差分码PSK信号的相干解调系统仿真

差分码PSK信号的相干解调系统仿真学生姓名：邹磊指导老师：吴志敏

摘要：MATLAB集成环境下的Simulink仿真平台,设计一个差分码PSK信号的相干解调系统.用示波器观察调制前后的信号波形;用频谱分析模块观察调制前后信号频谱的变化;加上各种噪声源,用误码测试模块测量误码率;最后根据运行结果和波形来分析该系统性能。

关键词：MA TLAB；Simulink；差分码PSK；相干解调

1引言

本课程设计主要是学会MATLAB的运用，在MATLAB集成环境下的Simulink仿真平台下，实现DPSK与SSB复合调制与解调通信系统，且对其进行性能分析。用示波器对调制前与解调后的波形进行比较，并加入频谱分析模块，分析调制前后信号频谱的变化，再分别加入高斯噪声、瑞利噪声、莱斯噪声，并分析系统接受信号的性能。

1.1 课程设计目的

通过本课程的学习我们不仅能加深理解和巩固理论课上所学的有关DPCM编码和解码的基本概念、基本理论和基本方法，而且能锻炼我们分析问题和解决问题的能力；同时对我们进行良好的独立工作习惯和科学素质的培养，为今后参加科学工作打下良好的基础。

1.2 课程设计内容

利用MATLAB集成环境下的Simulink仿真平台,设计一个2DPSK调制与解调系统.用示波器观察调制前后的信号波形;用频谱分析模块观察调制前后信号频谱的变化;加上各种噪声源,用误码测试模块测量误码率;最后根据运行结果和波形来分析该系统性能。

2基本原理

2．1 2DPSK调制与解调

二进制差分相移键控常简称为二相相对调相，记为2DPSK。它不是利用载波相位的绝对数值传送数字信息，而是用前后码元的相对载波相位值传送数字信息。所谓相对载波相位是只本码元初相与前一码元初相之差。

1调制

2DPSK方式即是利用前后相邻码元的相对载波相位值去表示数字信息的一种方式。例如，假设相位值用相位偏移△φ表示（△φ定义为本码元初相与前一码元初相只差），并设

△φ=π→数字信息1

△φ=0→数字信息0

则数字信息序列与2DPSK信号的码元相位关系可举例表示如如下：

数字信息：0 0 1 1 1 0 0 1 0 1

2DPSK信号相位：0 0 0 π0 πππ0 0 π

或πππ0 π0 0 0 ππ0

画出的2PSK及DPSK信号的波形如图2-1所示。

图2-1 2PSK及2DPSK信号的波形

2DPSK的产生基本类似于2PSK，只是调制信号需要经过码型变换，将绝对码变为相对码。2DPSK产生的原理框图如图2-2所示[1]，图（a）为模拟调制法，图（b）为键

控法。

（a）模拟调制法（b）键控法

图2-2 2DPSK信号的调制原理图

从上面分析可见，无论接收信号是2DPSK还是2PSK信号，单从接收端看是区分

不开的。因此2DPSK信号的功率谱密度和2PSK信号的功率谱密度是完全一样的。

2解调

2DPSK信号可以采用相干解调法（极性比较法）和差分相干解调法（相位比较法）。本课程设计采用相干解调法，图2-3为相干解调法，解调器原理图和解调过程各点时间波形如图2-3（a）和（b）所示[2]。其解调原理是：先对2DPSK信号进行相干解调，恢复出相对码，再通过码反变换器变换为绝对码，从而恢复出发送的二进制数字信息。在解调过程中，若相干载波产生180o相位模糊，解调出的相对码将产生倒置现象，但是经过码反变换器后，输出的绝对码不会发生任何倒置现象，从而解决了载波相位模糊的

问题。

图2-3（a）2DPSK信号的解调原理图

图2-3 （b）2DPSK的相干解调

3系统设计

3．1 2DPSK调制与解调

1 2DPSK调制与解调电路如图3-1所示

图3-1 2DPSK调制与解调电路图

22DPSK调制部分

2DPSK的调制采用模拟调制法。调制电路的主要模块是码型变换模块，它主要是完成绝对码波形转换为相对码波形，在实际的仿真中要先经过差分编码，再进行极性双变换，得到的信号与载波一起通过相乘器，就完成了调制过程。其中要注意的是在进行差分编码之后再进行极性变换之前要有一个数据类型转换的单元，前后数据类型一致才不会出错。

在DPSK调制中，载波频率应比基带信号的频率大，故将载波的频率参数设置为2000*pi，抽样时间为0，其参数图如图3-2所示。将基带信号的抽样时间改成.001，其

参数图如图3-3所示。

图3-2 载波参数设置

图3-3 基带信号参数设置

在单极性到双极性变换中，M-ary number设置为2，极性为positive，如图3-4所示。

图3-4 Unipolar to Bipolar Converter参数设置

乘法器参数设置如图3-5所示

图3-5 乘法器参数设置

码变换部分参数设置如图3-6、3-7、3-8所示

图3-6 Logical Operator参数设置

图3-7 Unit Delay参数设置

图3-8 Data Type Conversion参数设置

3、2DPSK解调

仿真中我们采用相干解调法进行2DPSK解调，解调电路中有带通滤波器、相乘器、低通滤波器、抽样判决器及码反变换组成。2DPSK相干解调原理是：对2DPSK信号进行相干解调，恢复出相对码，再通过码反变换为绝对码，从而恢复出发送的二进制数字信息。

