1、<p><b>　　目 錄</b></p><p>　　第一章 緒 論1</p><p>　　1.1 System view軟件的介紹1</p><p>　　1.2 通信系統(tǒng)概述2</p><p>　　第二章 通信系統(tǒng)設(shè)計與仿真3</p><p>　　2.1 數(shù)字通信簡介3

2、</p><p>　　2.2 二進(jìn)制振幅鍵控（2ASK）系統(tǒng)4</p><p>　　2.2.1 2ASK系統(tǒng)的設(shè)計原理4</p><p>　　2.2.2 2ASK系統(tǒng)的仿真分析6</p><p>　　2.3 二進(jìn)制移頻鍵控（2FSK）系統(tǒng)8</p><p>　　2.3.1 2FSK系統(tǒng)的設(shè)計原理8</p

3、><p>　　2.3.2 2FSK系統(tǒng)的仿真分析9</p><p>　　2.4二進(jìn)制移相鍵控（2PSK）系統(tǒng)12</p><p>　　2.4.1 2PSK系統(tǒng)的設(shè)計原理12</p><p>　　2.4.1 2PSK系統(tǒng)的仿真分析13</p><p>　　2.5二進(jìn)制差分相位鍵控（2DPSK）系統(tǒng)15</p&

4、gt;<p>　　2.5.1 2DPSK系統(tǒng)的設(shè)計原理15</p><p>　　2.5.2 2DPSK系統(tǒng)的仿真分析16</p><p><b>　　第三章總 結(jié)19</b></p><p>　　參 考 文 獻(xiàn)20</p><p>　　基于System view的通信系統(tǒng)的仿真</p>

5、<p><b>　　第一章 緒 論</b></p><p>　　1.1 System view軟件的介紹</p><p>　　System view是基于Windows環(huán)境的用于系統(tǒng)仿真分析的可視化軟件工具。它界面友好，使用方便。使用它，用戶可以用圖符（Token）去描述系統(tǒng)，無須與復(fù)雜的程序語言打交道，不用寫代碼，即可完成各種系統(tǒng)的設(shè)計與仿真。<

6、/p><p>　　利用System view可以構(gòu)造各種復(fù)雜的模擬、數(shù)字、數(shù)?；旌贤ㄐ畔到y(tǒng)和各種多速率系統(tǒng)，也可用于各種線性或非線性控制系統(tǒng)的設(shè)計和仿真。用戶在進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計時，只需從System view配置的圖符中調(diào)出有關(guān)圖符，進(jìn)行各種圖符的參數(shù)設(shè)置和相互間的連線，即可進(jìn)行仿真操作，給出分析結(jié)果。</p><p>　　System view的圖符資源非常豐富，包括基本庫和專業(yè)庫。基本庫中包括

7、加法器、乘法器、多種信號源、接收器、各種函數(shù)運算器等，專業(yè)庫有通信庫、邏輯庫、數(shù)字信號處理庫、射頻/模擬庫等。用戶可以快速建立和修改系統(tǒng)的運行參數(shù)，實現(xiàn)實時修改系統(tǒng)參數(shù)，實時顯示運行結(jié)果的動態(tài)仿真。</p><p>　　System view仿真系統(tǒng)的特點：</p><p>　　能仿真大量的應(yīng)用系統(tǒng)；</p><p>　　快速方便的動態(tài)系統(tǒng)設(shè)計與仿真；</p&

8、gt;<p>　　在報告中方便地加入System view的結(jié)論；</p><p>　　提供基于組織結(jié)構(gòu)圖方式的設(shè)計；</p><p>　　多速率系統(tǒng)和并行系統(tǒng)；</p><p>　　完備的濾波器和數(shù)據(jù)塊處理；</p><p><b>　　可擴展性；</b></p><p>　　完善

9、的自我診斷功能。</p><p>　　1.2 通信系統(tǒng)概述</p><p>　　通信的目的是傳遞消息中所包含的信息。消息是物質(zhì)或精神狀態(tài)的一種反映，在不同時期具有不同的表現(xiàn)形式。例如，話音、文字、音樂、數(shù)據(jù)、圖片或活動圖像等都是消息（message）。人們接收消息，關(guān)心的是消息中所包含的有效內(nèi)容，即信息（information）。通信則是進(jìn)行信息的時空轉(zhuǎn)移，即把消息從一方傳送到另一方?；?/p>

