simulink軟件 完成 2DPSK的調(diào)制解調(diào) 系統(tǒng)設(shè)計，并對仿真結(jié)果進(jìn)行分 析。 本設(shè)計中主要內(nèi)容安排如下： 第一章是對 Matlab/simulink 軟件簡介 ；并且 介紹了 2DPSK調(diào)制解調(diào)仿真系統(tǒng)設(shè)計的研究背景及意義。 第二章 是介紹 2DPSK 信號的調(diào)制解調(diào)原理。其中 2DPSK信號的調(diào)制有兩種：鍵控法和模擬調(diào)相法。 2DPSK信號的解調(diào)有兩種：極性比較 —— 碼變換法和差分檢測法。 第三章是在 Matlab/simulink 的環(huán)境下進(jìn)行 2DPSK的調(diào)制解調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計。調(diào)制會用模擬調(diào)相法，解調(diào)會用兩種方式，各仿真 會給出 各主要模塊參數(shù)，示波器輸出波形，并且會比較前后的波形變化。最后 進(jìn)行 2DPSK的調(diào)制解調(diào)系統(tǒng)仿真設(shè)計，給出仿真模型，參數(shù)設(shè)置和仿真結(jié)果及分析。 第四章對整個設(shè)計過程進(jìn)行總結(jié) 和 展望 。 5 2 2DPSK 信號的調(diào)制解調(diào)原理 調(diào)制原理 二進(jìn)制差分相移鍵控常簡稱為二相相對調(diào)相，記為 2DPSK。它不是利用載波相位的絕對數(shù)值傳送數(shù)字信息，而是用前后碼元的相對載波相位值傳送數(shù)字信息。所謂相對載波相位是只本碼元初相與前一碼元初相之差。一般說來， 2DPSK 有兩種調(diào)制方法，即模擬調(diào)相法和移相鍵控法。 2DPSK 方式即是利用前后相鄰碼元的相對載波相位值去表示數(shù)字信息的一種方式。例如，假設(shè)相位值用相位偏移 ?? 表示 （ ?? 定義為本碼元初相與前一碼元初相只差），并設(shè)： =π → 數(shù)字信息 1 =0 → 數(shù)字信息 0 則數(shù)字信息序列與 2DPSK 信號的碼元相位關(guān)系可舉例表示如如下： 數(shù)字信息： 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 2DPSK信號相位 ： 0 0 0 π 0 π π π 0 0 π 或 π π π 0 π 0 0 0 π π 0 畫出的 2PSK及 DPSK信號的波形如圖 21所示。 圖 21 2PSK及 2DPSK 信號的波形 6 移相鍵控是指載波的相位受數(shù)字信號的控制而改變，通常用相位 0 來表示 “1” ，用相位 π 來表示 “0” 。二相相對移相鍵控 2DPSK 的查考相位不是未調(diào)波的相位，而是相鄰的前一碼元的載波相位。 2DPSK 信號的鍵控調(diào)制法原理框圖如圖 22 所 示。其中碼變換的過程將輸入的基帶信號差分，即變?yōu)樗南鄬Υa。選相開關(guān)的作用是當(dāng)輸入數(shù)字信息 “0” 時接相位 0，當(dāng)輸入數(shù)字信息為 “1” 時接 π 。 圖 22 2DPSK信號的鍵控調(diào)制法原理框圖 模擬調(diào)相法： 碼變換器（即差分編碼器）是用來完成絕對碼波形到相對碼波形變換的，去掉碼變換器，則可進(jìn)行 2PSK 信號的調(diào)制。與產(chǎn)生 2ASK 信號的方法比較， 2PSK信號只是對基帶信號波形極性要求不同，可以看作是雙極性基帶信號作用的 調(diào)幅信號。圖 23是模擬調(diào)相法的最基本原理框圖。 S(t) (t) 圖 23 模擬調(diào)相法的基本原理框圖 解調(diào)原理 基帶信號 差分變換 反相器 載波輸入 選相開關(guān) 已調(diào)信號 碼變換 相乘 載波 7 —— 碼變換法 極性比較 —— 碼變換法及 相干解調(diào)法的解調(diào)原 理是， 先 對 2DPSK信號進(jìn)行相干解調(diào)，恢復(fù)出相對碼，再通過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，若相干載波產(chǎn)生 相位模糊，解調(diào)出的相對碼將產(chǎn)生倒置現(xiàn)象，但是經(jīng)過碼反變換器后，輸出的絕對碼不會發(fā)生任何倒置現(xiàn)象，從而解決了載波相位模糊的問題。 圖 24是 2DPSK的相干解調(diào)的原理圖： 圖 24 2DPSK信號的相干解調(diào)法原理框圖 圖 25是 2DPSK的相干解調(diào)的波形 輸出 ： 圖 25 2DPSK信號的相干解調(diào) 的波形 差分相干解調(diào)法的解調(diào) 原理是： 2DPSK 信號先經(jīng)過帶通濾波器去除調(diào)制信號頻帶以外的在信道中混入的噪聲，此后該 信號分為兩路，一路延時一個碼元的時間后與另一路的信號相乘，再經(jīng)過低通濾波器去除高頻成分，得到包含基帶信號的低頻信號，將其送 8 入抽樣判決器中進(jìn)行抽樣判決，抽樣判決器的輸出即為原基帶信號。 圖 26是 2DPSK信號的差分相干解調(diào)法的原理框圖： 圖 26 2DPSK信號的差分相干解調(diào)法的原理框圖 本章小