载波的参数设置同2DPSK调制的载波参数设置一致，可见图3-2。带通滤波器参数设置如图3-9所示。低通滤波器参数设置如图3-10所示。抽样判决器的参数设置如图3-11所示，

图3-9 带通滤波器参数设置

图3-10 低通滤波器参数设置

图3-11 抽样判决器参数设置

2DPSK解调电路仿真波形如图3-12所示

图3-12 2DPSK解调电路仿真波形

图中第一行信道为载波信号，第二行信道为基带信号，第三行信道为

差分信号，第四行为初级调制信号，第五行为经过带通滤波器的调制信号，第六行为经过低通滤波器的调制信号，第七行为解调信号。根据差分信号和初级调制信号，可知调试正确。再通过比较基带信号和调制信号，调制信号比基带信号稍微有些许延迟，所以可知本次课程设计是正确的。

误码率模块参数设置如图3-13所示：

图3-13 误码率计算模块设置

图3-14 误码显示模块

由图3-14得误码率为0

3.22DPSK调制与解调电路频谱分析

调制频谱分析电路图如图3-15所示

图3-15 调制与解调频谱分析电路图

将频谱分析模块加入电路中，三个模块Power Spectral Density参数设置分别如图3-16所示。

图3-16 Power Spectral Density参数设置

将频谱分析模块加入到基带信号处，其频谱如图3-17所示，加入到经DPSK调制后的信号处，其频谱如图3-18所示,加入到解调后的信号处，其频谱如图3-19所示。

图3-17基带信号频谱分析图

图3-18 DPSK调制电路输出端频谱分析图

通过比较基带频谱图和调制后的频谱图，可以看到信号的频率已经有所增加，所以这次调制是正确的。

图3-19解调电路输入端频谱分析图

通过比较基带频谱和解调后的频谱，发现其信号都基本一致，都维持在0.3左右，所以可以本次解调也是成功的。

3.4加有噪声源的调制解调电路

在调制与解调电路间加上噪声源，模拟信号在不同信道中的传输：a用高斯白噪声模拟有线信道，b用瑞利噪声模拟有直射分量的无线信道，c用莱斯噪声模拟无直射分量的无线信道。

a信道中加入高斯噪声，通过Variance取值50和200，经行比较。电路图如图3-20所示

图3-20 加入高斯噪声后的2DPSK调制解调电路

高斯噪声发生器参数设置分别如图3-21所示

图3-21高斯噪声发生器参数设置

加入高斯噪声后的仿真波形如图3-22示

图3-22 加入高斯噪声后的2DPSK仿真波形

图3-22各个信道设置同图3-12。由图3-23得误码率分别为0.102和0.2245。可知当Variance数值升高，误码率升高。

根据上面波形可知高斯噪声对信道产生了一定的影响，小部分产生了译码错误。

b信道中加入瑞利噪声电路图如图3-24示

图3-24 加瑞利噪声的调制解调仿真电路图瑞利噪声发生器参数设置如图3-25示

图3-25瑞利噪声发生器参数设置

加入瑞利噪声后的仿真波形如图3-26示

2DPSK差分相干解调器Simulink仿真

课程设计 班级：通信09—2班 姓名：赵雨 学号：0906030227 指导教师：杨会玉 成绩： 电子与信息工程学院 通信工程系

目录（contents） 摘要-----------------------------------------------------------02 第一章：绪论---------------------------------------------------02 第二章：2DPSK信号调制原理--------------------- ----------------02 第三章：2DPSK调制和解调原理------------------------------------03 3.1 2DPSK信号调制原理------------------------------------------04 3.2 2DPSK信号解调原理------------------------------------------04 第四章：Simulink模型建立---------------------------------------05 4.1 2DPSK调制模块-----------------------------------------------05 4.2 相干解调----------------------------------------------------07 4.3差分相干解调-------------------------------------------------09 第五章：心得体会-------------------------------------------------11 参考文献--------------------------------------------------------11

课程设计报告模板(调制解调)

基于MATLAB的差分码PSK调制解调实现学生姓名：易武指导老师：吴志敏 摘要 PSK调制是通信系统中最为重要的环节之一，PSK调制技术的改进也是通信系统性能提高的重要途径。分析了数字调制系统的基本调制解调方法，利用MATLAB作为编程工具，设计了相移键控系统的模型，并且对模型的方针流程以及仿真结果都给出具体详实的分析，为实际系统的构建提供了很好的依据。数字调制是通信系统中最为重要的环节之一，数字调制解调技术的改进也是通信系统性能提高的重要途径。 关键词 MATLAB；PSK；调制解调；差分码 1 引言 1.1课程设计目的 差分码PSK的调制解调的实现，通过课程设计，我学到了MATLAB的操作，深入了解了PSK调制解调的原理，利用MATLAB集成环境下的M文件，编程实现差分码的PSK 调制解调，并绘制了调制前后的时域和频域波形级叠加噪声时解调前后额频域波形，根据运行结果和波形来分析该解调过程的正确性及信道对信号的额传输影响，知道了2PSK 信号的产生方法主要有两种。这两种方法的复杂程度差不多，并且都可以用数字信号处理器实现，加深了对信号的调制解调的认识，培养了实际操作能力。 1.2课程设计要求 1）绘制基带信号，PSK调制信号和解调信号。 2）绘制噪声后的调制信号和解调信号。 3）改变噪声功率进行解调，分析噪声对信号传输造成的影响。