10、這種認(rèn)識，“通信”也就是“信息傳輸”或“消息傳輸”。</p><p>　　通信的目的是傳輸信息。通信系統(tǒng)的作用就是將信息從信源發(fā)送到一個或多個目的地。通信系統(tǒng)一般由信源、發(fā)送設(shè)備、信道、接收設(shè)備、信宿和噪聲組成，圖1-1概括地描述了一個通信系統(tǒng)的組成，反映了通信系統(tǒng)的共性。</p><p>　　圖1-1所示 通信系統(tǒng)一般模型</p><p>　　通常，按照信道中傳輸

11、的是模擬信號還是數(shù)字信號，相應(yīng)地把通信系統(tǒng)分為模擬系統(tǒng)和數(shù)字系統(tǒng)。模擬通信系統(tǒng)是利用模擬信號來傳遞信息的通信系統(tǒng)，而數(shù)字系統(tǒng)在信道中傳輸?shù)氖菙?shù)字信號。</p><p>　　目前，無論是模擬通信還是數(shù)字通信，在不同的通信業(yè)務(wù)中都得到了廣泛的應(yīng)用。但是，數(shù)字通信的發(fā)展速度已明顯超過模擬通信，成為了通信技術(shù)的主流。與模擬通信相比，數(shù)字通信具有以下一些優(yōu)點：</p><p>　?、?抗干擾能力強，

12、且噪聲不積累；</p><p><b>　?、?傳輸差錯可控；</b></p><p>　?、?便于用現(xiàn)代數(shù)字信號處理技術(shù)對數(shù)字信息進(jìn)行處理、變換和存儲；</p><p>　　⑷ 易于集成，使通信設(shè)備微型化，重量輕；</p><p>　?、?易于加密處理，且保密性好。</p><p>　　數(shù)字通信

13、的缺點是，一般需要較大的傳輸帶寬，且數(shù)字通信對同步要求高，因而系統(tǒng)設(shè)備復(fù)雜。但是，隨著微電子技術(shù)、計算機技術(shù)的廣泛應(yīng)用以及超大規(guī)模集成電路的出現(xiàn)，數(shù)字系統(tǒng)的設(shè)備復(fù)雜程度大大降低。因此，數(shù)字通信的應(yīng)用必將會越來越廣泛。</p><p>　　第二章 通信系統(tǒng)設(shè)計與仿真</p><p>　　2.1 數(shù)字通信簡介</p><p>　　數(shù)字信號的傳輸方式分為基帶傳輸（ ba

14、seband transmission ）和帶通傳輸（ bandpass transmission ）。然而，實際中的大多數(shù)信道（如無線信道）因具有帶通特性而不能直接傳送基帶信號，這是因為數(shù)字基帶信號往往具有豐富的低頻分量。為了使數(shù)字信號在帶通信道中傳輸，必須用數(shù)字基帶信號對載波進(jìn)行調(diào)制，以使信號與信道的特性相匹配。這種用數(shù)字基帶信號控制載波，把數(shù)字基帶信號變換為數(shù)字帶通信號（已調(diào)信號）的過程稱為數(shù)字調(diào)制（ digital modula

15、tion ）。在接收端通過解調(diào)器把帶通信號還原成數(shù)字基帶信號的過程稱為數(shù)字解調(diào)（ digital demodulation ）通常把包括調(diào)制和解調(diào)過程的數(shù)字傳輸系統(tǒng)叫做數(shù)字帶通傳輸系統(tǒng)。為了與“基帶”一詞相對應(yīng)，帶通傳輸也稱為頻帶傳輸，又因為是借助于正弦載波的幅度、頻率和相位來傳遞數(shù)字基帶信號的，所以帶通傳輸也叫做載波傳輸。</p><p>　　一般說來，數(shù)字調(diào)制與模擬調(diào)制的基本原理相同，但是數(shù)字信號有離散取值的

