【正文】 抽樣值判為1，負(fù)抽樣值判為0。2PSK信號的相干解調(diào)原理圖如圖24所示，各點(diǎn)的波形如圖25所示。由于2PSK信號的載波回復(fù)過程中存在著180176。的相位模糊，即恢復(fù)的本地載波與所需 3江西農(nóng)業(yè)大學(xué)課程設(shè)計(jì)報(bào)告相干載波可能相同，也可能相反，這種相位關(guān)系的不確定性將會造成解調(diào)出的數(shù)字基帶信號與發(fā)送的基帶信號正好相反，即“1”變成“0”嗎“0”變成“1”，判決器輸出數(shù)字信號全部出錯(cuò)。這種現(xiàn)象稱為2PSK方式的“倒π”現(xiàn)象或“反相工作”。e2PSK(t)帶通濾波器a相乘器c低通濾波器d抽樣判決器定時(shí)脈沖e輸出coswctb圖 24 2PSK的相干解調(diào)原理圖edb10011atTstctt10011t圖 25 相干解調(diào)中各點(diǎn)波形圖 2DPSK原理 2DPSK基本原理二進(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 4江西農(nóng)業(yè)大學(xué)課程設(shè)計(jì)報(bào)告載波相位是只本碼元初相與前一碼元初相之差。傳輸系統(tǒng)中要保證信息的有效傳輸就必須要有較高的傳輸速率和很低的誤碼率。在傳輸信號中，2PSK信號和2ASK及2FSK信號相比，具有較好的誤碼率性能，但是，在2PSK信號傳輸系統(tǒng)中存在相位不確定性，并將造成接收碼元“0”和“1”的顛倒，產(chǎn)生誤碼。為了保證2PSK的優(yōu)點(diǎn)，又不會產(chǎn)生誤碼，將2PSK體制改進(jìn)為二進(jìn)制差分相移鍵控（2DPSK），及相對相移鍵控。2DPSK方式即是利用前后相鄰碼元的相對相位值去表示數(shù)字信息的一種方式?，F(xiàn)假設(shè)用Φ表示本碼元初相與前一碼元初相之差，并規(guī)定：Φ＝0表示0碼，Φ＝π表示1碼。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2PSK信號是用載波的不同相位直接去表示相應(yīng)的數(shù)字信號而得出的，在接收端只能采用相干解調(diào)，它的時(shí)域波形圖見圖26。圖26 2DPSK信號波形圖(a)絕對碼(b)相對碼10參考100011011(c)2DPSKt 2DPSK調(diào)制原理二進(jìn)制差分相移鍵控。2DPSK方式是用前后相鄰碼元的載波相對相位變化來表示數(shù)字信息。假設(shè)前后相鄰碼元的載波相位差為Dj，可定義一種數(shù)字信息與Dj之間的關(guān)系為：236。0（數(shù)字信息“0”）Dj=237。p（數(shù)字信息“1 238。j為前一碼元的相位。實(shí)現(xiàn)二進(jìn)制差分相移鍵控的最常用的方法是：先對二進(jìn)制數(shù)字基帶信號進(jìn)行差分編碼，然后對變換出的差分碼進(jìn)行絕對調(diào)相即可。2DPSK調(diào)制原理圖如圖27所示。江西農(nóng)業(yè)大學(xué)課程設(shè)計(jì)報(bào)告絕對碼Dn相對碼BnCnS2dpsk(t)+延時(shí)Ts波形變換Coswc(t)圖27 2DPSK調(diào)制原理框圖 2DPSK解調(diào)原理2DPSK信號解調(diào)有相干解調(diào)方式和差分相干解調(diào)。用差分相干解調(diào)這種方法解調(diào)時(shí)不需要恢復(fù)本地載波，只要將DPSK信號精確地延遲一個(gè)碼元時(shí)間間隔，然后與DPSK信號相乘，相乘的結(jié)果就反映了前后碼元的相對相位關(guān)系，經(jīng)低通濾波后直接抽樣判決即可恢復(fù)出原始的數(shù)字信息，而不需要在進(jìn)行差分解碼。相干解調(diào)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180176。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。