《数据通信》系统设计 - 用System - View仿真实现2PSK解析

《数据通信》课程

系统设计报告

数字频带传输系统及其性能估计实验 ——2PSK模拟调制、相干解调

数字频带传输系统及其性能估计实验 ——2PSK模拟调制、相干解调

用System View仿真实现二进制移相键控（2PSK）模拟调制

1、实验目的

（1）了解2PSK系统模拟调制的电路组成、工作原理和特点； （2）分别从时域、频域视角观测2PSK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）采用模拟调制法实现2PSK的调制；观测已调的2PSK波形。 （2）获取主要信号的功率谱密度。 3、实验原理

在二进制数字调控中，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°和180°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

??e2PSK(t)???ang(t?nTs)?cos?ct

?n??1,发送概率为P其中，an选择双极性，即an=?

1?P??1,发送概率为g(t)是脉宽为TS、高度为1的矩形脉冲，则有

发送概率为P?cos?ct, e2PSK(t)???cos?ct,发送概率为1?P?当发送二进制符号1时，已调信号e2PSK(t)取0°相位，发送二进制符号0时，

e2PSK(t)取180°。若用?n表示第n个符号的绝对相位，则有

,发送1符号?0?e2PSK(t)?cos(?ct??n)，其中?n??

?180?,发送0符号这种以载波的不同相位直接表示相应二进制数字信号的调制方式，成为二进制绝对移相方式。 其模拟调制原理图如下：

码型变换 双极性 不归零 乘法器 e2PSK(t) cos?ct

4、系统组成、图符块参数设置及仿真结果：

图1 2PSK模拟调制与相干解调系统组成

图2 单/双码变换 图3 模拟调制

其中图符0产生单极性PN序列，经过图符2、3转换后为双极性PN序列，传码率为20kbit/s；图符6输出正弦波，频率为40kHz；图符4 输出模拟调制的2PSK信号；图符12 输出高斯噪声。图符参数设置如下表： 编号 库/名称 参数 (Token 0) Source: PN Seq Amp = 500.e-3 v Offset = 500.e-3 v Rate = 20e+3 Hz Levels = 2 Phase = 0 deg Max Rate = 400e+3 Hz (Token 2) Function: Exponent Constant a = -1 (Token 4) (Token 5) (Token 6) Inputs from 8 6 Outputs to 5 10 Inputs from 4 12 Outputs to 20 19 Amp = 1 v Freq = 40e+3 Hz Phase = 0 deg Output 0 = Sine t7 t4 Output 1 = Cosine (Token 8) Operator: Negate (Token 12) Source: Gauss Noise Std Dev = 100.e-3 v Mean = 0 v 系统定时：起始时间0秒，终止时间497.5e-6秒，采样点数200，采样速率400kHz。 获得仿真波形图如下：

Multiplier: Non Parametric Adder: Non Parametric Source: Sinusoid