16、特點。因此數(shù)字調(diào)制技術(shù)有兩種方法：①利用模擬調(diào)制的方法去實現(xiàn)數(shù)字式調(diào)制，即把數(shù)字調(diào)制看成是模擬調(diào)制的一個特例，把數(shù)字基帶信號當(dāng)做模擬信號的特殊情況處理；②利用數(shù)字信號的離散取值特點通過開關(guān)控制載波，從而實現(xiàn)數(shù)字調(diào)制。這種方法通常稱為鍵控法，比如對載波的振幅、頻率和相位進(jìn)行鍵控，便可獲得振幅鍵控（ Amplitude Shift Keying,ASK ）、頻移鍵控（ Frequency Shift Keying,FSK ）和相移鍵控（ P

17、hase Shift Keying,PSK ）三種基本的數(shù)字調(diào)制方式。</p><p>　　數(shù)字信息有二進(jìn)制和多進(jìn)制之分，因此，數(shù)字調(diào)制可分為二進(jìn)制調(diào)制和多進(jìn)制調(diào)制。在二進(jìn)制調(diào)制中，信號參量只有兩種可能的取值；而在多進(jìn)制調(diào)制中，信號參量可能有M（M>2）種取值。本論文主要討論二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)的原理、實現(xiàn)及其仿真分析。</p><p>　　調(diào)制信號時二進(jìn)制數(shù)字基帶信號時，這種調(diào)制稱為

18、二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制。在二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制中，載波的幅度、頻率和相位只有兩種變化狀態(tài)。相應(yīng)的調(diào)制方式有二進(jìn)制振幅鍵控（2ASK）、二進(jìn)制頻移鍵控（2FSK）和二進(jìn)制相移鍵控（2DPSK）。</p><p>　　2.2 二進(jìn)制振幅鍵控（2ASK）系統(tǒng)</p><p>　　2.2.1 2ASK系統(tǒng)的設(shè)計原理</p><p>　　振幅鍵控是利用載波的幅度變化來傳遞數(shù)字信息，而其頻率

19、和初始相位保持不變。在2ASK中，載波的幅度只有兩種變化狀態(tài)，分別對應(yīng)二進(jìn)制信息“0”和“1”。一種常用的、也是最簡單的二進(jìn)制振幅鍵控方式稱為通—斷鍵控（On Off Keying,OOK）。</p><p>　　2ASK/ OOK信號的產(chǎn)生方法通常有兩種：模擬調(diào)制法（相乘器法）和鍵控法，相應(yīng)的調(diào)制器如圖2-1所示(a)表示模擬相乘法，(b)表示通-斷鍵控法。</p><p>　　圖2-1

20、所示 2ASK/ OOK信號調(diào)制器原理框圖</p><p>　　圖2-2、2-3所示是2ASK和OOK在System view軟件中相乘器法和數(shù)字鍵控法的實現(xiàn)原理圖，從圖中顯示的波形可以很容易觀察出兩者實現(xiàn)的正確性，以及在System view軟件上如何實現(xiàn)二進(jìn)制振幅鍵控的調(diào)制。</p><p>　　圖2-2所示 2ASK模擬相乘調(diào)制實現(xiàn)</p><p>　　圖2

21、-3所示 OOK通斷鍵控法實現(xiàn)</p><p>　　2ASK/ OOK信號也有兩種基本的解調(diào)方法：非相干（noncoherent）解調(diào)（包絡(luò)檢波法）和相干（coherent）解調(diào)（同步檢波法），相應(yīng)的接收系統(tǒng)組成方框圖如圖2-4所示。與模擬信號的接收系統(tǒng)相比，這里增加了一個“抽樣判決器”方框，這對于提高數(shù)字信號的接收性能是必要的。</p><p>　　圖2-4所示2ASK/ OOK信號解

22、調(diào)器原理框圖</p><p>　　2.2.2 2ASK系統(tǒng)的仿真分析</p><p><b>　?、?仿真原理圖</b></p><p>　　在System view軟件上仿真分析實現(xiàn)2ASK調(diào)制解調(diào)系統(tǒng)，在圖2-5中，調(diào)制采用模擬相乘法，而解調(diào)采用相干解調(diào)法實現(xiàn)，整個系統(tǒng)原理圖由不同的圖符（Token）構(gòu)成。</p><p