1.3课程设计原理 差分码PSK 的调制解调实质上就是DPSK 调制解调，利用载波的多种不同的相位状态来表征数字信息的调制方式，调制解调有2DPSK 和4DPSK 调制解调，本次课程实际采用二进制的DPSK 。 2 PSK 调制解调原理 2.1 2PSK 调制的基本原理 在4PSK 信号中，相位变化是以未调载波的相位作为参考基准的。由于它利用载波相位的绝对数值表示数字信息，所以又称为绝对相移。4PSK 相干解调时，由于载波恢复中相位有０、π模糊性，导致解调过程出现“反向工作”现象，恢复出的数字信号“１”和“０”倒置，从而使2PSK 难以实际应用。为了克服此缺点，提出了二进制差分相移键控（2DPSK ）方式。 2DPSK 是利用前后相邻码元的载波相对相位变化传递数字信息，所以又称相对相移键控。假设??为当前码元与前一码元的载波相位差，可定义一种数字信息与??之间的关系为 ”“”“0１０表示数字信息表示数字信息???=?π? （２－１） 于是可以将一组二进制数字信息与其对应的2DPSK 信号的载波相位关系示例如下： 二进制数字信息: 1 1 0 1 0 0 1 1 0 2DPSK 信号相位: (0) π 0 0 π π π 0 π π 或 (π) 0 π π 0 0 0 π 0 0 数字信息与??之间的关系也可定义为 ”0“”1“0表示数字信息表示数字信息???=?π? 由此示例可知，对于相同的基带数字信息序列，由于初始相位不同，2DPSK 信号的相位并不直接代表基带信号，而前后码元相对相位的差才唯一决定信息符号。 为了更直观地说明信号码元的相位关系，我们可以用矢量图来表述。按照（２－１）的定义关系，我们可以用如图２－1（a ）所示的矢量图来表示，图中，虚线矢量位置称

实验六 DBPSK系统实验

实验六 DBPSK 系统实验 一、实验原理和电路 BPSK 系统中，接收端采用相干解调时，恢复出来的载波与发送载波在频率上是一样的，但相位存在两种关系：00、1800。如果是00，则解调出来的数据与发送数据一样，否则，解调出来的数据将与发送数据反相，称为倒π现象或相位模糊。为了解决这一问题，在BPSK 系统中采用差分编码，称为差分BPSK 调制，或DBPSK 调制。 DBPSK 调制的解调可以采用相干解调和差分相干解调。DBPSK 调制的相干解调只是在BPSK 解调的基础上增加差分译码模块。本实验系统中，对“外部数据”采用差分编码。如果实验系统调制方式设置为“BPSK 传输系统”，则为DBPSK 的相干解调模式；如果实验系统调制方式设置为“DBPSK 传输系统”，则为DBPSK 的差分相干解调模式。 差分BPSK 是相移键控的非相干形式，它不需要在接收机端恢复相干参考信号。非相干接收机容易制造而且便宜，因此在无线通信系统中被广泛使用。在DBPSK 系统中，输入的二进制序列先差分编码，然后再用BPSK 调制器调制。差分编码后的序列﹛a n ﹜是通过对输入b n 与a n-1进行模2和运算产生的。如果输入的二进制符号b n 为0，则符号a n 与其前一个符号保持不变，而如果b n 为1，则a n 与其前一个符号相反。 差分编码原理为：)()1()(n b n a n a ⊕-=，其实现框图如图4.21所示。 图4.21 差分编码示意图 一个典型的差分编码调制过程如4.22图所示。 图4.22 差分编码与载波相位示意图 在DBPSK 中,其不需要进行载波恢复,但位定时仍是必须的。与相干BPSK 中的位定时恢复是一样，由于其存在一个较小的系统剩余频差（发送中频与接收本地载波的频差，其与码元速率相比而言一般较小），在每个剩余频差的周期中，具有很多有码元信号（例如对于64KBPS 的速率、剩余频差为1KHZ ，则每个剩余频差的周期中可包含64个码元符号）。从这些码元信号中可以根据下面的公式对位定时误差的大小进行计算： )]2()2()[()(+--=n S n S n S n e b 在剩余载波发生正负变化时，按上式提取的位定时误差信号可能出现不正确的情况，但

