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通信原理實習(xí)報告
1、 實習(xí)目的
隨著時代的發(fā)展，數(shù)字信號在信號傳輸比模擬信號有許多的優(yōu)越性，數(shù)字信號傳輸也越來越重要。雖然近距離傳輸可以由數(shù)字基帶信號直接傳輸，但是要進行遠距離傳輸時必須將基帶信號調(diào)制到高頻處，所以調(diào)制解調(diào)技術(shù)是數(shù)字通信中一種關(guān)鍵的技術(shù)。二進制移相鍵控是數(shù)字信號調(diào)制的基本方式之一，其包括兩種方式：絕對移相方式（2PSK）和相對（差分）移相方式（2DPSK）。通過是實習(xí)進一步了解其調(diào)制解調(diào)過程，分析實驗結(jié)果。
2、 實習(xí)儀器
計算機、SystemView仿真軟件。
3、 實習(xí)內(nèi)容
① 2PSK信號解調(diào)原理
2PSK信號的產(chǎn)生方法主要有兩種，即相乘法和開關(guān)法。實驗采用相乘法，進行調(diào)制，其原理框圖如圖1所示。
圖1 2PSK信號調(diào)制原理框圖
② 2PSK信號的解調(diào)原理
2PSK信號的解調(diào)通常相干解調(diào)法，相干解調(diào)時需要提取同頻同相的接收端本地載波，但由于種種原因可能提取到同頻反相的載波，從而導(dǎo)致解調(diào)恢復(fù)序列與原始序列恰好相反，這種由于接收端提取本地相干載波相位漂移而導(dǎo)致解調(diào)恢復(fù)信號呈現(xiàn)反碼的現(xiàn)象稱為倒“π”現(xiàn)象。其解調(diào)原理框圖2如圖所示。
圖2 2PSK信號的解調(diào)原理框圖
③ 2DPSK信號的調(diào)制原理
一般說來，2DPSK有兩種調(diào)制方法，即模擬調(diào)制法和移相鍵控法，本文只討論移相鍵控法。移相鍵控是指載波的相位受數(shù)字信號的控制而改變，通常用相位0來表示“1”，用相位π來表示“0”。二相相對移相鍵控2DPSK的查考相位不是未調(diào)波的相位，而是相鄰的前一碼元的載波相位。其中碼變換的過程將輸入的基帶信號差分，即變?yōu)樗南鄬Υa。2DPSK信號的鍵控調(diào)制法原理框圖如圖3所示。
圖3
④ 2DPSK信號的解調(diào)原理
2DPSK信號的解調(diào)方法有兩種，即相干解調(diào)加碼反變換法和差分相干解調(diào)。實驗采用差分相干解調(diào)，其原理是：2DPSK信號先經(jīng)過帶通濾波器去除調(diào)制信號頻帶以外的在信道中混入的噪聲，此后該信號分為兩路，一路延時一個碼元的時間后與另一路的信號相乘，再經(jīng)過低通濾波器去除高頻成分，得到包含基帶信號的低頻信號，將其送入抽樣判決器中進行抽樣判決，抽樣判決器的輸出即為原基帶信號。其原理框圖如圖4所示。
圖4 2DPSK信號的解調(diào)原理框圖
⑤ 2PSK信號的調(diào)制仿真模型
在System View環(huán)境下建立2DPSK調(diào)制電路的仿真模型，其仿真
模型如圖5所示。參數(shù)設(shè)臵如下。
圖5 2PSK信號仿真模型仿
真波形如下：
圖6 基帶信號波形圖7 2PSK信號波形 ⑥ 2PSK信號的解調(diào)仿真模型
圖8 2PSK信號解調(diào)仿真模型
其參數(shù)設(shè)臵如下表所示：
仿真波形
如下：
圖9 解調(diào)輸出后的2PSK信號
⑦ 2DPSK信號的調(diào)制仿真模型
圖10 2DPSK信號的調(diào)制仿真模型
其參數(shù)設(shè)臵如下表所示：
其仿真波形如圖所示：
圖11 2DPSK信號波形
⑧ 2DPSK信號的解調(diào)仿真模型
圖12 2DPSK信號的解調(diào)仿真模型 其主要參數(shù)設(shè)臵和2PSK解調(diào)的基本一樣，此處不再列出。 仿真波形如下圖所示：
圖13 解調(diào)輸出后的2DPSK信號的波形
⑨ 2PSK、2DPSK信號調(diào)制解調(diào)總體仿真模型如下圖所示：
圖14 2PSK、2DPSK的調(diào)制解調(diào)仿真系統(tǒng)
⑩ 分析所設(shè)計系統(tǒng)的思想
此系統(tǒng)是關(guān)于2PSK和2DPSK信號的調(diào)制解調(diào)的仿真系統(tǒng)，包含了信號的調(diào)制及解調(diào)的各個模塊。系統(tǒng)的設(shè)計是根據(jù)通信原理教材以及其他文獻原理介紹做出的，在設(shè)計過程中，2PSK信號的調(diào)制采用了相乘法，從而得到已調(diào)制信號，2DPSK信號的調(diào)制采用了鍵控法。在實驗仿真時要先設(shè)計好各個圖符的參數(shù)，根據(jù)輸出波形再調(diào)整各個參數(shù)，直至各輸出波形符合要求。在解調(diào)時，要設(shè)計好濾波器的截止、帶通頻率才能做到濾波后的波形符合要求。從以上仿真波形可以看出，解調(diào)后的波形和基帶信號的波形基本保持一致，實驗結(jié)果符合調(diào)制解調(diào)原理。
4、實結(jié)
通過這次課程設(shè)計，我掌握了2PSK、2DPSK編碼的工作原理及怎樣使用仿真軟件 System View，學(xué)會了通過應(yīng)用軟件仿真來實現(xiàn)各種通信系統(tǒng)的設(shè)計，加強了動手能力和學(xué)業(yè)技能，對以后的學(xué)習(xí)和工作有了很大的幫助。在此次課設(shè)中我受益匪淺，在摸索該如何設(shè)計電路使之實現(xiàn)所需功能的過程中，培養(yǎng)了我的設(shè)計思維，增加了實際操作能力體會到了。在實驗中如何用仿真系統(tǒng)去模擬2PSK、2DPSK數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)的調(diào)制與解調(diào)是本次課程設(shè)計的難點。認真的閱讀相關(guān)的文件我們學(xué)會System View的操作方法是完成此次課設(shè)的基矗因為對相關(guān)的元器件不太了解我們還是遇到了很大的困難，只有結(jié)合軟件說明加實際的操作中慢慢地摸索尋求自己想要的答案。
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