23、>　　圖2-5所示2ASK調(diào)制解調(diào)系統(tǒng)原理圖</p><p>　　Token0、Token15、Token2、Token3構(gòu)成調(diào)制模塊，其中Token0是雙極性基帶信號，因此加Token15半波整流器將雙極性基帶信號變化為單極性信號，并送入模擬乘法器Token3中與載波Token2實現(xiàn)相乘輸出已調(diào)信號。Token1、Token4和Token16分別為雙極性基帶信號、載波信號和單極性基帶信號的接收模塊分析器，

24、其在System view軟件分析窗口上顯示各自的波形。</p><p>　　Token19為信道噪聲通過Token21加法器來干擾信號。</p><p>　　Token6、Token7、Token8、Token10、Token11、Token24和Token17構(gòu)成解調(diào)模塊，其中Token6為帶通濾波器，帶寬為已調(diào)信號帶寬，即載波頻率的2倍，使有用信號無失真的傳輸，最大程度的抑制噪聲的通

25、過；Token8為相干載波，其與調(diào)制模塊的載波同頻同相，通過設(shè)置參數(shù)來達(dá)到這一點；Token7為相乘器輸出解調(diào)信號，為了使信宿盡可能收到失真小的原基帶單極性信號，在解調(diào)后面加了抽樣模塊Token11和判決模塊Token17。</p><p><b>　?、?仿真波形圖</b></p><p>　　圖2-6是雙極性基帶信號、單極性基帶信號、載波信號和已調(diào)信號仿真波形圖，

26、從波形圖上可以觀察出已調(diào)信號為載波信號的振幅隨著調(diào)制基帶信號而變化，符合二進(jìn)制振幅鍵控調(diào)制理論，從而也間接證明了該系統(tǒng)的調(diào)制模塊的正確性。</p><p>　　圖2-6所示 仿真波形圖</p><p>　　圖2-7是解調(diào)輸出、全波整流、抽樣以及抽樣和基帶信號的比較波形仿真圖。每個仿真波形圖符合各自的理論。從抽樣信號和基帶信號比較圖上，觀察出解調(diào)模塊的正確性，抽樣信號符合基帶信號波形形狀，因

27、為只有振幅攜帶有用信息。調(diào)制和解調(diào)兩個模塊都正確，而且是通過系統(tǒng)仿真的，所以該設(shè)計的2ASK調(diào)制解調(diào)系統(tǒng)是成功的，達(dá)到其設(shè)計目的。</p><p>　　圖2-7 所示 仿真波形圖</p><p>　　圖2-8 所示 功率譜波形圖</p><p>　　圖2-8顯示了載波、單極性基帶信號、已調(diào)信號和解調(diào)信號功率譜圖，從圖中可以觀察出載波的頻率是10Hz。</p&g

28、t;<p>　　2.3 二進(jìn)制移頻鍵控（2FSK）系統(tǒng)</p><p>　　2.3.1 2FSK系統(tǒng)的設(shè)計原理</p><p>　　頻移鍵控是利用載波的頻率變化來傳遞數(shù)字信息。在2FSK中，載波的頻率隨著二進(jìn)制基帶信號在兩個頻率不同的載波頻率點變化。</p><p>　　2FSK信號的產(chǎn)生方法主要有兩種。一種可以采用模擬調(diào)頻電路來實現(xiàn)；另一種可以采用鍵

29、控法來實現(xiàn)，即在二進(jìn)制基帶矩形脈沖序列的控制下通過開關(guān)電路對兩個不同的獨立頻率源進(jìn)行選通，使其在每一個碼元時間內(nèi)輸出兩個載波之一，如圖2-9所示。這兩種方法產(chǎn)生2FSK信號的差異在于：由調(diào)頻法產(chǎn)生的2FSK信號在相鄰碼元之間的相位是連續(xù)變化的。（這是一類特殊的FSK，稱為連續(xù)相位FSK（Continuous-Phase FSK,CPFSK））而鍵控法產(chǎn)生的2FSK信號，是由電子開關(guān)在兩個獨立的頻率源之間轉(zhuǎn)換形成，故相鄰碼元之間的相位不一