差分编码OQPSK 调制解调器设计

差分编码OQPSK 调制解调器设计 前 言 频谱效率和功率效率是影响地面无线通信系统和卫星通信系统调制体制选择的两个重要因素。QPSK 调制方式具有较高的频谱利用率，但是由于它存在180°相位突变的情况，因而在带限信道中会出现包络起伏。此时，必须采用线性功放，否则会出现频谱扩展现象，引起邻道干扰。另外，它的线性功放功率效率低，并且造价高，因此，在便携设备应用中大大受到限制。与QPSK 调制相比，π/ 4-DQPSK 和OQPSK 都消除了180°相位突变的情况。但是，P/ 4-DQPSK 仍然存在135°相位突变，而OQPSK 只有90°相位突变,更好地消除了相位突变带来的问题。但OQPSK 调制必须采用相干解调，因而存在载波恢复的相位模糊问题。目前，解决相干载波恢复相位模糊度问题通用的两种方法是利用帧头辅助或采用差分编码。由于OQPSK 调制的特殊性，其差分编解码相应比较特殊。本文对DOQPSK 调制方案进行了分析，并给出了一种简单、高效的DOQPSK 解码方法。在此基础上，给出了基于中频采样的全数字DOQPSK 调制解调器设计方案。 1 差分编码OQPSK 调制解调 1. 1 OQPSK 信号的CPM 调制表示 OQPSK 调制可以采用CPM 调制来表示，即 ))(2cos()(0,??πα++=t ct t f S b b T n t nT )1(+≤≤ （1） 式中，f c 为载波频率，T b 为比特周期，U( t ，A) 为包含调制信息的载波相位，可以表示为 ∑=-∞ == n i i t απ α?2 ,）（ (2) 其中,},...,,,{...n 01-2-ααααα= ，并且满足 2 ) ()1(211 --+--=i i i i d d d α (3) 式中，di 为需要传输的信息数据并且d i= ±1。 1. 2 二次差分的OQPSK 差分编码调制方案 采用差分编码的主要目的是在接收端能够通过差分解码来消除正交解调端载波恢复时存在的相位模糊度问题。一般，多比特相位调制信号其载波相位表示的是码元符号，因此，差分编码时往往是先将比特数据影射为码元符号，再对码元进行差分编码。反之，在接收端则是先通过差分解码判断出正确的码元，然后再恢复出相应的比特数据。针对OQPSK 调制的特殊性，给出了下列双差分OQPSK 的调制方案。 假设αi = ±1 为独立等概率分布的二进制序列，其差分编码序列为di= Ai di- 1，di 亦为独立等概分布的二进制序列。该差分编码关系亦可表示为αi= di di- 1。根据式( 3) 可以得出差分编码后OQPSK 信号码元与原始数据比特关系： 2 )1(1 1 -+--=i i i ααα （4） 在接收端恢复出αi 后，根据式( 4)对应关系进行解码可以恢复出原始发送数据αi 。

DPSK调制与解调(键控调制相干解调)

2FSK 系统及其性能估计 2FSK 系统的键控非相干解调 1、实验目的: （1） 了解 2FSK 系统的电路组成、工作原理和特点； （2） 分别从时域、频域视角观测2FSK 系统中的基带信号、载波及已调信号; （3） 熟悉系统中信号功率谱的特点。 2、实验内容: 以PN 码作为系统输入信号，码速率Rb=20kbit/s 。 （1） 采用键控法实现2DPSK 的调制；分别观测绝对码序列、差分编码序列， 比 较两序列的波形；观察调制信号、载波及2DPSK 等信号的波形。 （2） 获取主要信号的功率谱密度。 3、实验原理: 2DPSK 方式是用前后相邻码元的载波相对相位变化来表示数字信息。假设前 后相邻码元的载波相位差为40可定义一种数字信息与40之间的关系为 则一组二进制数字信息与其对应的2DPSK 信号的载波相位关系如下表所示 二进制数字信息 : 1 10 10 0 1 1 2DPSK 信号相位 （0） 71 0 0龙兀龙0 71 7T 或 （龙）0龙兀00 0龙0 数字信息与dp 之间的关系也可以定义为 0,表示数字信息“1” 兀,表示数字信息“0” 2DPSK 信号调制过程波形如图1所示。 1 0 0 1 0 1 1 0 表示数字信息 “0”

绝对円U1

图12DPSK信号调制过程波形 可以看岀，2DPSK信号的实现方法可以采用：首先对二进制数字基带信号进行差分编码，将绝对码表示二进制信息变换为用相对码表示二进制信息，然后再进行绝对调相，从而产生二进制差分相位键控信号。2DPSK信号调制器原理图如图2所示。 开关电路 图2 2DPSK信号调制器原理图 其中码变换即差分编码器如图3所示。在差分编码器中:｛an｝为二进制绝对码序列，｛〃計为差分编码序列。D触发器用于将序列延迟一个码元间隔，在SystemView中此延迟环节一般可不采用D触发器，而是采用操作库中的“延迟图符块S 图3差分編码器 4、系统组成、图符块参数设置及仿真结果: 键控法：

2DPSK差分相干解调器设计

课程设计 班级：通信08-4班 姓名：赵永 学号：0806030427 指导教师：王诗 成绩： 电子与信息工程学院 通信工程系

目录（contents） 摘要-----------------------------------------------------------02 第一章：绪论---------------------------------------------------02 第二章：信号原理-----------------------------------------------02 第三章：调制和解调原理-----------------------------------------03 3.1 2DPSK信号调制原理------------------------------------------04 3.2 2DPSK信号解调原理------------------------------------------04 第四章：模型建立------------------------------------------------05 4.1 2DPSK调制模块-----------------------------------------------05 4.2 相干解调----------------------------------------------------07 4.3差分相干解调-------------------------------------------------09 第五章：心得体会-------------------------------------------------11 参考文献--------------------------------------------------------11

2DPSK的调制和解调(键控调制 相干解调)

用SystemView 仿真实现 二进制差分相位键控（2DPSK ）的调制 1、实验目的： （1）了解2DPSK 系统的电路组成、工作原理和特点； （2）分别从时域、频域视角观测2DPSK 系统中的基带信号、载波及已调信号； （3）熟悉系统中信号功率谱的特点。 2、实验内容： 以PN 码作为系统输入信号，码速率Rb ＝10kbit/s 。 （1）采用键控法实现2DPSK 的调制；分别观测绝对码序列、差分编码序列，比较两序列的波形；观察调制信号、载波及2DPSK 等信号的波形。 （2）获取主要信号的功率谱密度。 3、实验原理： 2DPSK 方式是用前后相邻码元的载波相对相位变化来表示数字信息。假设前后相邻码元的载波相位差为??，可定义一种数字信息与??之间的关系为 则一组二进制数字信息与其对应的2DPSK 信号的载波相位关系如下表所示 数字信息与?? 之间的关系也可以定义为 2DPSK 信号调制过程波形如图1所示。 0,01φπ??=? ?表示数字信息“”，表示数字信息“” ()()1 1 0 1 0 0 1 10 2DPSK 0 0 0 0 0 00 0 0 0 ππππππ ππππ二进制数字信息：信号相位：或0,10φπ??=? ?表示数字信息“” ，表示数字信息“”

