2DPSK（systemview）通信系统仿真实验报告

2DPSK传输系统仿真及其性能估计———模拟调制及⾮相⼲解调学院：班级：学号：姓名：验收⽇期：⽬录

⼀．系统仿真⽬的--------------------------p1 ⼆．系统仿真任务--------------------------p1 三．原理简介------------------------------p1 四．系统组成框图及图符参数设置------------p3 五．各点波形------------------------------p8 六．主要信号的功率谱密度------------------p18

七．滤波器的单位冲击响应及幅频特性曲线----p22 ⼋．系统抗噪声性能分析--------------------p24 九．实验⼼得体会--------------------------p26

⼀．系统仿真⽬的

1. 了解数字频带传输系统的组成、⼯作原理及其抗噪声性能；2. 掌握通信系统的设计⽅法与参数选择原则；3. 掌握使⽤SystemView软件仿真通信系统的⽅法。⼆. 系统仿真任务

1. 设计2DPSK数字频带传输系统，并使⽤SystemView软件进⾏仿真；2. 获取主要信号的时域波形及相关的功率谱，以及滤波器的单位冲击相应和幅频特性曲线；

3. 对所设计的2DPSK系统进⾏抗噪声性能分析，并作出误码率曲线。三. 原理简介

在2PSK信号中，信号相位的变化是以未调正弦波的相位作为参考，⽤载波相位的绝对数值来表⽰数字信息的，所以称为绝对移相。由于相⼲载波恢复中载波相位的180度相位模糊，导致解调出的⼆进制基带信号出现反向现象，从⽽难以实际应⽤。为了解决2PSK信号解调过程的反向⼯作问题，提出了⼆进制差分相位键控（2DPSK）。

2DPSK⽅式即是利⽤前后相邻码元的相对相位值去表⽰数字信息的⼀种⽅式。现假设⽤Φ表⽰本码元初相与前⼀码元初相之差，并规定：Φ＝0表⽰0码，Φ＝π表⽰1码。则数字信息序列与2DPSK信号的码元相位关系可举例表⽰如2PSK信号是⽤载波的不同相位直接去表⽰相应的数字信号⽽得出的，在接收端只能采⽤相⼲解调，它的时域波形图如图a.所⽰。

图a. 2DPSK信号

这种绝对移相⽅式中，发送端是采⽤某⼀个相位作为基准，所以在系统接收端也必须采⽤相同的基准相位。如果基准相位发⽣变化，则在接收端回复的信号将与发送的数字信息完全相反。所以在实际过程中⼀般不采⽤绝对移相⽅式，⽽采⽤相对移相⽅式。

定义?Φ为本码元初相与前⼀码元初相之差，假设：

Φ=0→数字信息“0” ?Φ=π→数字信息“1”

则数字信息序列与2DPSK 信号的码元相位关系可举例表⽰如下： 数字信息： 1 0 1 1 0 1 1 1 0 1 DPSK 信号相位：0 π π 0 π π0 π 0 0 π

或：π 0 0 π 0 0 π 0 π π 01. 2DPSK 信号的调制原理

2DPSK 信号的的模拟调制法框图如图b.所⽰，其中码变换的过程为将输⼊的单极性不归零码转换为双极性不归零码。图b. 模拟调制法原理图

2. 2DPSK 信号解调的差分相⼲解调法(⾮相⼲解调法)

差分相⼲解调的原理是2DPSK 信号先经过带通滤波器，去除调制信号频带以外的在信道中混⼊的噪声，此后该信号分为两路，⼀路延时⼀个码元的时间后与另⼀路的信号相乘，再经过低通滤波器去除⾼频成分，得到包含基带信号的低频码变换 相乘载波s(t)e o (t)

信号，将其送⼊抽样判决器中进⾏抽样判决，抽样判决器的输出即为原基带信号。它的原理框图如图c.所⽰。

图c. 差分相⼲解调原理图四. 系统组成框图及图符参数设置

2DPSK模拟调制及差分相⼲解调的系统组成框图如下图所⽰：

其中，图符0⽤于产⽣发送序列的绝对码；图符1为异或运算，⽤于产⽣对应于发送序列绝对码的相对码序列（其中图符2为延时器，延时⼀个码元周期）；图符5⽤于产⽣⾼频载波信号，通过图符4中的乘法器与相对码序列波形相乘，得出2DPSK信号；图符33⽤于产⽣加性⾼斯噪声，近似模拟传输的信道；图符10表⽰带通滤波器，⽤于滤除已调信号的带外噪声，经图符13

的延时处理后，通过图符12的乘法器，与带通滤波器的输出波形差分相乘，其输出波形经图符14所表⽰的低通滤波器后，再经过图符18,19的采样维持，最终通过图符20表⽰的缓冲器，得到最终的输出解调序列；图符26⽤于测量原始输⼊序列与解调输出序列的误码率及其误码率曲线。相乘器低通滤波器抽样判决器2DPSK带通滤波器延迟T

2DPSK调制端（模拟调制法）

相应的图符参数设置如表1.所⽰：表1.模拟调制法图符参数设置表

2DPSK解调端（⾮相⼲解调法——差分相⼲解调法）

相应的图符参数设置如表2.所⽰：表2.⾮相⼲解调法图符参数设置表

五．各点波形a)

主要的时域波形

发送序列的绝对码波形 如图1.所⽰：

图1.

图2. 余弦载波信号的波形如图3.所⽰：

图3.

图4. ⾼斯加性噪声的波形如图5.所⽰：

图5.

图6. 乘法器的输出波形如图7.所⽰：

图7.

图8. 最终解调输出的绝对码波形如图9.所⽰：

图9.

b)不同信噪⽐下的眼图（低通输出的眼图）没加噪声情况下的眼图如图10.所⽰：

图10.

信噪⽐为0dB时的眼图如图11.所⽰：

图11.

图12. 信噪⽐为20dB时的眼图如图13.所⽰：

图13.

图14.

c)主要对⽐信号的覆盖图

绝对码与相对码的覆盖图如图15.所⽰：

图15.

绝对码与解调输出的覆盖图如图16.所⽰：

图16.

相对码与2DPSK信号的覆盖图如图17.所⽰：

图17.

d)主要对⽐信号的瀑布图

绝对码与相对码的瀑布图如图18.所⽰：

图18. 绝对码与解调输出的瀑布图如图19.所⽰：

图19.