通信原理課程報(bào)告-數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)誤比特率(ber)測(cè)試的仿真設(shè)計(jì)與分析畢業(yè)論文(編輯修改稿)
2025-07-19 19:20 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 字調(diào)制系統(tǒng)性能的重要指標(biāo)，誤比特率越低說(shuō)明抗干擾性能越強(qiáng)。對(duì)于多進(jìn)制數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)，一般用誤符號(hào)率（Symble Error Rate）表示，誤符號(hào)率和誤比特率之間可以進(jìn)行換算，例如采用格雷編碼的MPSK系統(tǒng)，其誤比特率和誤符號(hào)率之間的換算關(guān)系近似為：其中，M為進(jìn)制數(shù)，且誤比特率小于誤符號(hào)率。、2DPSK系統(tǒng)誤比特率測(cè)試的結(jié)構(gòu)框圖在二進(jìn)制傳輸系統(tǒng)中誤比特率BER（ Bit Error Rate） 是指出現(xiàn)碼傳輸錯(cuò)誤的概率，誤比特率越低說(shuō)明抗干擾性能越強(qiáng)。幾種基本的數(shù)字調(diào)制方式中，2PSK具有最好的誤碼率性能，但2PSK信號(hào)傳輸系統(tǒng)中存在相位不確定性，易造成接收碼元“0”和“1”的顛倒，產(chǎn)生誤碼。這個(gè)問(wèn)題將直接影響2PSK信號(hào)用于長(zhǎng)距離傳輸。為克服此缺點(diǎn)并保存2PSK信號(hào)的優(yōu)點(diǎn)，采用二進(jìn)制差分相移鍵控（2DPSK），2DPSK信號(hào)的產(chǎn)生原理、調(diào)制解調(diào)的方法以及誤比特率的分析也是通信原理教學(xué)中的一個(gè)重點(diǎn)和難點(diǎn)， 2DPSK信號(hào)克服了2PSK信號(hào)的相位“模糊”問(wèn)題， 但其誤碼率性能略差于2PSK，2DPSK信號(hào)的解調(diào)主要有兩種方法：一是相位比較法，另一是極性比較法，相干DPSK系統(tǒng)BER測(cè)試?yán)肧ystemView來(lái)產(chǎn)生一個(gè)通信系統(tǒng)的BER曲線以此評(píng)估通信系統(tǒng)的性能；它以相干DPSK調(diào)制傳輸系統(tǒng)為誤比特率分析對(duì)象，信道模型為加性高斯白噪聲信道， 利用全局參數(shù)鏈接功能通過(guò)設(shè)置循環(huán)來(lái)改變?cè)肼暪β实玫讲煌旁氡认碌恼`比特率,相干2DPSK系統(tǒng)誤比特率測(cè)試的結(jié)構(gòu)框圖如圖65所示：圖65 相干2DPSK系統(tǒng)誤比特率測(cè)試的結(jié)構(gòu)框圖SystemView的通信庫(kù)（Comm Lib）中提供了BER分析的專(zhuān)用圖符塊，可直接調(diào)用。 、 相干2DPSK系統(tǒng)誤比特率測(cè)試的仿真模型的建立根據(jù)圖32測(cè)試的結(jié)構(gòu)框圖，建立仿真模型，模型中各圖符的參數(shù)指標(biāo)根據(jù)隨機(jī)信源和調(diào)制載波的頻率來(lái)設(shè)定，模型建立之后的參數(shù)調(diào)整直至調(diào)試出現(xiàn)正確結(jié)果的過(guò)程，也是一個(gè)對(duì)調(diào)制解調(diào)原理的不斷理解和消化的過(guò)程，其中對(duì)濾波器的截至頻率設(shè)置，抽樣判決的實(shí)現(xiàn)、碼反變換的相關(guān)參數(shù)設(shè)置、BER計(jì)算時(shí)原始信源相對(duì)抽樣判決后碼元的延遲時(shí)間的計(jì)算以及系統(tǒng)的采樣速率的設(shè)置等都能進(jìn)一步加深對(duì)原理的掌握并可通過(guò)調(diào)試結(jié)果的直觀體現(xiàn)出來(lái)，從而將抽象的原理和具體的實(shí)現(xiàn)過(guò)程緊密地結(jié)合起來(lái)。