本次設(shè)計(jì)采用相干解調(diào)。兩種解調(diào)方式的原理圖如圖28和圖29所示。2DPSK相干解調(diào)各點(diǎn)波形圖如圖 210所示。圖 28 2DPSK差分相干解調(diào)原理圖江西農(nóng)業(yè)大學(xué)課程設(shè)計(jì)報(bào)告圖 29 2DPSK相干解調(diào)原理圖第3章 實(shí)驗(yàn)過程 2PSK仿真部分 2PSK仿真圖用MATLAB搭建好的2PSK仿真圖如下：江西農(nóng)業(yè)大學(xué)課程設(shè)計(jì)報(bào)告圖31PSK仿真圖 2PSK模塊的參數(shù)設(shè)置： 1）相乘模塊圖32 相乘器參數(shù)設(shè)置2）低通濾波器模塊江西農(nóng)業(yè)大學(xué)課程設(shè)計(jì)報(bào)告圖33 濾波器其參數(shù)設(shè)置3）抽樣判決模塊圖34 pulse generator 參數(shù)設(shè)置江西農(nóng)業(yè)大學(xué)課程設(shè)計(jì)報(bào)告 2DPSK仿真部分 2DPSK仿真圖用MATLAB搭建好的2DPSK仿真圖如下：圖35 2DPSK仿真圖 2DPSK模塊的參數(shù)設(shè)置： 1）載波模塊圖36 載波參數(shù)設(shè)置江西農(nóng)業(yè)大學(xué)課程設(shè)計(jì)報(bào)告2）乘法器模塊圖37 乘法器參數(shù)設(shè)置3）基帶模塊圖38 基帶信號參數(shù)設(shè)置江西農(nóng)業(yè)大學(xué)課程設(shè)計(jì)報(bào)告4）Unipolar to Bipolar Converte模塊圖39 Unipolar to Bipolar Converter參數(shù)設(shè)置5）碼變換模塊圖310 Logical Operator參數(shù)設(shè)置江西農(nóng)業(yè)大學(xué)課程設(shè)計(jì)報(bào)告圖311 Unit Delay參數(shù)設(shè)置圖312 Data Type Conversion參數(shù)設(shè)置6）濾波器模塊江西農(nóng)業(yè)大學(xué)課程設(shè)計(jì)報(bào)告圖313 帶通濾波器參數(shù)設(shè)置圖314 低通濾波器參數(shù)設(shè)置江西農(nóng)業(yè)大學(xué)課程設(shè)計(jì)報(bào)告第4章 仿真結(jié)果 2PSK仿真結(jié)果圖41 2PSK電路仿真波形 2DPSK仿真結(jié)果江西農(nóng)業(yè)大學(xué)課程設(shè)計(jì)報(bào)告圖42 2DPSK電路仿真波形附錄：通過編寫M文件程序： 2PSK調(diào)制解調(diào)程序及注釋 clear all close all i=10。j=5000。fc=4。%載波頻率 fm=i/5。%碼元速率 B=2*fm。t=linspace(0,5,j)。a=round(rand(1,i))。%隨機(jī)序列,基帶信號 figure(3)。stem(a)。st1=t。16江西農(nóng)業(yè)大學(xué)課程設(shè)計(jì)報(bào)告for n=1:10 if a(n)for k=1:j。if st1(k)=1。st2(k)=0。elsest2(k)=1。end end。subplot(412)。plot(t,st2)。title(39?；鶐盘柗创ast239。)。axis([0,5,1,2])。st3=st1st2。subplot(413)。plot(t,st3)。title(39。雙極性基帶信號st339。)。axis([0,5,2,2])。s1=sin(2*pi*fc*t)。subplot(414)。plot(s1)。title(39。載波信號s139。)。e_psk=st3.*s1。figure(2)。subplot(511)。plot(t,e_psk)。title(39。e_2psk39。)。noise=rand(1,j)。psk=e_psk+noise。%加入噪聲 subplot(512)。plot(t,psk)。