30、定連續(xù)。</p><p>　　圖2-9 所示 鍵控法產(chǎn)生2FSK信號的原理圖</p><p>　　2FSK信號的常用解調(diào)方法是采用如圖2-10非相干解調(diào)（包絡(luò)檢波）和圖2-11相干解調(diào)。其解調(diào)原理是將2FSK信號分解為上下兩路2ASK信號分別進(jìn)行解調(diào)，然后進(jìn)行判決（decision）。這里的抽樣判決時直接比較兩路信號抽樣值的大小，可以不專門設(shè)置門限。判決準(zhǔn)則應(yīng)與調(diào)制規(guī)則相呼應(yīng)，調(diào)制時若是規(guī)

31、定“1”符號對應(yīng)載波頻率f1，則接收時上支路的樣值較大，應(yīng)判為“1”；反之則判為“0”。</p><p>　　圖2-10 所示 非相干解調(diào)</p><p>　　抽樣判決器的判決準(zhǔn)則為</p><p>　　圖2-11 所示 相干解調(diào)</p><p>　　2.3.2 2FSK系統(tǒng)的仿真分析</p><p><b&

32、gt;　?、?仿真原理圖</b></p><p>　　在System view軟件上仿真分析實現(xiàn)2FSK調(diào)制解調(diào)系統(tǒng)，在圖2-12中，調(diào)制采用鍵控法實現(xiàn)，而解調(diào)采用相干解調(diào)法實現(xiàn)，整個系統(tǒng)原理圖由不同的圖符（Token）構(gòu)成。</p><p>　　Token0、 Token2、 Token4、Token5、Token7、Token11、Token17和Token18構(gòu)成調(diào)制模塊

33、，如圖2-12所示，此調(diào)制采用數(shù)字鍵控法實現(xiàn)，以此來間接顯示2ASK數(shù)字鍵控法調(diào)制實現(xiàn)原理。Token0是基帶信號產(chǎn)生器，由于其產(chǎn)生雙極性基帶信號，所以要經(jīng)Token2半波整流器變化為單極性基帶信號去控制載波1的選通開關(guān)；單極性基帶信號經(jīng)過Token4非門去控制載波2的選通開關(guān)。兩路載波分別經(jīng)過Token17和Token18產(chǎn)生兩個2ASK已調(diào)信號，經(jīng)Token11相加器輸出2FSK已調(diào)信號。</p><p>　

34、　圖2-12 所示 2FSK鍵控調(diào)制仿真原理圖</p><p>　　圖2-13 所示 2FSK系統(tǒng)仿真原理圖</p><p>　　Token19、Token21、Token23、Token25、Token27、Token29和Token31構(gòu)成解調(diào)模塊。Token19、Token23和Token27構(gòu)成解調(diào)載波1產(chǎn)生的已調(diào)2ASK信號, Token21、Token25和Token29構(gòu)

35、成解調(diào)載波2產(chǎn)生的已調(diào)2ASK信號，兩路解調(diào)輸出Token31模擬比較器進(jìn)行比較輸出單極性基帶信號。</p><p>　　其它模塊為System view軟件分析窗口接收器來顯示仿真系統(tǒng)各個信號波形圖。</p><p><b>　?、?仿真波形圖</b></p><p>　　圖2-14左邊下面三個是載波1構(gòu)成的2ASK數(shù)字鍵控調(diào)制信號，右邊下面

36、三個是載波2構(gòu)成的2ASK數(shù)字鍵控調(diào)制信號，對比兩者可以看出已調(diào)信號的區(qū)別，不同的載波受到基帶信號相反的控制，即振幅隨著調(diào)制信號而變化，調(diào)制信號“0”對應(yīng)著已調(diào)信號輸出為0；調(diào)制信號“1”對應(yīng)著載波輸出。對于產(chǎn)生載波的元器件設(shè)置時振幅和相位完全相同，而頻率不同，這樣使已調(diào)信號的頻率包含有有用信息。右上角為2FSK已調(diào)信號輸出的仿真波形圖，從圖上可以看出已調(diào)信號包含兩種不同的頻率信號，而其振幅和相位基本相同。惟一不足是相位的非連續(xù)性沒有很

37、好表現(xiàn)出來，可能是設(shè)置的頻率為倍數(shù)關(guān)系的原因吧。但是總的來看，其得到的結(jié)果符合理論，把數(shù)字鍵控的理論形象地用圖表的形式表現(xiàn)出來了，直</p><p>　　圖2-14 所示 2FSK調(diào)制模塊仿真波形圖</p><p>　　觀易懂。則該調(diào)制系統(tǒng)設(shè)計是成功的。左右還可以對比，控制兩個選通開關(guān)的基帶信號和分路已調(diào)信號的異同點。</p><p>　　圖2-15是解調(diào)模塊相關(guān)