图1 2DPSK 信号调制过程波形 可以看出，2DPSK 信号的实现方法可以采用：首先对二进制数字基带信号进行差分编码，将绝对码表示二进制信息变换为用相对码表示二进制信息，然后再进行绝对调相，从而产生二进制差分相位键控信号。2DPSK 信号调制器原理图如图2所示。 图2 2DPSK 信号调制器原理图 其中码变换即差分编码器如图3所示。在差分编码器中：{a n }为二进制绝对码序列，{d n }为差分编码序列。D 触发器用于将序列延迟一个码元间隔，在SystemView 中此延迟环节一般可不采用D 触发器，而是采用操作库中的“延迟图符块”。 绝对码 相 对码 载波 DPSK 信号10 1100101 0 0 1 0 1 1 0 2 开关电路图3差分编码器

2DPSK差分相干解调模型

《通信系统仿真》课程设计 2DPSK差分相干解调模型及SystemView仿真

2DPSK差分相干解调模型及System View仿真 摘要: 2DPSK信号不包括载波分量,必须采用相干解调。本文对两种解调方法建立其模型,从理论上解释2DPSK的解调原理,并采用System View 软件进行仿真,对两种模型的仿真过程及结果进行分析和比较。 关键词:2DPSK;极性比较法解调;差分相干法解调. Abstract: Without carrier in signal of 2DPSK, coherence demodulation is necessary. This paper builds two methods of demodulation, interpret s the principle of them, simulate the models using System View , analyses the process and compare the results. Key words: 2DPSK; polarity comparing demodulation ; differential coherence demodulation 基于数字信号的传输优于模拟信号的种种特性,数字信号的传输越来越重要。虽然近距离传输可以由数字基带信号直接传输,但是进行远距离传输时必须将基带信号调制到高频处。二进制移相键控方式是二进制数字信号的调制的基本方式之一,包括两种方式:绝对相移方式(2PSK),相对(差分)移相(2DPSK)方式。绝对相移方式存在一个缺点,即倒“π”现象。因此,在实际中一般不采用2PSK方式,而采用2DPSK方式。本文讨论2DPSK的解调两种模型。 1 原理 调频信号不包括载波分量,必须采用相干解调[3 ] ,2DPSK的解调可采用差分相干解调法,它的原理框图分别如图1。 图1.差分相干解调 2 差分相干解调法 2. 1 模型在SystemView环境下 建立极性比较法仿真模型,如图2 所示。

BPSK调制解调

一、 主要内容 1、简要阐述BPSK 调制解调原理 2、用MATLAB 进行仿真，附上仿真源程序和仿真结果，对结果进行分析。 二、 主要原理 2.1 BPSK 的调制原理 在二进制数字调制中，当正弦载波的相位随二进制数字基带信号离散变化时，则产生二进制移相键控（2PSK ）信号。通常用已调信号载波的0度和180度分别表示二进制数字基带信号的1和0.二进制移相键控信号的时域表达式为 t w nT t g a t e c s n n PSK cos )]([)(2-=∑ （式2—1） 其中，n a 与2ASK 和2FSK 时的不同，在2PSK 调制中，n a 应选择双极性，即当发送概率为P ，1a =n ，当发送概率为1-P, 1-=n a 。若g(t)是脉宽为S T 、高度为1的矩形脉冲，则有 当发送概率为P 时，)cos()(2t w t e c PSK = （式2—2） 发送概率为1-P 时，)cos(2t w e c PSK -= （式2—3） 由（式2—2）和（式2—3）可以看出，当发送二进制符号1时，已调信号)(e 2t PSK 取0度相位，当发送二进制符号为0时，)(e 2t PSK 取180度相位，则有 )cos(2n c PSK t w e ?+=，其中发送符号1，00=n ?，发送符号0，0180=n ?。 这种以载波的不同相位直接表示相应二进制数字调制信号的调制方式，称为二进制绝对移向方式。下面为2PSK 信号调制原理框图2.1所示： 图2.1:2PSK 信号的调制原理图（模拟调制方法）

利用模拟调制的方法去实现数字式调制，即把数字调制看成是模拟调制的一个特例，把数字基带信号当做模拟信号的特殊情况处理。 图2.2 BPSK 信号时间波形示例 2.2 BPSK 解调原理 2PSK 信号的解调通常都采用相干解调，解调器原理如图2.3所示，在相干解调过程中需要用到和接收的2PSK 信号同频同相的想干载波。 图2.3：BPSK 相干解调 图2.4 BPSK 解调各点时间波形 b a d e c

