1技术要求

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信号原理

2DPSK方式即是利用前后相邻码元的相对相位值去表示数字信息的一种方式。现假设用Φ表示本码元初相与前一码元初相之差，并规定：Φ＝0表示0码，Φ＝π表示1码。则数字信息序列与2DPSK信号的码元相位关系可举例表示如2PSK信号是用载波的不同相位直接去表示相应的数字信号而得出的，在接收端只能采用相干解调，它的时域波形图如图1所示。图1 2DPSK信号

在这种绝对移相方式中，发送端是采用某一个相位作为基准，所以在系统接收端也必须采用相同的基准相位。如果基准相位发生变化，则在接收端回复的信号将与发送的数字信息完全相反。所以在实际过程中一般不采用绝对移相方式，而采用相对移相方式。

定义DF为本码元初相与前一码元初相之差，假设：

DF=0→数字信息“0”；

DF=p→数字信息“1”。

则数字信息序列与2DPSK信号的码元相位关系可举例表示如下：

数字信息： 1 0 1 1 0 1 1 1 0 1

DPSK信号相位：0 p p 0 p p 0 p 0 0 p

或：p 0 0 p 0 0 p 0 p p 0

2.2 2DPSK信号的调制原理

一般来说，2DPSK信号有两种调试方法，即模拟调制法和键控法。2DPSK信号的的模拟调制法框图如图2所示，其中码变换的过程为将输入的单极性不归零码转换为双极性不归零码。

2DPSK信号的的键控调制法框图如图3所示，其中码变换的过程为将输入的基带信号差分，即变为它的相对码。选相开关作用为当输入为数字信息“0” 时接相位0，当输入数字信息为“1”时接pi。

2.3 2DPSK信号的解调原理

2DPSK信号最常用的解调方法有两种，一种是极性比较和码变换法，另一种是差分相干解调法。

2.3.1 2DPSK信号解调的极性比较和码变换法

它的原理是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的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1.1.4所示。

2.3.2 2DPSK信号解调的差分相干解调法

差分相干解调的原理是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，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1.1.5所示。

3 建立模型描述

3.1差分和逆差分变换模型

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SystemView模块有延时器Delay,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。

3.2 带通滤波器和低通滤波器的模型

带通滤波器模型的作用是只允许通过（fl，fh）范围内的频率分量、但将其他范围的频率分量衰减到极低水平。低通滤波器模型的作用是只允许通过（0，fh）范围内的频率分量，并且将其他范围的频率分量衰减到极低水平。在SystemView中带通滤波器和低通滤波器的模型可以用operator library中的模块模拟。

3.3 抽样判决器模型

抽样判决器的功能是根据位同步信号和设置的判决电平来还原基带信号。在SystemView中抽样判决器可以用Logic Library中的模块来模拟。它的模型框图如图所示，它的内部结构图如图所示。

3.4总模型框图

3.4.1 2DPSK模拟调制和极性相干解调法仿真

图7 2DPSK模拟调制和极性相干解调法仿真图

3.4.2 2DPSK模拟调制和差分相干解调法仿真

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