【正文】 它是前一碼元的載波相位，當(dāng)前碼元的相位可能是0或π。這樣，2DPSK方式雖然解決了載波相位不確定性問(wèn)題，但是碼元的定時(shí)問(wèn)題仍沒(méi)有解決。這時(shí)，當(dāng)前的碼元的相位相對(duì)于前一碼元的相位改變177。因此，在相鄰碼元之間必定有相位突跳。根據(jù)ITUT建議，圖２３（a）所示的相移方式稱(chēng)為A方式；圖２３（b）所示的相移方式稱(chēng)為B方式。圖２－3　2DPSK信號(hào)的矢量圖參考相位參考相位π/2相位π/2相位(a) A方式(b) B方式2DPSK信號(hào)的產(chǎn)生方法：先對(duì)二進(jìn)制數(shù)字基帶信號(hào)進(jìn)行差分編碼，即把表示數(shù)字信息的序列的絕對(duì)碼變換成相對(duì)碼（差分碼），然后再根據(jù)相對(duì)碼絕對(duì)調(diào)相，從而產(chǎn)生二進(jìn)制差分相移鍵控信號(hào)。180176。其中，傳號(hào)差分碼的編碼規(guī)則為 　　　 （－2） 式中：為模２加；為的前一碼元，最初的可任意設(shè)定。其解調(diào)原理是：對(duì)2DPSK信號(hào)進(jìn)行相干解調(diào)，恢復(fù)出相對(duì)碼，再經(jīng)碼反變換器變換為絕對(duì)碼，從而恢復(fù)出發(fā)送的二進(jìn)制數(shù)字信息。2DPSK的相干解調(diào)器原理框圖如圖２－５所示。用這種方法解調(diào)進(jìn)不需要專(zhuān)門(mén)的相干載波，只需由收到的2DPSK信號(hào)延時(shí)一個(gè)碼元間隔Ts，然后與2DPSK信號(hào)本身相乘。2DPSK系統(tǒng)是一種實(shí)用的數(shù)字調(diào)相系統(tǒng)，但其抗加性白噪聲性能比2PSK的要差。在多進(jìn)制鍵控體制中，相位鍵控的帶寬和功率占用方面都具有優(yōu)勢(shì)，即帶寬占小和比特信噪比要求低。但是在MPSK體制中，隨著M的增大，相鄰相位的距離逐漸減小，使噪聲容限隨之減小，誤碼率難于保證。在QAM體制中，信號(hào)的振幅和相位作為兩個(gè)獨(dú)立的參量同時(shí)受到調(diào)制。式（－1）可以展開(kāi)為 　　　　?。ǎ?）令則式（－1）變?yōu)? 　　　　　（－3）和也是可以取多個(gè)離散值的變量。　　在式（－1）中，若值僅可以取π/4和π/4，值僅可以取+A和A，則此QAM信號(hào)就成為QPSK信號(hào)。有代表性的QAM信號(hào)是16進(jìn)制的，記為16QAM，它的矢量圖如圖２－７所示。類(lèi)似地，有64QAM和256QAM等QAM信號(hào)。由于從其矢量圖看像是星座，故又稱(chēng)星座（Constellation）調(diào)制。16QAM信號(hào)的產(chǎn)生方法主要有兩種。第二種方法是復(fù)合相移法，它用兩路獨(dú)立的QPSK信號(hào)疊加，形成16QAM信號(hào)?！?PSK調(diào)制和解調(diào)仿真2PSK調(diào)制采用圖２－１（b）所示方法，當(dāng)源信號(hào)為０時(shí)傳送載波，當(dāng)源信號(hào)為１時(shí)傳送相移180度的載波，即產(chǎn)生2PSK信號(hào)。2PSK調(diào)制和解調(diào)各環(huán)節(jié)仿真波形如下各圖所示。圖３－２　噪聲、未加噪聲調(diào)制、加噪聲調(diào)制時(shí)間波形和頻譜源信號(hào)經(jīng)過(guò)2PSK調(diào)制后產(chǎn)生未加噪聲調(diào)制信號(hào)，從頻域上看是源信號(hào)中心頻率經(jīng)調(diào)制后搬移到了載波頻率上。2PSK信號(hào)后經(jīng)過(guò)加性高斯白噪聲信道后得到加噪聲調(diào)制信號(hào)，設(shè)信噪比為SNR=10dB，各時(shí)間波形和頻譜如圖３－２所示，由圖可見(jiàn)，2PSK信號(hào)經(jīng)過(guò)SNR=10dB加性高斯白噪聲信道后的波形有明顯的毛刺出現(xiàn)。圖３－４　SNR=1dB時(shí)抽樣判決后及源信號(hào)時(shí)間波形和頻譜當(dāng)加性高斯白噪聲信道信噪比SNR=1dB時(shí)，抽樣判決后信號(hào)時(shí)域波形和頻譜與源信號(hào)相比還是一致的，說(shuō)明也沒(méi)有產(chǎn)生誤碼，如圖３－４所示。2DPSK解調(diào)采用如圖２－５所示方法，對(duì)2DPSK信號(hào)進(jìn)行相干解調(diào)，恢復(fù)出相對(duì)碼，再經(jīng)碼反變換器變換為絕對(duì)碼，從而恢復(fù)出發(fā)送的二進(jìn)制數(shù)字信息。