二进制差分相移键控

二进制差分相移键控(2DPSK) 标签:2DPSK 顶[3]分享到发表评论(0)编辑词条 二进制差分相移键控常简称为二相相对调相，记作2DPSK。它不是利用载波相位的绝对数值传送数字信息，而是用前后码元的相对载波相位值传送数字信息。所谓相对载波相位是指本码元初相与前一码元初相之差。 假设相对载波相位值用相位偏移表示，并规定数字信息序列与之间的关系为 与2PSK的波形不同，2DPSK波形的同一相位并不对应相同的数字信息符号，而前后码元的相对相位才唯一确定信息符号。这说明解调2DPSK信号时，并不依赖于某一固定的载波相位参考值，只要前后码元的相对相位关系不破坏，则鉴别这个相位关系就可正确恢复数字信息。这就避免了2PSK方式中的“倒π”现象发生。 单从波形上看，2DPSK与2PSK是无法分辩的，一方面，只有已知移相键控方式是绝对的还是相对的，才能正确判定原信息；另一方面，相对移相信号可以看作是把数字信息序列（绝对码）变换成相对码，然后再根据相对码进行绝对移相而形成。绝对码和相对码是可以互相转换的，其转换关系为

2DPSK信号的表达式与2PSK的形式完全相同，所不同的只是此时式中的s(t)信号表示的是差分码数字序列。即 这里。 实现相对调相的最常用方法正是基于上述讨论而建立的，如图所示。首先对数字信号进行差分编码，即由绝对码表示变为相对码（差分码）表示，然后再进行2PSK调制（绝对调相）。2PSK调制器可用前述的模拟法如图（a），也可用键控法如图（b）。 2DPSK信号的解调有两种解调方式，一种是差分相干解调，另一种是相干解调-码变换法。后者又称为极性比较－码变换法。 2DPSK与2PSK信号有相同的功率谱 2PSK与2DPSK系统的比较： （1）检测这两种信号时判决器均可工作在最佳门限电平（零电平）。 （2）2DPSK系统的抗噪声性能不及2PSK系统。 （4）2PSK系统存在“反向工作”问题，而2DPSK系统不存在“反向工作”问题。 因此，实际应用中真正作为传输用的数字调相信号几乎都是DPSK信号。 二进制差分相移键控2DPSK 1、一般原理与实现方法 二进制差分相移键控常简称为二相相对调相，记作2DPSK。它不是利用载波相位的绝对数

2DPSK差分相干解调模型

2DPSK差分相干解调模型及System View仿真 摘要: 2DPSK信号不包括载波分量,必须采用相干解调。本文对两种解调方法建立其模型,从理论上解释2DPSK的解调原理,并采用System View 软件进行仿真,对两种模型的仿真过程及结果进行分析和比较。 关键词:2DPSK;极性比较法解调;差分相干法解调. 基于数字信号的传输优于模拟信号的种种特性,数字信号的传输越来越重要。虽然近距离传输可以由数字基带信号直接传输,但是进行远距离传输时必须将基带信号调制到高频处。二进制移相键控方式是二进制数字信号的调制的基本方式之一,包括两种方式:绝对相移方式(2PSK),相对(差分)移相(2DPSK)方式。绝对相移方式存在一个缺点,即倒“π”现象。因此,在实际中一般不采用2PSK方式,而采用2DPSK方式。本文讨论2DPSK的解调两种模型。 1 原理 调频信号不包括载波分量,必须采用相干解调[3 ] ,2DPSK的解调可采用差分相干解调法,它的原理框图分别如图1。 图1.差分相干解调 2 差分相干解调法 2. 1 模型在SystemView环境下 建立极性比较法仿真模型,如图2 所示。 图2 差分相干解调法仿真模型 首先介绍图2的关键图符及其参数设置:

系统定时:采样率是1000Hz,采样点是2048个。 2. 2结果分析 第一条为调制信号 第二条是差分码波形。 第三条是DPSK信号。

第四条是乘法器的输出波形。 第五条是滤波器输出波形，从波形上可以看出滤波器对信号进行了整形。 第六条是解调信号波形。

3 仿真过程中注意的几个问题 用System View软件仿真过程首先要做系统定时,系统定时应符合奈奎斯特采样定理,即采样频率要大于信号最高频率的2倍。本模型中,载波频率取20Hz ,乘法器出来的信号频率最大可达40Hz,则系统采样频率应至少大于80Hz,本系统取1000Hz。采样频率越大,可使数字频率各个分频干扰越小、当然频率越大,仿真时间越长,所以也没有必要一味取更大值。对采样点数的设置,主要影响了波形显示中序列的多少。采样点数太少,则使显示的数字序列增多。采样点数太多,则使显示的数字序列减少。对于分析问题来讲,取适量序列值即可,一般情况下取5-10个值,采样点的设置可以根据这个规则逐次设置到符合为止。 本模型没有考虑噪声的影响,实际系统中应在乘法器后加带通滤波器,目的是滤除带外噪声。 参考文献： [1] 罗卫兵，孙桦，张捷等。《System View动态系统分析及通信系统仿真设计》西安电子科技大学出版社，2001。 [2] 孙屹，戴妍峰。《System View通信仿真开发手册》国防工业出版社，2004。 [3] 樊昌信，张甫翀，等。通信原理国防工业出版社，2001。

