基于system_view的pcm2dpsk_仿真及系統(tǒng)抗噪聲性能測試實(shí)驗(yàn)報(bào)告-展示頁
2025-03-16 06:16本頁面
【正文】 信號 變換 示例波形 如下： （ 2） 本實(shí)驗(yàn) 調(diào)制原理 本實(shí)驗(yàn) 調(diào)制采用模擬調(diào)制法， 2DPSK信號的的模擬調(diào)制法框圖如圖 所示 其中碼變換的過程為將輸入的 單極性不歸零碼轉(zhuǎn)換為雙極性不歸零碼 ， 然后 以此碼直接與載波相乘。 低通 濾波 : 保留 原始模擬信號頻率 。 （ 2） 譯碼原理 解壓擴(kuò)：采用一個與 13 段折線壓擴(kuò)特性相反的解壓擴(kuò)器來恢復(fù) x ，即 x=f 1(y)。 13 段折線在第一象限的壓擴(kuò)特性如下圖所示： 編碼 ： 采用 8 位折疊二進(jìn)制碼，對應(yīng)有 M=28=256 個量化級。其中第 2段斜率相同 (均為 16)，因此可視為一條直線段，故實(shí)際上只有 7根斜率不同的折線。 A 律壓擴(kuò)特性的 13 段折線逼近方法： 對 x 軸不均勻分成 8 段，分段的方法是每次以二分之一對分； 對 y 軸在 0~1范圍內(nèi)均勻分成 8 段，每段間隔均為 1/8。常用壓擴(kuò)器大多采用對數(shù)式壓縮，廣泛采用的兩種對數(shù)壓擴(kuò)特性是μ律壓擴(kuò)和 A 律壓擴(kuò)。壓擴(kuò)器就是一個非線性變換電路，弱信號被擴(kuò)大，強(qiáng)信號被壓縮。 量化：均勻量化時小信號量化誤差大，因此采用不均勻選取量化間隔的非線性量化方法，即量化特性在小信號時分層密、量化間隔小，而在大信號時分層疏、量化間隔大。 搭建抗噪聲性能測試原理圖，測試 在 不同信噪比環(huán)境下，系統(tǒng)誤碼率的大小，并以此繪制出誤碼率隨信噪比變化的數(shù)據(jù) 曲線 ，即 2DPSK 系統(tǒng) 的抗噪聲性能，繪制該曲線，并與理論曲線 進(jìn)行對比。 觀察各點(diǎn)波形：包括時域波形、眼圖、 部分信號 瀑布圖 、 2dpsk 系統(tǒng) 抗噪聲性能曲線等，以及記錄主要信號點(diǎn)的功率譜密度。 將 2DPSK 系統(tǒng) 輸出信號進(jìn)行串并變換，再經(jīng) PCM 解碼 系統(tǒng) 還原 為系統(tǒng)初始輸入的模擬信號 ， 并 觀察信號時域 和頻域的變化 。 西安電子科技大學(xué) 通信系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)報(bào)告 —— 基于 system view 的 2DPSK+PCM 傳輸仿真 指導(dǎo)教師 ： 姓名 學(xué)號 班級 李媛媛 01121359 011214 張少虎 01121360 011214 日期： 2021 年 7 月 一 、 系統(tǒng)仿真目的 了解 PCM+2DPK 通信系統(tǒng)的原理和信息傳輸方案 掌握通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法與參數(shù)選擇原則 掌握由圖符模塊建立子系統(tǒng)并構(gòu)成通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法 熟悉通信系統(tǒng)的 SYSTEMVIEW 仿真測試環(huán)境系統(tǒng)仿真內(nèi)容簡介 測試 實(shí)驗(yàn)所搭建 2dpsk 傳輸系統(tǒng)抗噪聲 性能 ，并與理論曲線作對比 觀測 不同信噪比條件下關(guān)鍵信號眼圖變化情況， 進(jìn)一步了解 眼圖的作用與含義 了解 信號在系統(tǒng)傳輸過程中各階段頻率分量的變化， 加深 對限號調(diào)制解調(diào)在頻域的認(rèn)知 二、 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 用 三個頻率和幅度分別為 400HZ， 2v、 500HZ， 2v、 700HZ， 的正弦信號作為系統(tǒng)的輸入，經(jīng)過 PCM 編碼 系統(tǒng)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，再經(jīng)并串轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換為基帶信號 以 基帶信號 作為 2DPSK 系統(tǒng)輸入信號，碼速率 Rb＝ 16kbit/s。