38、元器件的仿真波形圖。同樣，左邊是載波1的解調(diào)?？?。輸出波形圖，右邊是載波2解調(diào)模塊輸出波形圖。從仿真波形圖上可以觀察出2FSK兩個分路已調(diào)信號被解調(diào)的全過程，從中觀察出2FSK調(diào)制的特點。</p><p>　　圖2-15 所示 2FSK解調(diào)模塊仿真波形圖</p><p>　　圖2-16是2FSK解調(diào)輸出仿真波形圖，上面是解調(diào)信號波形圖，上面顯示著兩種不同的頻率信號，可以說明相應(yīng)的兩種載波

39、，對比兩種控制選通開關(guān)的基帶信號，二者完全相反，并且解調(diào)信號和相應(yīng)載波的調(diào)制信號波形圖疊加顯示波形圖分別為中間和下面兩個波形仿真圖，二者的變化頻率范圍完全相一致，從波形圖上很清晰地看出來。</p><p>　　從仿真波形顯示圖上，觀察到系統(tǒng)的設(shè)計正確性，并且，仿真圖是調(diào)制模塊</p><p>　　圖2-16 所示 2FSK解調(diào)輸出仿真波形圖</p><p>　　和

40、解調(diào)模塊相連接而進(jìn)行的仿真輸出，所以說整個2FSK系統(tǒng)的設(shè)計是成功的，完成了通信采用FSK方式的傳輸，達(dá)到了本設(shè)計的目的。</p><p>　　2.4二進(jìn)制移相鍵控（2PSK）系統(tǒng)</p><p>　　2.4.1 2PSK系統(tǒng)的設(shè)計原理</p><p>　　相移鍵控是利用載波的相位變化來傳遞數(shù)字信息，而振幅和頻率保持不變。在2PSK中，通常用初始相位0和π分別表示二

41、進(jìn)制“1”和“0”。</p><p>　　由于表示信號的兩種碼元的波形相同，極性相反，故2PSK信號一般可以表述為一個雙極性（bipolarity）全占空（100% duty ratio）矩形脈沖序列與一個正弦載波的相乘，這和2ASK及2FSK的基帶信號波形是不同的，后面兩者要求是單極性的，而2PSK的基帶信號要求是雙極性的，這樣在系統(tǒng)中不用再進(jìn)行信號極性變換。</p><p>　　圖2-

42、17a 所示 2PSK模擬相乘調(diào)制法</p><p>　　2PSK信號的調(diào)制原理框圖如圖2-17所示，與2ASK信號的產(chǎn)生方法相比較，只是對基帶信號的要求不同，在2ASK中是單極性的，而在2PSK中要求是雙極性的，其它完全相同。</p><p>　　圖2-17b 所示 2PSK數(shù)字鍵控調(diào)制法 </p><p>　　2PSK信號的解調(diào)通常

43、采用相干解調(diào)法。在相干解調(diào)中，如何得到與接收的2PSK信號同頻同相的相干載波是個關(guān)鍵問題，這一問題可通過同步設(shè)計來解決。圖2-18是其相關(guān)解調(diào)原理框圖。</p><p>　　圖2-18 所示 2PSK相干解調(diào)法</p><p>　　2.4.1 2PSK系統(tǒng)的仿真分析</p><p><b>　　⒈ 仿真原理圖</b></p>&

44、lt;p>　　在System view仿真軟件中，有PSK調(diào)制模塊，將調(diào)制信號和載波輸入PSK調(diào)制模塊中即可實現(xiàn)輸出已調(diào)PSK信號，圖2-19為其仿真原理圖。圖中顯示了</p><p>　　圖2-19 所示 2PSK調(diào)制模塊仿真原理圖</p><p>　　基帶信號、載波和已調(diào)信號的波形圖，從理論上分析此設(shè)計圖是符合2PSK調(diào)制原理的。</p><p>　　圖