圖３－５　源信號(hào)、碼變換后、載波時(shí)間波形和頻譜源信號(hào)是隨機(jī)產(chǎn)生二進(jìn)制碼元，載波頻為fc=200Hz，幅度為１的余弦波，源信號(hào)經(jīng)過(guò)碼變換（差分編碼）產(chǎn)生碼變換后信號(hào)，各時(shí)間波形和頻譜如圖３－５所示。調(diào)制后的信號(hào)時(shí)間波形由兩種相位不同的波形組成，當(dāng)源信號(hào)為１時(shí)，2DPSK信號(hào)相位反轉(zhuǎn)π，當(dāng)源信號(hào)為０時(shí)，相位保持不變（１變０不變）。圖３－７　相干解調(diào)后、低通后、抽樣判決后、碼反變換后及源信號(hào)時(shí)間波形和頻譜解調(diào)時(shí)加有SNR=10dB噪聲2DPSK信號(hào)與同步載波在頻域相乘后經(jīng)過(guò)70Hz低通濾波后，再經(jīng)過(guò)抽樣判決得到相對(duì)碼，然后進(jìn)行碼反變換得到絕對(duì)碼，從而恢復(fù)出原始數(shù)字信號(hào)，與源信號(hào)相比是一致的，說(shuō)明沒(méi)有產(chǎn)生誤碼，各時(shí)間波形和頻譜如圖３－７所示?！?6QAM調(diào)制和解調(diào)仿真16QAM調(diào)制采用如圖２－８（a）所示方法，先對(duì)源信號(hào)1和源信號(hào)2分別進(jìn)行4ASK調(diào)制到載波1和載波2上，再將4ASK信號(hào)1和 4ASK信號(hào)2疊加產(chǎn)生16QAM信號(hào)。16QAM調(diào)制和解調(diào)各環(huán)節(jié)仿真波形如下各圖所示。圖３－１０　載波１、載波２、4ASK信號(hào)4ASK信號(hào)2時(shí)間波形和頻譜載波1經(jīng)過(guò)π/2移相產(chǎn)生載波2，源信號(hào)1和源信號(hào)2分別與載波１和載波2在頻域相乘后產(chǎn)生4ASK信號(hào)4ASK信號(hào)2，從頻域上看是源信號(hào)１、２中心頻率分別經(jīng)調(diào)制后搬移到了載波頻率１、２上。圖３－１１　噪聲、未加噪聲調(diào)制、加噪聲調(diào)制16QAM時(shí)間波形和頻譜4ASK信號(hào)1和4ASK信號(hào)2經(jīng)過(guò)相加器后產(chǎn)生未加噪聲的16QAM信號(hào)，后經(jīng)過(guò)加性高斯白噪聲信道后得到加噪聲調(diào)制16QAM，設(shè)信噪比為SNR=10dB，各時(shí)間波形和頻譜如圖３－１１所示，由圖可見(jiàn)，16QAM信號(hào)經(jīng)過(guò)SNR=10dB加性高斯白噪聲信道后的波形有明顯的毛刺出現(xiàn)。圖３－１３　抽樣判決后信號(hào)１、源信號(hào)１、抽樣判決后信號(hào)２、源信號(hào)２時(shí)間波形和頻譜兩路經(jīng)過(guò)低通濾波后的信號(hào)，再分別進(jìn)行抽樣判決恢復(fù)出兩路原始數(shù)字信號(hào)。圖３－１４　SNR=1dB時(shí)抽樣判決后及源信號(hào)時(shí)間波形和頻譜當(dāng)加性高斯白噪聲信道信噪比SNR=1dB時(shí)，兩路抽樣判決后信號(hào)的時(shí)域波形和頻譜與源信號(hào)相比都發(fā)生了明顯變化，說(shuō)明都產(chǎn)生了誤碼，如圖３－１４所示。2DPSK抗噪聲性能不及2PSK。2PSK信號(hào)的帶寬、頻帶利用率和2DPSK信號(hào)的相同。第四章 結(jié)束語(yǔ)數(shù)字調(diào)制技術(shù)的發(fā)展日新月異，如今在現(xiàn)實(shí)中應(yīng)用的數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)大部分是經(jīng)過(guò)改進(jìn)的，性能較好的系統(tǒng)，但是，作為理論發(fā)展最成熟的調(diào)制方式，PSK，DPSK，QAM等的研究仍然具有很重大的意義，因此，我們選擇了這幾種調(diào)制方式做仿真研究。另外，數(shù)字調(diào)制解調(diào)系統(tǒng)只是通信系統(tǒng)的一個(gè)重要組成部分，因此，我們所設(shè)計(jì)的數(shù)字調(diào)制仿真系統(tǒng)也可以擴(kuò)展成通信系統(tǒng)的仿真。參考文獻(xiàn)[1] 樊昌信等.　通信原理（第6版）　2008　國(guó)防工業(yè)出版社[2]　鄧華等.　