采用鍵控法實(shí)現(xiàn) 2DPSK 的調(diào)制，采用非相干解調(diào) 法實(shí)現(xiàn) 2DPSK 的解調(diào)，分別觀察系統(tǒng)各點(diǎn)波形。 使用仿真軟件 SYSTEMVIEW，從 SystemView 配置的圖標(biāo)庫中調(diào)出相關(guān)合適的圖符并進(jìn)行合適的參數(shù)設(shè)置，并連好圖符間的連線，完成對 PCM編碼 、 2DPSK 鍵控調(diào)制、 非相干解調(diào) 、pcm 解碼 仿真電路設(shè)計(jì)，并完成仿真操作。 分析實(shí)驗(yàn) 所得圖形數(shù)據(jù)，判斷系統(tǒng)傳輸?shù)恼_性 。 三 、 原理簡介 PCM編碼譯碼 原理 （ 1） 編碼原理 編碼過程 分三步： 抽樣：需要滿足低通采樣定理，采樣頻率 8kHz 。實(shí)現(xiàn)方法：實(shí)現(xiàn)非均勻量化的方法之一是把輸入量化器的信號 x 先進(jìn)行壓擴(kuò)處理，再把壓擴(kuò)得到的信號 y 進(jìn)行均勻量化。壓縮器的入出關(guān)系表示為 y=f(x) 。 效果：改善了小信號時的量化信噪比 。然后把 x， y各對應(yīng)段的交點(diǎn)連接起來構(gòu)成 8段直線。 以上分析的是第一象限，對于雙極性語音信號，在第三象限也有對稱的一組折線，也是 7根，但其中靠近零點(diǎn)的 2 段斜率與正方向的第 2 段斜率相同，又可以合并為一根，因此，正、負(fù)雙向共有 13 段折線。這需要將 13 折線中的每個折線段再均勻劃分 16 個量化級。 D/A 變換， PCM 碼變換成模擬信號，即恢復(fù)到發(fā)送端模擬信號剛完成采樣時的信號。 （ 3） PCM 編碼、解碼功能框圖如下： 2DPSK 系統(tǒng) 調(diào)制解調(diào)原理 （ 1） 2DPSK 信號原理 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。 碼變換 原理圖如下： （ 3） 解調(diào)原理 本實(shí)驗(yàn) 采用非相干解調(diào)法， 即 極性比較法和碼變換法 。它的原理框圖如圖所示。 Adc 與 mux 按順序接， 23/24/25 頻率分別為 adc 采樣的 1/2/4 倍 ，占空比 1:1， 低頻率接高位（ s2） .輸出 即為 PN 碼 。與 44 塊 80000hz 的載波相乘進(jìn)行調(diào)制 ，生成 2dpsk 信號 。 12 帶通濾波器 ，載波上下 20k， 60k/100khz， 濾除 噪聲。調(diào)制信號 與載波相乘后， 經(jīng) 低通濾波器 16khz， 濾除 高頻分量 ， 得到基帶信號 輪廓，經(jīng) 28,41 采樣 保持后得到 下圖 下圖， 41 輸出 仍為 +1 碼字 ，緩沖器門限為 0， 大于 0 輸出 1， 小于零輸出 1，得到下上圖 。 下圖為 加 29 與 不加 29 的 區(qū)別 ，信號 到 27 塊延遲 7 個 碼寬后 ，輸出到 18,時分解復(fù)用器 ， 8 位 ，保持 8 個 碼字寬度， 后 送入 dac 模塊 ， 門限 500e3，八位，輸出范圍正負(fù) 5 伏 ， 將并行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為串行數(shù)據(jù)，再經(jīng) 解壓縮 塊還原成模擬信號，再經(jīng)低通濾波保留原始模擬信號頻率分量。 模擬信號 發(fā)生模塊 、各圖塊參數(shù)表格 編號 庫 /名稱 參數(shù)
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