1、 1 二进制数字频带传输系统设计2DPSK 系统 1 技术指标 设计一个 2DPSK 数字调制系统，要求： （1）设计出规定的数字通信系统的结构； （2）根据通信原理，设计出各个模块的参数（例如码速率，滤波器的截止频率等） ； （3）用 Matlab 或 SystemView 实现该数字通信系统； （4）观察仿真并进行波形分析； （5）系统的性能评价。 2 基本原理 2.1 2DPSK 信号基本原理 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，产生二 进制移相键控(2PSK)信号。因为在调制过程中，2PSK 调制及解调过程中容易出反向工作 问题，即倒现象，影响 2PSK
2、 信号长距离传输。 2DPSK 不同于 2PSK 的基本原理，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 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 = 0,表示数字信息“0” 2 ,表示数字信息“1” 则一组二进制数字信息与其对应的 2DPSK 信号的
3、载波相位关系如下所示: 二进制数字信息： 1 1 0 1 0 0 1 1 1 0 2DPSK 信号相位： 0 0 0 0 0 0 或 0 0 0 0 0 数字信息与 之间的关系也可以定义为 = 0, 表示数字信息“1” , 表示数字信息“0” 图 1 2DPSK 信号原理图 2.2 2DPSK 调制原理 2DPSK 信号一般有两种调制方法，即模拟调制法与键控法。 2DPSK 模拟调制法框图如图，原始信号经过码型变换后由绝对吗变换为相对码。然后 与载波相乘进行绝对移相。 3 图 2 模拟调制方框图 2DPSK 键控调制法是先将原始信号经过码型变换后由绝对吗变换为相对码。 然后通过键 控的方法使键
4、控器在输入不同电平时输出初始相位不同的正弦波或者余弦波。2DPSK 键控 调制法框图如下。 图 3 键控调制方框图 2.3 2DPSK 解调原理 2DPSK 信号一般有两种解调方法，即同步检测法和差分相干解调法。 2DPSK 同步检测法的原理是 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，再与本地载波相乘，去掉调制信号中的载波成分，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信号，将其送入抽样判决器中进行抽样判决得到 基带信号的差分码，再经过逆差分器，就得到了基带信号。它的原理框图如图 4 图 4 极性解调方框图 2DPSK 差分相干解调的原理是信
5、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 图 5 差分相干解调方框图 3 建立模型描述 3.1 差分变换和逆差分变换模型 差分变换模型的功能是将输入的基带信号变为它的差分码。用到的模块有延时器和异 或门。由于求差分码的过程就是将基带信号与差分码前一个码元求异或，所以异或门的输 出经单位延时后与基带信号分别接到异或门的两个输入端，异或门的输出就是基带信号的 差分码。
6、逆差分变换就是将差分码延迟一个码元宽度后与原码相乘就得到了绝对码。 5 n an b 1n b b T n a n b 1n b b T 图 6 差分变换与逆差分变换原理图 3.2 调制与解调模型 2DPSK 的调制主要有模拟调制和键控调制。 模拟调制既是将需要被调制的基带波形与载 波相乘，一般基带信号码元宽度应为载波周期的整数倍，经过调制后不同码元对应着初始 相位不同的载波。键控调制是用基带信号作为控制信号，使得当基带信号不同时，输入的 载波的初始相位不同，最后与模拟调制达到相同的效果，即经过调制后不同码元对应着初 始相位不同的载波。 2DPSK 的解调主要有同步解调与差分相干解调。 同步解调既是将通过带通滤波器之后的 信号与本地载波相乘去掉载波成分，然后再进行其他的工作步骤。差分相干解调是将经过 带通滤波器之后的信号延迟一个码元周期之后再与其本身相乘，在去除载波成分的同时也 完成了逆差分变换的功能。 3.3 带通滤波器和低通滤波器
