毕业论文-通信信号调制

学号：110******话音信号的2DPSK调制系统学院名称：物理与信息工程学院专业名称：电子信息工程年级班别：2011级电信112姓名：******指导教师：*******2015年05月******大学本科毕业论文河南师范大学本科毕业论文I摘要现代通信系统要求通信距离远、通信容量大、传输质量好。作为其关键技术之一的调制技术一直是人们研究的一个重要方向。从最早的模拟调幅调频技术的日臻完善，到现在数字调制技术的广泛运用，使得信息的传输更为有效和可靠。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。因为在调制过程中，2PSK调制容易出现反向工作问题，影响2PSK信号长距离传输。为克服此缺点，并保持2PSK信号的优点，将2PSK体制改进为二进制差分相移键控体制。二进制相移键控的基带信号是由相邻两码元相位的变化来表示的，它与载波相位无直接关系，因此在实际设备中，二进制相移键控得到了广泛的运用。课程设计介绍了话音信号的2DPSK调制系统，建立相关模型并对信号进行模拟调制和仿真。分析了信号源、差分器、调制和加噪模块的功能，最后用差分相干法和极性比较法对信号进行了调试。经调试后，信号源与抽样判决之后的信号，图形基本一致；不过前者调试后，信号波形有延迟，而后者没有。关键词：2PSK,2DPSK，调制系统河南师范大学本科毕业论文IIAbstractModerncommunicationsystemsrequirecommunicationdistance,largecapacity,goodtransmissionqualityofcommunication.Asoneofthekeytechnologiesofmodulationtechnologyhasalwaysbeenoneoftheimportantresearchdirectiontopeople.Fromtheearliestfulfillmentofanalogmodulationfrequencymodulationtechnology,thedigitalmodulationtechniqueiswidelyusednow,makestheinformationtransmissionismoreeffectiveandreliable.Inbinarydigitalmodulation,whensinusoidalcarrierphasechangewithdiscretebinarydigitalbasebandsignal,areproducedbythebinaryphaseshiftkeying(2PSK)signal.Becauseintheprocessofmodulation,2PSKmodulationispronetoreversetheworkproblem,affectthe2PSKsignallongdistancetransmission.Toovercomethisdrawback,andmaintaintheadvantagesof2PSKsignalwillbe2PSKsystemimprovementforbinarydifferentialphaseshiftkeyingsystem.Basebandsignalofbinaryphaseshiftkeyingissaidbychangesintheadjacenttwoyardsyuanphase,itandcarrierphasehasnodirectrelation,soinactualequipment,binaryphaseshiftkeyinghasbeenwidelyused.Paperintroducestherelativephaseshiftkeyingsignalmodulationprinciple,andestablishrelatedmodelforsimulatingthesignalmodulationandsimulation.Analyzingthesplitters,modulation,andpoorsignalsource,addnoisemodulefunctions,withdifferentialcoherentandpolaritycomparison,finallyhascarriedonthedebuggingtosignal.Afterdebugging,thesignalsourceandthesamplingsignalaftertheverdict,basicallythesamegraphics;Buttheformerafterdebugging,signalwaveformwithadelay,whilethelatterisnot.Keywords:2PSK，2DPSK，thesystemofmodulation河南师范大学本科毕业论文III目录摘要…………………………………………………………………………………………Abstract……………………………………………………………………………………前言…………………………………………………………………………………………1第1章绪论…………………………………………………………………………………21.12DPSK简述………………………………………………………………………………21.2Systemview简述……………………………………………………………………21.3调制系统简述……………………………………………………………………………3第2章2DPSK基本原理……………………………………………………………………52.12DPSK信号原