2DPSK键控调制相干解调

1、实验目的： （1）了解2DPSK 系统的电路组成、工作原理和特点； （2）分别从时域、频域视角观测2DPSK 系统中的基带信号、载波及已调信号； （3）熟悉系统中信号功率谱的特点。 （4）了解2DPSK 系统解调的电路组成、工作原理和特点； （5）掌握2DPSK 系统解调过程信号波形的特点； （6）熟悉系统中信号功率谱的特点。 2、实验内容： 一、用SystemView 仿真实现二进制差分相位键控（2DPSK ）的调制，以PN 码作为系统输入信号，码速率Rb ＝28kbit/s 。 （1）采用键控法实现2DPSK 的调制；分别观测绝对码序列、差分编码序列，比较两序列的波形；观察调制信号、载波及2DPSK 等信号的波形。 （2）获取主要信号的功率谱密度。 二、用SystemView 仿真实现二进制差分相位键控（2DPSK ）的解调，以2DPSK 作为系统输入信号，码速率Rb ＝28kbit/s 。 （1）采用差分相干解调法实现2DPSK 的解调，分别观察系统各点波形。 （2）获取主要信号的功率谱密度。 3、实验原理： 2DPSK 方式是用前后相邻码元的载波相对相位变化来表示数字信息。假设前后相邻码元的载波相位差为??，可定义一种数字信息与??之间的关系为 则一组二进制数字信息与其对应的2DPSK 信号的载波相位关系如下表所示 数字信息与?? 之间的关系也可以定义为 0,01φπ??=? ?表示数字信息“”，表示数字信息“” ()()1 1 0 1 0 0 1 10 2DPSK 0 0 0 0 0 00 0 0 0 ππππππ ππππ二进制数字信息：信号相位：或

差分码PSK信号的相干解调系统仿真

差分码PSK信号的相干解调系统仿真学生姓名：邹磊指导老师：吴志敏 摘要：MATLAB集成环境下的Simulink仿真平台,设计一个差分码PSK信号的相干解调系统.用示波器观察调制前后的信号波形;用频谱分析模块观察调制前后信号频谱的变化;加上各种噪声源,用误码测试模块测量误码率;最后根据运行结果和波形来分析该系统性能。 关键词：MA TLAB；Simulink；差分码PSK；相干解调 1引言 本课程设计主要是学会MATLAB的运用，在MATLAB集成环境下的Simulink仿真平台下，实现DPSK与SSB复合调制与解调通信系统，且对其进行性能分析。用示波器对调制前与解调后的波形进行比较，并加入频谱分析模块，分析调制前后信号频谱的变化，再分别加入高斯噪声、瑞利噪声、莱斯噪声，并分析系统接受信号的性能。 1.1 课程设计目的 通过本课程的学习我们不仅能加深理解和巩固理论课上所学的有关DPCM编码和解码的基本概念、基本理论和基本方法，而且能锻炼我们分析问题和解决问题的能力；同时对我们进行良好的独立工作习惯和科学素质的培养，为今后参加科学工作打下良好的基础。

1.2 课程设计内容 利用MATLAB集成环境下的Simulink仿真平台,设计一个2DPSK调制与解调系统.用示波器观察调制前后的信号波形;用频谱分析模块观察调制前后信号频谱的变化;加上各种噪声源,用误码测试模块测量误码率;最后根据运行结果和波形来分析该系统性能。 2基本原理 2．1 2DPSK调制与解调 二进制差分相移键控常简称为二相相对调相，记为2DPSK。它不是利用载波相位的绝对数值传送数字信息，而是用前后码元的相对载波相位值传送数字信息。所谓相对载波相位是只本码元初相与前一码元初相之差。 1调制 2DPSK方式即是利用前后相邻码元的相对载波相位值去表示数字信息的一种方式。例如，假设相位值用相位偏移△φ表示（△φ定义为本码元初相与前一码元初相只差），并设 △φ=π→数字信息1 △φ=0→数字信息0 则数字信息序列与2DPSK信号的码元相位关系可举例表示如如下： 数字信息：0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 2DPSK信号相位：0 0 0 π0 πππ0 0 π 或πππ0 π0 0 0 ππ0 画出的2PSK及DPSK信号的波形如图2-1所示。

差分码2ASK相干解调系统仿真

长沙理工大学 《通信原理》课程设计报告 姓名 学院城南学院专业通信工程 班级通信 13-01 学号 04 学生姓名指导教师黄红兵 课程成绩完成日期 2016年1月8日

课程设计成绩评定 学院城南学院专业通信工程 班级通信1301学号201385250104 学生姓名指导教师黄红兵 课程成绩完成日期2016年1月8 指导教师对学生在课程设计中的评价 指导教师对课程设计的评定意见

课程设计任务书城南学院通信工程专业

差分码2ASK相干解调系统仿真 学生姓名：指导老师：黄红兵 摘要本课程设计主要进行在MATLAB软件平台的差分码2ASK相干解调系统仿真设计。在课程设计中，系统开发平台为MATLAB，仿真平台采用simulink，首先根据调制解调原理构建电路，再在Simulink中调出各元件组成电路，再设置调制解调电路中各个模块的参数值并加以运行，并把运行仿真结果输入显示器，根据显示结果分析所设置的系统性能。 关键词系统仿真；2ASK相干解调；MATLAB；Simulink仿真平台； 1 引言 MATLAB的名称源自Matrix Laboratory，它是一种科学计算软件，专门以矩阵的形式处理数据[1]。MA TLAB将高性能的数值计算和可视化集成在一起，并提供了大量的内置函数，从而被广泛地应用于科学计算、控制系统、信息处理等领域的分析、仿真和设计工作。本课程设计主要在MATLAB集成环境下的Simulink仿真平台设计一个差分码2ASK相干解调的通信系统分别在理想信道和非理想信道中运行，并把运行仿真结果输入显示器，根据显示结果分析所设计的系统性能。 1.1 课程设计目的 通信原理课程设计是《通信原理》理论课的辅助环节。着重体现通信原理教学知识的运用，培养学生科学理论结合实际工程的能力。通常以小型课题方式来加深、扩展通信原理所学知识。通过本课程设计学生能够深入理解和掌握振幅通信系统的各个关键环节，包括调制、解调、噪声对通信质量的影响等。以及对系统各关键点的信号波形及频谱的认识。而且课程设计对学生运用专业基础知识及软件设计能力也会有较大的提高。 1.2 课程设计的内容及步骤 （1）、主要内容：利用MATLAB集成环境下的Simulink仿真平台，设计一个差分码ASK

