基于SystemView的2PSK仿真實(shí)現(xiàn)

1、精選文檔 JIANGSU TEACHERS UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 通信原理課程設(shè)計(jì)報(bào)告 課程設(shè)計(jì)題目：基于SystemView的2PSK仿真實(shí)現(xiàn) 班 級(jí)： 學(xué) 號(hào)： 姓 名： 指導(dǎo)老師姓名： 錢(qián)志文 任艷玲 設(shè)計(jì)地點(diǎn)： 60#507 2015年 名目序言 ··························&#

2、183;························3第1章 SystemView 軟件介紹 ······················

3、;·······41.1 SystemView介紹 ·······································4第2章

4、2PSK系統(tǒng)工作原理 ·······························52.1 工作原理 ···············

5、83;······························52.2 2PSK的解調(diào)原理 ·················

6、······················6第3章 基于SystemView的2PSK仿真實(shí)現(xiàn) ···················73.1 仿真方案原理 ··

7、83;······································73.2 仿真框圖及介紹 ·········&#

8、183;·······························83.3 仿真結(jié)果及其分析 ················

9、························8參考文獻(xiàn) ·························

10、·······················11體會(huì)與建議 ·························

11、3;····················12 附錄 ····························

12、3;······················13序言 本次課程設(shè)計(jì)的課題是基于SystemView的2PSK系統(tǒng)仿真設(shè)計(jì)，要求為輸入雙極性碼元速率為11B，載波頻率為110Hz，觀(guān)看輸入序列、PSK信號(hào)、帶通輸出、低通輸出和解調(diào)輸出的波形是否正確和特點(diǎn)，并畫(huà)出各點(diǎn)波形。 2PSK是二進(jìn)制相移鍵控。2PSK是相移鍵控的最簡(jiǎn)潔的一種形式，它用兩個(gè)初相相隔為180的載波來(lái)傳遞二進(jìn)

13、制信息。 在波形圖中,假設(shè)相干載波的基準(zhǔn)相位與2PSK信號(hào)的調(diào)制載波的基準(zhǔn)相位全都(通常默認(rèn)為0相位)。但是,由于在2PSK信號(hào)的載波恢復(fù)過(guò)程中存在著的相位模糊,即恢復(fù)的本地載波與所需的相干載波可能同相,也可能反相,這種相位關(guān)系的不確定性將會(huì)造成解調(diào)出的數(shù)字基帶信號(hào)與發(fā)送的數(shù)字基帶信號(hào)正好相反,即“1”變?yōu)椤?”,“0”變?yōu)椤?”,判決器輸出數(shù)字信號(hào)全部出錯(cuò)。這種現(xiàn)象稱(chēng)為2PSK 方式的“倒”現(xiàn)象或“反相工作”。這也是2PSK方式在實(shí)際中很少接受的主要緣由。另外,在隨機(jī)信號(hào)碼元序列中,信號(hào)波形有可能消滅長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)的正弦波形,致使在接收端無(wú)法辨認(rèn)信號(hào)碼元的起止時(shí)刻。2PSK信號(hào)的解調(diào)方法是相干解

14、調(diào)法。由于PSK信號(hào)本身就是利用相位傳遞信息的，所以在接收端必需利用信號(hào)的相位信息來(lái)解調(diào)信號(hào)。進(jìn)行抽樣判決。判決器是按極性來(lái)判決的，抽樣判決器設(shè)置門(mén)限值為0，大于0時(shí)輸出碼元“1”，小于0時(shí)輸出碼元“0”。第1章1.1 SystemView介紹SystemView是一款在Windows環(huán)境下運(yùn)行的可視化軟件工具，它通過(guò)使用功能模塊來(lái)描述程序，不需要任何的程序語(yǔ)言即可用于系統(tǒng)仿真分析，也就是說(shuō)該軟件不像其它軟件那樣需要寫(xiě)代碼才可以完成各種通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)仿真。從通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)仿真、濾波器設(shè)計(jì)、信號(hào)仿真處理直到各個(gè)領(lǐng)域中，SystemView在完整功能和友好的環(huán)境下，給用戶(hù)供應(yīng)了一個(gè)良好的分析工具，

15、從而機(jī)敏快捷的建立各種通信系統(tǒng)、修改與調(diào)整系統(tǒng)參數(shù)。通過(guò)SystemView可構(gòu)造各種簡(jiǎn)單的通信系統(tǒng)例如各種多速率以及各種模擬、數(shù)字、數(shù)?；旌舷到y(tǒng)。因此，使用SystemView可以進(jìn)行各種把握系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和仿真。用戶(hù)進(jìn)行系統(tǒng)仿真設(shè)計(jì)時(shí)，僅僅需要從圖標(biāo)庫(kù)中選出需要的圖標(biāo)并設(shè)置有關(guān)的參數(shù)，將各個(gè)圖標(biāo)的引腳連接起來(lái)，然后系統(tǒng)定時(shí)后仿真操作，最終觀(guān)看時(shí)域波形圖、功率譜圖等得出系統(tǒng)的仿真分析結(jié)果，對(duì)系統(tǒng)的性能進(jìn)行分析。SystemView能自動(dòng)檢查系統(tǒng)的連接，以發(fā)出錯(cuò)誤連接信號(hào)或尚懸空的待連接端信號(hào)，用戶(hù)從而可以發(fā)覺(jué)連接出錯(cuò)并通過(guò)顯示修改發(fā)生錯(cuò)誤的圖標(biāo)。這個(gè)功能對(duì)用戶(hù)系統(tǒng)的診斷很有效果。SystemVi