理…………………………………………………………………………52.2话音信号的2DPSK调制原理…………………………………………………………7第3章建立模型……………………………………………………………………………93.1差分和逆差分变换模型…………………………………………………………93.2带通滤波器和低通滤波器的模型……………………………………………………93.3抽样判决器模型………………………………………………………………………103.4总模型框图……………………………………………………………………………113.4.12DPSK模拟调制和积极相干解调法仿真……………………………………………113.4.22DPSK模拟调制和差分相干解调法仿真……………………………………………11第4章模块功能……………………………………………………………………………134.1信号源Sourcelibrary………………………………………………………………134.2差分器…………………………………………………………………………………134.3调制和加噪模块………………………………………………………………………14第5章调试过程及结论……………………………………………………………………15河南师范大学本科毕业论文IV5.1差分相干法……………………………………………………………………………155.2极性比较法……………………………………………………………………………17第6章总结与体会…………………………………………………………………………20参考文献……………………………………………………………………………………21致谢…………………………………………………………………………………………22河南师范大学本科毕业论文1前言本课程设计基于调制系统和数字带通传输系统中的二进制差分相移键控(2DPSK)，由于模拟调制系统的局限性，近年来数字调制系统一直被广泛的运用于人们的日常生活中，可以这么说，数字调制系统和人们的生活已经密不可分。本课程设计的行文思路是:先大致介PSK、2DPSK的工作原理；而后介绍利用Systemview软件去完成滤波器设计、信号处理、完整通信系统的设计与仿真，直到一般的系统数学模型的建立；再然后课程设计介绍了调制系统中的幅度调制(AM）、角度调制(FM和PM），但主要介绍了调相（PM）；接着我们又为话音信号的2DPSK调制系统建立数学模型；最后我们用Systemview对话音信号的2DPSK调制系统进行调试，写总结与体会，写参考文献，写致谢等等。河南师范大学本科毕业论文2第1章绪论1.12DPSK简述现代通信系统要求通信距离远、通信容量大、传输质量好。作为其关键技术之一的调制技术一直是人们研究的一个重要方向。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。因为在调制过程中，2PSK调制容易出现反向工作问题，影响2PSK信号长距离传输。为克服此缺点，并保持2PSK信号的优点，将2PSK体制改进为二进制差分相移键控体制。二进制差分相移键控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。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”现象发生。由于相对移相调制无“反问工作”问题，因此得到广泛的应用。单从波形上看，2DPSK与2PSK是无法分辩的。这说明，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。这就为2DPSK信号的调制与解调指出了一种借助绝对移相途径实现的方法。1.2Systemview简述Systemview是一个用于现代工程与科学系统设计及仿真的动态系统分析平台。从滤波器设计、信号处理、完整通信系统的设计与仿真，直到一般的系统数学模型建立等河南师范大学本科毕业论文3各个领域，Systemview在友好而且功能齐全的窗口环境下，为用户提供了一个精密的嵌入式分析工具。利用Systemview，可以构造各种复杂的模拟、数字、数模混合系统，因此，它可用于各种线性或非线性控制系统的设计和仿真。用户在进行系统设计时，只需从Systemview配置的图标库中调出有关图标并进行参数设置，完成图标间的连线，然后运行仿真操作，最终以时域波形、眼图、功率谱等形式给出系统的仿真分析结果。在系统设计和仿真分析方面，Systemview还提供了一个真实而灵活的窗口用以检查、分析系统波形。在窗口内，可以通过鼠标方便地控制内部数据的图形放大、缩小、滚动等。1.3调制系统简述调制，是将要传送的信息装载到某一高频振荡(载频)信号上去的过程。按照所采用的载波波形区分，调制可分为连续波(正弦波)调制和脉冲调制。连续波调制以单频正弦波为载波，受控参数可以是载波的幅度，频率或相位。因而有调幅(AM)，调频(FM)和调相(PM)三种方式。幅度调制：幅度调制是用调制信号去控制高频载波的振幅，使其按调制信号的规律变化的过程。角度调制：幅度调制属于线性调制，它通过改变载波的幅度，以实现调制信号频谱的搬移，一个正弦载波有幅度、频率、相位3个参量，因此，不仅可以把调制信号的信息寄托在载波的幅度变化中，还可以寄托在载波的频率和相位变化中。这种使高频载波的频率或相位按照调制信号规律的变化而振幅恒定的调制方式，称为频率调制（FM）和相位调制（PM），分别简称为调频和调相。因为频率或相位的变化都可以看成是载波角度的变化，故调频和调相又统称为角度调制。本次的课程设计我们侧重于调相(PM)，所谓调相就是指用基带信号控制载波相位，河南师范大学本科毕业论文4使载波信号的相位随基带信号的变化规律产生线性变