MATLAB通信仿真及應(yīng)用實(shí)例詳解　2003　人民郵電出版社[3] 王立寧,樂(lè)光新,詹菲.　MATLAB與通信仿真　2000　人民郵電出版社致 謝附 錄2PSK調(diào)制解調(diào)程序clear。ts=。snr=10。df=。snr_lin=10^(snr/10)。nm=length(t)。 for j=1:15 l=(i1)*15+j。 c1(l)=cos(2*pi*fc*t(l)+pi)。 y(l)=c(l)。 y(l)=c1(l)。 % power in modulated signalnoise_power=signal_power/snr_lin。 % pute noise standard deviationnoise=noise_std*randn(1,length(y))。 % add noise to the modulated signal%時(shí)域頻域轉(zhuǎn)換m=mi。M=M*ts。[Y,y,df1]=fftseq(y,ts,df)。[C,c,df1]=fftseq(c,ts,df)。[R,r,df1]=fftseq(r,ts,df)。[NOISE,noise,df1]=fftseq(noise,ts,df)。%解調(diào)f_cutoff=70。H=zeros(size(f))。H(length(f)n_cutoff+1:length(f))=2*ones(1,n_cutoff)。[YY,yy,df1]=fftseq(yy,ts,df)。DEM=H.*YY。dem=dem(1:length(t))。for i=(1:length(t))。 yout(1,i)=1。 end。 [YOUT,yout,df1]=fftseq(yout,ts,df)。pause。figure(1)。plot(t,mi(1:length(t)))。axis([0 2 2])。Time39。title(39。)。plot(f,abs(fftshift(M)))。Frequency39。 title(39。)。plot(t,c(1:length(t)))。axis([0 2 2])。Time39。title(39。)。plot(f,abs(fftshift(C)))。Frequency39。title(39。)。figure(2)subplot(3,2,1)。grid。xlabel(39。)。噪聲波形39。subplot(3,2,2)。xlabel(39。)。噪聲頻譜39。subplot(3,2,3)。grid。xlabel(39。)。未加噪聲調(diào)制波形39。subplot(3,2,4)。xlabel(39。)。未加噪聲調(diào)制頻譜39。subplot(3,2,5)。grid。xlabel(39。)。加噪聲調(diào)制波形39。subplot(3,2,6)。xlabel(39。)。加噪聲調(diào)制頻譜39。pause。subplot(2,2,1)。grid。xlabel(39。)。相干解調(diào)后波形39。subplot(2,2,2)。xlabel(39。)。相干解調(diào)后頻譜39。subplot(2,2,3)。grid。Time39。title(39。)。plot(f,abs(fftshift(DEM)))。Frequency39。 title(39。)。figure(4)subplot(2,2,1)。grid。xlabel(39。)。抽樣判決后波形39。subplot(2,2,2)。xlabel(39。)。抽樣判決后頻譜39。subplot(2,2,3)。grid。xlabel(39。)。源信號(hào)波形39。subplot(2,2,4)。xlabel(39。)。源信號(hào)頻譜39。2DPSK調(diào)制解調(diào)程序clear。ts=。snr=10。df=。snr_lin=10^(snr/10)。nm=length(t)。bn(1)=1。 if x= m(i)=1。 end bn(i+1)=xor(m(i),bn(i))。 c(l)=cos(2*pi*fc*t(l))。 if m(i)==1。 else mi(l)=0。 bn1(l)=1。 else bn1(l)=0。 end endend%加噪聲signal_power=spower(y(1:length(t)))。 % pute noise powernoise_std=sqrt(noise_power)。 % generate noiser=y+noise。[M,m,df1]=fftseq(m,ts,df)。[BN1,bn1,df1]=fftseq(bn1,ts,df)。f=[0:df1:df1*(length(m)1)]fs/2。Y=Y*ts。C=C*ts。