BPSK调制解调

一、主要内容 1、简要阐述 BPSK调制解调原理 2、用 MATLAB进行仿真，附上仿真源程序和仿真结果，对结果进行分析。 二、主要原理 2.1 BPSK 的调制原理 在二进制数字调制中，当正弦载波的相位随二进制数字基带信号离散变化 时，则产生二进制移相键控（ 2PSK）信号。通常用已调信号载波的0 度和 180 度分别表示二进制数字基带信号的 1 和 0. 二进制移相键控信号的时域表达式为 e2 PSK (t) [ a n g(t nT s )] cosw c t（式 2—1）n 其中， a n与 2ASK和 2FSK时的不同，在 2PSK调制中， a n应选择双极性，即当发送概率为 P， a n1，当发送概率为1-P, a n 1 。若g(t)是脉宽为 T S、高度为 1的矩形脉冲，则有 当发送概率为 P 时，e 2PSK ( )cos()（式—）t w c t22 发送概率为 1-P 时， e2PSK cos()（式 2 —）w c t3 由（式 2—2）和（式 2—3）可以看出，当发送二进制符号 1 时，已调信号 e2PSK (t)取 0度相位，当发送二进制符号为0 时， e2PSK (t) 取180 度相位，则有 e 2 PSK cos(w c t n )，其中发送符号1，n 00，发送符号0，n 1800。 这种以载波的不同相位直接表示相应二进制数字调制信号的调制方式，称为二进制绝对移向方式。下面为2PSK信号调制原理框图2.1 所示： e2 PSK (t ) S(t) 码型变换乘法器 cos(w c t) 图 2.1:2PSK 信号的调制原理图（模拟调制方法）

BPSK调制原理

原理： 2DPSK 方式是用前后相邻码元的载波相对相位变化来表示数字信息。假设前后相邻码元的载波相位差为??，可定义一种数字信息与??之间的关系为 则一组二进制数字信息与其对应的2DPSK 信号的载波相位关系如下表所示 数字信息与?? 之间的关系也可以定义为 2DPSK 信号调制过程波形如图1所示。 图1 2DPSK 信号调制过程波形 可以看出，2DPSK 信号的实现方法可以采用：首先对二进制数字基带信号进行差分编码，将绝对码表示二进制信息变换为用相对码表示二进制信息，然后再进行绝对调相，从而产生二进制差分相位键控信号。2DPSK 信号调制器原理图如图2所示。 0,01φπ??=? ?表示数字信息“”，表示数字信息 “” ()()1 1 0 1 0 0 1 10 2DPSK 0 0 0 0 0 00 0 0 0 ππππππ ππππ二进制数字信息：信号相位：或0,10φπ??=? ?表示数字信息“” ，表示数字信息“” 绝对码 相对码 载波 DPSK 信号10 1100101 0 0 1 0 1 1 0 2 开关电路

图2 2DPSK 信号调制器原理图 其中码变换即差分编码器如图3所示。在差分编码器中：{a n }为二进制绝对码序列，{d n }为差分编码序列。D 触发器用于将序列延迟一个码元间隔，在SystemView 中此延迟环节一般可不采用D 触发器，而是采用操作库中的“延迟图符块”。 二进制差分相位键控（2DPSK ）的解调 1、实验目的： （1）了解2DPSK 系统解调的电路组成、工作原理和特点； （2）掌握2DPSK 系统解调过程信号波形的特点； （3）熟悉系统中信号功率谱的特点。 2、实验内容： 以2DPSK 作为系统输入信号，码速率Rb ＝10kbit/s 。 （1）采用相干解调法实现2DPSK 的解调，分别观察系统各点波形。 （2）获取主要信号的功率谱密度。 3、实验原理： 相干解调法： 2DPSK 信号可以采用相干解调方式(极性比较法)，对2DPSK 信号进行相干解调，恢复出相对码，再通过码反变换器变换为绝对码，从而恢复出发送的二进制数字 图3差分编码器

2DPSK差分相干解调器设计

课程设计 班级：通信09-2班 姓名：张春影 学号：0906030225 指导教师：杨会玉 成绩： 电子与信息工程学院 通信工程系

目录（contents） 摘要-----------------------------------------------------------02 第一章：绪论---------------------------------------------------02 第二章：2DPSK信号原理-----------------------------------------02 第三章：调制和解调原理-----------------------------------------03 3.1 2DPSK信号调制原理-----------------------------------------03 3.2 2DPSK信号解调原理-----------------------------------------03 第四章：模型建立-----------------------------------------------04 4.1 2DPSK调制模块----------------------------------------------04 4.2 差分相干解调-----------------------------------------------06 第五章：结论---------------------------------------------------08 参考文献--------------------------------------------------------08