16、ew的另一重要功能是它可以依據(jù)多種要求設(shè)計(jì)濾波器，以不同的方法、不同的視角進(jìn)行各濾波器間不同指標(biāo)的轉(zhuǎn)換。SystemView在通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)、波形仿真和系統(tǒng)分析方面供應(yīng)了一個(gè)便利機(jī)敏的窗口用來(lái)分析系統(tǒng)波形。用戶(hù)可以在該窗口中通過(guò)鼠標(biāo)把握內(nèi)部數(shù)據(jù)的圖形放大、縮小、合并、組合、截圖等。此外，分析窗口中有一個(gè)多功能的“接收計(jì)算器”，可對(duì)仿真運(yùn)行結(jié)果進(jìn)行各種運(yùn)算、濾波和分析等處理。SystemView的資源庫(kù)格外豐富，包括包含了各種信號(hào)源、加法器、函數(shù)運(yùn)算器、接收器、乘法器的基本庫(kù)，也包含了規(guī)律、射頻（模擬）、通訊、數(shù)字信號(hào)處理的專(zhuān)業(yè)庫(kù)。這些資源庫(kù)格外適合設(shè)計(jì)和仿真現(xiàn)代通信系統(tǒng)，包括無(wú)繩電話(huà)、調(diào)制解調(diào)器

17、（Modem）、手機(jī)等。也可進(jìn)行各種系統(tǒng)時(shí)域、頻域、頻譜分析，以及對(duì)各種規(guī)律電路、射頻/模擬電路進(jìn)行理論和失真分析等。第2章2.1 工作原理2PSK,二進(jìn)制移相鍵控方式，是鍵控的載波相位按基帶脈沖序列的規(guī)律而轉(zhuǎn)變的一種數(shù)字調(diào)制方式。就是依據(jù)數(shù)字基帶信號(hào)的兩個(gè)電平(或符號(hào))使載波相位在兩個(gè)不同的數(shù)值之間切換的一種相位調(diào)制方法。在2psk中，通常用初始相位0和分別表示二進(jìn)制“1”和“0”。 其表達(dá)式如下：Fpsk（t）=Acos wct 發(fā)送1時(shí)-Acos wct 發(fā)送0時(shí)2PSK信號(hào)可以表述為一個(gè)雙極性碼元的矩形脈沖與一個(gè)正弦載波相乘： (t)=s(t)coswct2PSK的典型波形：2PSK模

18、擬調(diào)制法：2PSK鍵控調(diào)制法：說(shuō)明：2psk調(diào)制器可以接受相乘器，也可以接受相位選擇器。就模擬調(diào)制法而言，與產(chǎn)生2ASK信號(hào)的方法比較，只是對(duì)s(t)要求不同，因此2PSK信號(hào)可以看作是雙極性基帶信號(hào)作用下的DSB調(diào)幅信號(hào)。而就鍵控法來(lái)說(shuō)，用數(shù)字基帶信號(hào)s(t)把握開(kāi)關(guān)電路，選擇不同相位的載波輸出，這時(shí)s(t)為單極性NRZ或雙極性NRZ脈沖序列信號(hào)均可。2PSK信號(hào)屬于DSB信號(hào)，它的解調(diào)，不再能接受包絡(luò)檢測(cè)的方法，只能進(jìn)行相干解調(diào)。2.2 2PSK解調(diào)原理 說(shuō)明：由于PSK信號(hào)的功率譜中五載波重量，所以必需接受相干解調(diào)的方式。在相干解調(diào)中，如何得到同頻同相的本地載波是個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題。只有對(duì)PS

19、K信號(hào)進(jìn)行非線(xiàn)性變換，才能產(chǎn)生載波重量。2PSK信號(hào)經(jīng)過(guò)帶通濾波器得到有用信號(hào)，經(jīng)相乘器與本地載波相乘再經(jīng)過(guò)低通濾波器得到低頻信號(hào)v(t)，再經(jīng)抽樣判決得到基帶信號(hào)。第3章3.1 仿真方案原理用systemview仿真時(shí)，接受的是鍵控法調(diào)制產(chǎn)生2psk信號(hào)和相干解調(diào)恢復(fù)基帶信號(hào)。如圖3.1-1所示：3.1-1 由載波、乘法器、帶通濾波、低通濾波組成相干解調(diào)模塊。如圖3.1-2所示：3.1-23.2 仿真框圖及介紹 仿真框圖如圖3.2-1所示：3.2-1 框圖介紹：0是反相器；1是載波，其載波頻率為110Hz，幅度為1V，13選擇的波形參數(shù)與1本地載波完全相通，只有這樣才能正確解調(diào)出基帶信號(hào)1的波形；3數(shù)字基帶信號(hào)是偽隨機(jī)信號(hào)，頻率為11Hz，輸出是雙極性非歸零波形，用來(lái)把握2單刀雙擲開(kāi)關(guān)，產(chǎn)生2psk信號(hào)；7低通濾波器濾除相干載