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华东交通大学信息工程学院大作业作业名称基于Systemview的2PSK系统课程名称现代通信仿真技术专业通信工程班级10通信(2)班学号20100610080221姓名曾志林指导老师邹丹日期2012年12月22日一、实验目的(1)设计出2PSK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。二、建立模型描述(1)2PSK信号的产生2PSK的产生:模拟法和数字键控法,就模拟调制法而言,与产生2ASK信号的方法比较,只是对s(t)要求不同,因此2PSK信号可以看作是双极性基带信号作用下的DSB调幅信号。而就键控法来说,用数字基带信号s(t)控制开关电路,选择不同相位的载波输出,这时s(t)为单极性NRZ或双极性NRZ脉冲序列信号均可。2PSK信号与2ASK信号的时域表达式在形式上是完全相同的,所不同的只是两者基带信号s(t)的构成,一个由双极性NRZ码组成,另一个由单极性NRZ码组成。因此,求2PSK信号的功率谱密度时,也可采用与求2ASK信号功率谱密度相同的方法。(2)2PSK的解调系统①2PSK信号属于DSB信号,它的解调,不再能采用包络检测的方法,只能进行相干解调。2PSK相干解调系统框图及个测试行波形如下:2PSK相干解调系统框图及各个测试点波形②利用Costas环对2PSK信号进行解调2PSK调制和Costas环解调系统组成如下图所示:2PSK调制和Costas环解调系统组成三、模型组成模块功能描述Systemview软件对2PSK系统进行仿真3.12PSK信号的产生键控法产生2PSK信号框图其中:Token0:PN码源,参数:Amp=1v、Offset=0v、Rate=10Hz、No.oflevels=2;Token1:乘法器;Token2:正弦载波信号源,参数:Amp=1v、Offset=0v、Rate=10Hz;Token3:Systemview观察窗;Token4:Realtime观察窗;分析:键控法产生2PSK信号,用数字基带信号s(t)控制开关电路,选择不同相位的载波输出,我选用的s(t)为双极性NRZ脉冲序列信号。2PSK信号的波形分析:2PSK信号与2ASK信号的时域表达式在形式上是完全相同的,所不同的只是两者基带信号的构成,一个由双极性NRZ码组成,另一个由单极性NRZ码组成。3.2PSK相干解调系统2PSK相干解调系统框图其中:Token1,2,14,3,4:Realtime观察窗;Token0:PN码源,参数:Amp=1v、Offset=0v、Rate=10Hz、No.oflevels=2;Token5,10:乘法器;Token9:加法器;Token11:巴特沃斯低通滤波器,截止频率为15Hz(因为原始调制信号为10Hz);Token12:抽样判决器;Token6:高斯噪声源;Token7,8,13:正弦载波信号源,Amp=1v、Offset=0v、Rate=50Hz(因不是实际工程应用,所以取低频率以便于仿真观察),其中Token13因需要作为抽样判决器的判决门限应将其Amp设为0仿真结果如下:2PSK相干解调系统框图分析:以上波形从上到下依次是调制信号波形、2PSK波形、相乘输出波形、滤波后的波形、抽样判决后输出波形。分析2PSK信号的功率谱特点:(1)当双极性基带信号以相等的概率(p=1/2)出现时,2PSK信号的功率谱仅由连续谱组成。而一般情况下,2PSK信号的功率谱由连续谱和离散谱两部分组成。其中,连续谱取决于数字基带信号s(t)经线性调制后的双边带谱,而离散谱则由载波分量确定。(2)2PSK的连续谱部分与2ASK信号的连续谱基本相同(仅差一个常数因子)。因此,2PSK信号的带宽、频带利用率也与2ASK信号的相同四、心得体会;经过本次大作业,自己对Systemview软件有了一定的了解,并且又加深了自己对2ASK、2PSK的理解。在做课程设计的过程中出现了很多问题,但通过自己对Systemview软件的学习,问题被一一解决。比如在设计过程中,我开始把载波类型选择为余弦。这在原理上是没有问题的,但是如果这里选择余弦会有π/2的相位差,由于余弦也为正弦类信号,所以载波类型选择为正弦。在设计滤波器时,要注意带通滤波器的带宽等于已调信号的带宽,在做2FSK时我随便选的带宽,电路虽然对,但是结果不对。自己找了好久才发现原因。比如:基带频率选择10Hz,载波频率选择100Hz,则带通滤波器的低频选90Hz,高频选110Hz。低通滤波器的带宽等于调制信号的带宽。如果基带频率选择10Hz,低通滤波器的最高截至频率选10Hz,同时还要注意时延的计算等于脉冲宽度,比如基带频率选择10Hz,时延为0.1ms.理论上完全正确,但是如果选0.1ms,仿真时会有毛刺和误码,考虑到这一点,时延的选择在0.1ms的基础上偏移一点,选0.099ms再仿真就解决了毛刺和误码问题。五、参考文献[1]唐向宏、岳恒立、郑雪峰编著,MATLAB及在电子信息类课程中的应用,电子工出版社[2]罗伟雄,韩力,原东昌编著,通信原理与电路,北京理工大学出版社,1999。[3]李哲英主编,SystemView动态系统分析与设计软件学习版中文手册,内部资料,1997。[4]陈星,刘斌编写,SystemView通信原理实验指导,北京航空航天大学电子工程系内部讲义,1997。[5]刘焕进、王辉、李鹏、刘洐琦编著。MATLABN个使用技巧,北京航空航天大学出版社
本文标题:基于Systemview的2PSK系统
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