多进制数字相位调制系统课程设计

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1、 通信实习报告 院系： 信息工程学院 学号： 姓名： 日期： 2013.1.15 一一、实习目的、实习目的 1、通过本次专业课程设计巩固并扩展通信课程的基本概念、基本理论、分析方 法和仿真实现方法。 2、结合所学的 MATLAB 和 EDA 等软件仿真技术， 完成通信专业相关课程内容的建 模和设计仿真。到达通信专业相关理论课程有效的巩固和整合，实现将理论 知识和软件设计紧密结合。 3、通过本次专业课程设计达到培养学生的创新能力、通信系统建模和仿真设计 能力以及软件调试和分析能力的目的。 二、实习要求二、实习要求 1 1、应用通信类软件完成通信系统相关内容的设计和建模，并仿真出正确结果， 对仿真

2、波形加以重点分析和说明。 2、按要求格式书写报告，原理充分、设计方法及仿真结果分析正确、条理清晰、 重点突出。 三、实习内容三、实习内容 （1）实习题目 多进制数字相位调制系统设计 （2）设计原理 一、多进制数字相位调制（MPSK） 多进制数字相位调制也称多元调相或多相制。 它利用具有多个相位状态的正弦波 来代表多组二进制信息码元，即用载波的一个相位对应于一组二进制信息码元。 如果载波有 2k 个相位，它可以代表 k 位二进制码元的不同码组。多进制相移键 控也分为多进制绝对相移键控和多进制相对（差分）相移键控。 在 MPSK 信号中，载波相位可取 M 个可能值， 因此，MPSK 信号可表示为

3、假定载波频率是基带数字信号速率的整数倍，则上式可改写为 上式表明，MPSK 信号可等效为两个正交载波进行多电平双边带调幅所得已调波 之和。因此其带宽与 MASK 信号带宽相同，带宽的产生也可按类似于产生双边带 正交调制信号的方式实现。下面以四相相位调制为例进行讨论。四相调相信号是 一种四状态符号，即符号有 00、01、10、11 四种状态。所以，对于输入的二进 制序列，首先必须分组，每两位码元一组。然后根据组合情况，用载波的四种相 位表征它们。这种由两个码元构成一种状态的符号码元称为双比特码元。同理， k 位二进制码构成一种状态符号的码元则称为 k 比特码元。 二、4PSK 信号 四相 PSK

4、（4PSK）信号实际是两路正交双边带信号。 串行输入的二进制码，两位分成一组。若前一位用 A 表示，后一位用 B 表示，经 串/并变换后变成宽度加倍的并行码（A、B 码元在时间上是对齐的） 。再分别进 行极性变换，把单极性码变成双极性码，然后与载波相乘，形成正交的双边带信 号，加法器输出形成 4PSK 信号。显然，此系统产生的是4 系统 PSK 信号。 如果产生2 系统的 PSK 信号， 只需把载波移相4 后再加到乘法器上即可。 (系统信号的产生原理框图 ) 因为 4 PSK 信号是两个正交的 2 PSK 信号的合成，所以可仿照 2 PSK 信号的相 平解调方法，用两个正交的相干载波分别检测

5、A 和 B 两个分量，然后还原成串行 二进制数字信号，即可完成 4 PSK 信号的解调。此法是一种正交相平解调法，又 称极性比较法，原理图在下页 （系统 PSK 信号解调原理框图） 为了分析方便，可不考虑噪声的影响。这样，加到接收机上的信号在符号持续时 间内可表示 两路乘法器的输出分别为 LPF 输出分别是 根据4移相系统PSK信号的相位配置规定， 抽样判决器的判决准则表在下页。 当判决器按极性判决时，若正抽样值判为 1，负抽样值判为 0，则可将调相信号 解调为相应的数字信号。 解调出的 A 和 B 再经并串变换，就可还原出原调制信号。 若解调2 移相系统的 PSK 信号，需改变移相网络及判决

6、准则。 （4 系统判决器判决准则） 三、MPSK 调制电路 VHDL 程序及仿真 （MPSK 调制方框图) 注：电路符号图中没有包含模拟电路部分，输出信号为数字信号。基带信号通过 串/并转换器 xx 得到 2 位并行信号 yy；四选一开关 根据 yy 的数据，选择载波对应的相位进行输出，即得调制信号 y。 -文件名：MPSK -功能：基于 VHDL 硬件描述语言，对基带信号进行 MPSK 调制 -说明：调制信号说明如下表所示。 FPGA clk start 基带信号 分频 0 90 180 270 串 / 并 转 换 四选一开关 调制信号 （3）设计方法 library ieee; use ieee.std_logic_arith.all; use ieee.std_logic_1164.all; use ieee.std_logic_unsigned.all; entity MPSK is port(clk :in std_logic; -系