45、2-20 所示 2PSK調(diào)制解調(diào)模塊仿真原理圖</p><p>　　圖2-20是2PSK調(diào)制解調(diào)仿真原理圖，由Token0、Token2、Token4、Token6、Token8、Token9、Token11、Token12、Token14、Token17和Token18構(gòu)成。</p><p>　　其中Token0、Token2和Token4構(gòu)成調(diào)制模塊，Token0信號源直接產(chǎn)生雙極性

46、信號，與前面2ASK和2FSK是不同的，需要極性變換。</p><p>　　Token6、Token8、Token9、Token11、Token12、Token14、Token17和Token18構(gòu)成解調(diào)模塊，其余為分析窗口接收器來顯示仿真波形圖。</p><p><b>　?、?仿真波形圖</b></p><p>　　圖2-21 所示 2P

47、SK調(diào)制調(diào)制仿真波形圖</p><p>　　從仿真波形圖2-21中，很清晰地觀察出2PSK調(diào)制模塊各個部分的仿真波形圖，最上面為調(diào)制信號波形圖，中間位載波信號波形圖，下面為已調(diào)信號2PSK仿真波形圖。已調(diào)信號和基帶信號對比可以看出，已調(diào)信號只是碼元相位隨著調(diào)制信號而變化，碼元“1”對應(yīng)初始相位0，而碼元“0”對應(yīng)于初始相位π，相鄰碼元之間沒有相關(guān)性，即此為絕對相移鍵控。</p><p>　

48、　圖2-22 所示 2PSK解調(diào)仿真波形圖</p><p>　　從仿真波形圖2-22中，可以觀察2PSK解調(diào)輸出基帶信號仿真波形圖，在允許失真的程度內(nèi)，2PSK解調(diào)輸出的波形和基帶信號相同。</p><p>　　2PSK系統(tǒng)的解調(diào)是和調(diào)制連接起來進(jìn)行仿真的，解調(diào)輸出是正確的，可以說明整個系統(tǒng)設(shè)計是正確的，很好的顯示了2PSK通信系統(tǒng)的傳輸過程。</p><p>　

49、　2.5二進(jìn)制差分相位鍵控（2DPSK）系統(tǒng)</p><p>　　由于2PSK信號的載波恢復(fù)過程中存在著180度的相位模糊（phase ambiguity）,即恢復(fù)的本地載波與所需的相干載波可能相同，也可能反相，這種相位關(guān)系的不確定性將會造成解調(diào)出的數(shù)字基帶信號與發(fā)送的數(shù)字基帶信號正好相反，即“1”變?yōu)椤?”，“0”變?yōu)椤?”，判決器輸出數(shù)字信號全部出錯。這種現(xiàn)象稱為2PSK方式的“倒π”現(xiàn)象或“反相工作”。為了

50、解決上述問題，可以采用差分相移鍵控（2DPSK）體制。</p><p>　　2.5.1 2DPSK系統(tǒng)的設(shè)計原理</p><p>　　2DPSK是利用前后相鄰碼元的載波相對相位變化傳遞數(shù)字信息，所以又稱相對相移鍵控。對于相同的基帶數(shù)字信息序列，由于初始相位不同，2DPSK信號的相位可以不同，即2DPSK信號的相位并不直接代表基帶信號，而前后碼元相對相位的差才惟一決定信息符號。</p&

51、gt;<p>　　2DPSK信號的產(chǎn)生方法可以通過先對二進(jìn)制數(shù)字基帶信號進(jìn)行差分編碼，即把表示數(shù)字信息序列的絕對碼變換成相對碼（差分碼），然后再根據(jù)相對碼進(jìn)行絕對調(diào)相，從而產(chǎn)生二進(jìn)制差分相移鍵控信號。圖2-23是基帶信號碼型變換原理方框圖，相對碼再對基帶信號進(jìn)行絕對調(diào)相產(chǎn)生2DPSK已調(diào)信號。</p><p>　　此處調(diào)制模塊方框圖不再給出，參考2PSK調(diào)制框圖。</p><p&