title(39。加噪后波形39。)。psk=psk.*s1。%與載波相乘 subplot(513)。plot(t,psk)。title(39。與載波s1相乘后波形39。)。[f,af] = T2F(t,psk)。%通過低通濾波器[t,psk] = lpf(f,af,B)。subplot(514)。plot(t,psk)。title(39。低通濾波后波形39。)。for m=0:i1。if psk(1,m*500+250)for j=m*500+1:(m+1)*500。psk(1,j)=0。endelsefor j=m*500+1:(m+1)*500。psk(1,j)=1。endend end subplot(515)。plot(t,psk)。axis([0,5,1,2])。title(39。抽樣判決后波形39。)2DPSK調(diào)制解調(diào)程序及注釋 clear all close all i=10。j=5000。fc=4。%載波頻率 fm=i/5。%碼元速率B=2*fm。t=linspace(0,5,j)。a=round(rand(1,i))。figure(4)。stem(a)。st1=t。for n=1:10 if a(n)figure(1)。subplot(321)。plot(t,st1)。title(39。絕對碼39。)。axis([0,5,1,2])。b=zeros(1,i)。%全零矩陣 b(1)=a(1)。for n=2:10 if a(n)=1。if b(n1)=1 b(n)=0。else b(n)=1。end else b(n)=b(n1)。end end st1=t。for n=1:10 if b(n)=1。st2(k)=0。else st2(k)=1。江西農(nóng)業(yè)大學(xué)課程設(shè)計(jì)報(bào)告 end end。subplot(324)。plot(t,st2)。title(39。相對碼反碼st239。)。axis([0,5,1,2])。s1=sin(2*pi*fc*t)。subplot(325)。plot(s1)。title(39。載波信號s139。)。s2=sin(2*pi*fc*t+pi)。subplot(326)。plot(s2)。title(39。低通濾波后波形39。)。st=zeros(1,i)。%全零矩陣for m=0:i1。if dpsk(1,m*500+250)st(m+1)=0。for j=m*500+1:(m+1)*500。dpsk(1,j)=0。endelsefor j=m*500+1:(m+1)*500。st(m+1)=1。dpsk(1,j)=1。endend end subplot(413)。plot(t,dpsk)。axis([0,5,1,2])。title(39。抽樣判決后波形39。)dt=zeros(1,i)。%全零矩陣 dt(1)=st(1)。for n=2:10。if(st(n)st(n1))1。dt(n)=0。elsedt(n)=1。end end st=t。for n=1:10if dt(n)for m=j/i*(n1)+1:j/i*nst(m)=0。endelsefor m=j/i*(n1)+1:j/i*nst(m)=1。endend end 江西農(nóng)業(yè)大學(xué)課程設(shè)計(jì)報(bào)告江西農(nóng)業(yè)大學(xué)課程設(shè)計(jì)報(bào)告subplot(414)。plot(t,st)。axis([0,5,1,2])。title(39。碼反變換后波形39。)21第四篇：MatlabSimulink通信系統(tǒng)建模與仿真課程設(shè)計(jì)電子信息課程設(shè)計(jì)題目：Matlab/Simulink通信系統(tǒng)建模與仿真班級：2008級電子（X）班學(xué)號：姓名：電子信息課程設(shè)計(jì)Matlab/Simulink通信系統(tǒng)建模與仿真一、設(shè)計(jì)目的：學(xué)習(xí)Matlab/Simulink的功能及基本用法，對給定系統(tǒng)進(jìn)行建模與仿真。