、仿真結(jié)果及相干2DPSK系統(tǒng)誤比特率曲線繪制仿真過(guò)程波形可用瀑布圖直觀表示，要觀察的依次為原始基帶信號(hào)波形、差分碼波形、2DPSK、本地載波、解調(diào)端相乘器輸出、低通濾波器輸出、抽樣判決后的波形以及碼反變換后的輸出波形。由圖觀察解調(diào)輸出與基帶輸入是否相一致，并注意二者波形時(shí)序。七. 仿真模型的建立及結(jié)果分析 仿真模型的建立其總模型主要有以下幾部分組成： 調(diào)制部分模塊2DPSK的調(diào)制系統(tǒng)是利用了異或門(mén)實(shí)現(xiàn)從絕對(duì)碼到相對(duì)碼的轉(zhuǎn)換的。利用一個(gè)延時(shí)器將首先發(fā)送的一個(gè)絕對(duì)碼元和其后的一個(gè)碼元取模二加從而得到相對(duì)碼。在仿真系統(tǒng)中，我們選擇的是先得到相對(duì)碼再利用和PSK碼類(lèi)似的單刀雙擲開(kāi)關(guān)，起到鍵控作用，將碼元1對(duì)應(yīng)180初始相位的載波輸出，將碼元0對(duì)應(yīng)0初始相位的載波輸出。180初始相位的載波是直接利用了一個(gè)反相器（其實(shí)也可以直接利用延遲半個(gè)載波周期）實(shí)現(xiàn)的?；鶐盘?hào)碼源是單極性非歸零碼，為了便于和輸出碼作對(duì)比，在觀測(cè)基帶碼波形前加了一個(gè)延時(shí)器，通過(guò)觀測(cè)到的兩波形是否一一對(duì)應(yīng)的反饋來(lái)決定延遲時(shí)間的大小。在本次仿真系統(tǒng)中我們添加了高斯噪聲，窄帶干擾信道作為對(duì)信號(hào)的干擾，在解調(diào)部分添加相應(yīng)的誤碼檢測(cè)模塊來(lái)檢驗(yàn)系統(tǒng)的抗噪性能。 解調(diào)部分模塊對(duì)于2DPSK信號(hào)可以用極性比較法和差分相干解調(diào)法兩種解調(diào)方式，故有兩種不同的解調(diào)模塊。具體如下：極性比較法： 經(jīng)過(guò)帶通濾波器后的，將本地載波信號(hào)與帶通信號(hào)相乘，得到的高頻信號(hào)經(jīng)過(guò)低通濾波器濾波后，得到的濾波信號(hào)經(jīng)過(guò)抽樣判決可得到相對(duì)碼碼元波形，再經(jīng)過(guò)最后的碼反變換器還原出原始基帶信號(hào)。由2PSK解調(diào)加差分譯碼，2PSK解調(diào)器將輸入的2DPSK信號(hào)還原成相對(duì)碼，再由差分譯碼器（碼反變換器）把相對(duì)碼轉(zhuǎn)換成絕對(duì)碼輸出。差分相干解調(diào)法： 它是直接比較前后碼元的相位差而構(gòu)成的，故也稱(chēng)為相位比較法解調(diào)。這種方法不需要碼變換器，也不需要專(zhuān)門(mén)的相干載波發(fā)生器，因此設(shè)備比較簡(jiǎn)單、實(shí)用。延時(shí)電路的輸出起著參考載波的作用。乘法器起著相位比較（鑒相）的作用。 2DPSK 系統(tǒng)的仿真模型 在SystemView 環(huán)境下建立調(diào)制2DPSK的仿真模型，根據(jù)其輸入頻率的高低和解調(diào)方法的不同，可以有以下四種組合，其各自仿真模型如下； 低頻時(shí)相干解調(diào)：輸入為低頻信號(hào)時(shí)，根據(jù)相干解調(diào)原理可以畫(huà)出如圖71的總模型框圖：圖71 低頻時(shí)相干解調(diào)模型圖（1）對(duì)此系統(tǒng)中的主要圖符塊設(shè)置參數(shù)如表71所示：編號(hào)圖符塊屬性（Attribute）類(lèi)型（Type）參數(shù)設(shè)置（Parameters）
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