二、基本知識：Simulink是用來對動(dòng)態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行建模、仿真和分析的軟件包，依托于MATLAB豐富的仿真資源，可應(yīng)用于任何使用數(shù)學(xué)方式進(jìn)行描述的動(dòng)態(tài)系統(tǒng)，其最大優(yōu)點(diǎn)是易學(xué)、易用，只需用鼠標(biāo)拖動(dòng)模塊框圖就能迅速建立起系統(tǒng)的框圖模型。三、設(shè)計(jì)內(nèi)容：基本練習(xí)：（1）啟動(dòng)SIMULINK：先啟動(dòng)MATLAB，在命令窗口中鍵入：simulink，回車；或點(diǎn)擊窗口上的SIMULINK圖標(biāo)按鈕。圖（1）建立simulink（2）點(diǎn)擊File＼new＼Model或白紙圖標(biāo)，打開一個(gè)創(chuàng)建新模型的窗口。（3）移動(dòng)模塊到新建的窗口，并按需要排布。（4）連接模塊：將光標(biāo)指向起始模塊的輸出口，光標(biāo)變?yōu)椤?”，然后拖動(dòng)鼠標(biāo)到目標(biāo)模塊的輸入口；或者，先單擊起始模塊，按下Ctrl鍵再單擊目標(biāo)模塊。（5）在連線中插入模塊：只需將模塊拖動(dòng)到連線上。（6）連線的分支與改變：用鼠標(biāo)單擊要分支的連線，光標(biāo)變?yōu)椤?”，然后拖動(dòng)到目標(biāo)模塊；單擊并拖動(dòng)連線可改變連線的路徑。（7）信號的組合：用Mux模塊可將多個(gè)標(biāo)量信號組合成一個(gè)失量信號，送到另一模塊（如示波器Scope）。（8）生成標(biāo)簽信號：雙擊需要加入標(biāo)簽的信號線，會出現(xiàn)標(biāo)簽編輯框，鍵入標(biāo)簽文本即可。或點(diǎn)擊Edit＼SignalProperties。傳遞：選擇信號線并雙擊，在標(biāo)簽編輯框中鍵入，并在該尖括號內(nèi)鍵入信號標(biāo)簽即可。四、建立模型（1）在simulinklibrarybrowser中查找元器件，并放置在創(chuàng)建的新模型的窗口中，連接元器件，得到如下的仿真模型。圖（2）調(diào)幅解調(diào)器性能測試仿真模型（2）分別雙擊雙邊帶相干解調(diào)模塊和低通濾波器模塊，彈出如下的對話框，進(jìn)行相應(yīng)的參數(shù)設(shè)置。（3）相干解調(diào)模塊載波設(shè)置為1MHZ，初相位為pi/2,低通濾波器截止頻率為6000HZ。圖（3）雙邊帶相干解調(diào)模塊及低通濾波器的設(shè)置對話框（4）在MATLAB中輸入如下程序進(jìn)行仿真。%SNR_in_dB=10:2:30。SNR_in=10.^(SNR_in_dB./10)。%信道信噪比m_a=。%調(diào)制度P=+(m_a^2)/4。%信號功率fork=1:length(SNR_in)sigma2=P/SNR_in(k)。%計(jì)算信道噪聲方差并送入仿真模型sim(＇＇)。%執(zhí)行仿真SNRdemod(k,:)=SNR_out。%記錄仿真結(jié)果endplot(SNR_in_dB,SNRdemod)。xlabel(＇輸入信噪比dB＇)。ylabel(＇解調(diào)輸出信噪比dB＇)。legend(＇包絡(luò)檢波＇,＇相干解調(diào)＇)。執(zhí)行程序之后，得出仿真結(jié)果如下圖所示。圖中給出了不同輸入信噪比下兩種解調(diào)器輸出的信噪比曲線。從圖中可見，高輸入信噪比情況下，相干解調(diào)方法下的輸出解調(diào)信噪比大致比包絡(luò)檢波法好3dB左右，但是在低輸入信噪比情況下，包絡(luò)檢波輸出信號質(zhì)量急劇下降，這樣我們就通過仿真驗(yàn)證了包絡(luò)檢波的門限效應(yīng)。圖（4）解調(diào)信噪比仿真結(jié)果同時(shí)在仿真中給出了三路解調(diào)輸出信號的波形，如下，從解調(diào)輸出的波形上也可以看出，在相同噪聲傳輸條件下，包絡(luò)檢波輸出的正弦波幅度較小，也即包絡(luò)檢波的解調(diào)增益較相干解調(diào)要小。圖（5）仿真輸出的解調(diào)信號波形2建立另