52、gt;　　圖2-23 所示 碼型變化框圖</p><p>　　2DPSK信號的解調(diào)方法之一是相干解調(diào)（極性比較法）加麻煩變換法。其解調(diào)原理是：對2DPSK信號進(jìn)行相干解調(diào)，恢復(fù)相對碼，再經(jīng)碼反變換器變換為絕對碼，從而恢復(fù)出發(fā)送的二進(jìn)制數(shù)字信息。在解調(diào)過程中，由于載波相位模糊性的影響，使得解調(diào)出的相對碼也可能是“1”和“0”倒置，但經(jīng)差分譯碼（碼反變換）得到的絕對碼不會發(fā)生任何倒置的現(xiàn)象，從而解決了載波相位模糊性

53、帶來的問題。</p><p>　　2DPSK信號的另一種解調(diào)方法是差分相干解調(diào)（相位比較法），用這種方法解調(diào)時不需要專門的相干載波，只需要由接收到的2DPSK信號延時一個碼元間隔，然后與2DPSK信號本身相乘。相乘器起著相位比較的作用，相乘結(jié)果反映了前后碼元的相位差，經(jīng)低通濾波后再抽樣判決，即可直接恢復(fù)出原始數(shù)字信息，故解調(diào)器中不需要碼反變換器。</p><p>　　圖2-24 所示 2

54、DPSK差分相干解調(diào)原理框圖</p><p>　　2.5.2 2DPSK系統(tǒng)的仿真分析</p><p><b>　　⒈ 仿真原理圖</b></p><p>　　2DPSK通信系統(tǒng)由Token0、Token3、Token11、Token6、Token7、Token32、Token33、Token17、Token22、Token16、Token20

55、、Token23、Token31、Token28、Token34、Token36和Token37構(gòu)成。</p><p>　　其中Token11和Token3構(gòu)成碼型變換器，將原始基帶信號變換成差分相干信號，再送入絕對相移鍵控調(diào)制系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)制。此系統(tǒng)采用差分相移鍵控解調(diào)法，故解調(diào)端直接輸出原始基帶信號，即絕對碼。圖2-25是其調(diào)制解調(diào)仿真原理圖。</p><p>　　圖2-25 所示 2D

56、PSK差分相干解調(diào)仿真原理圖</p><p><b>　?、?仿真波形圖</b></p><p>　　圖2-26 所示基帶信號波形圖</p><p>　　圖2-27所示 基帶信號延時波形圖</p><p>　　對比基帶信號波形圖，容易觀察出基帶信號的延遲一個碼元的波形圖。圖2-28是差分波形圖，符合理論。</p&g

57、t;<p>　　通過觀察2DPSK系統(tǒng)的仿真波形圖可以看出該設(shè)計系統(tǒng)的爭取性。</p><p>　　圖2-28所示 基帶信號差分波形圖</p><p>　　圖2-29所示 載波信號波形圖</p><p>　　圖2-30所示 載波信號反相波形圖</p><p>　　圖2-31所示2DPSK已調(diào)信號波形圖</p>&l

58、t;p><b>　　總 結(jié)</b></p><p>　　通過本課程設(shè)計，我學(xué)會了自己分析系統(tǒng)并且如何設(shè)計好優(yōu)良的系統(tǒng)，在這次《通信原理》課程設(shè)計中，我練習(xí)設(shè)計做了2ASK、2FSK、2DPSK、2PSK 四種系統(tǒng)的仿真設(shè)計，主要將它們進(jìn)行仿真并比較，以及討論它們在實際通信系統(tǒng)中的應(yīng)用前景。另外，在課程設(shè)計中，在信道中加入高斯噪聲，并分析噪聲對系統(tǒng)的影響以及如何將影響減到最小。</

59、p><p>　　用SystemView 軟件進(jìn)行通信仿真設(shè)計，簡單、直觀，不需要編程，反映的物理概念和現(xiàn)象明確。通過這一系列仿真設(shè)計，我對加強本課程概念和原理的理解能起到很好的作用，同時為畢業(yè)后從事與通信相關(guān)的實際工作打下了堅實的基礎(chǔ)。</p><p>　　在此也衷心的謝謝這段時間來老師給予我的幫助。</p><p><b>　　參 考 文 獻(xiàn)</b&g

60、t;</p><p>　　1. 謝嘉奎. 通信電路. 第四版. 北京：高等教育出版社，2000</p><p>　　2. 南京工學(xué)院無線電工程系《電子線路》編寫組 .電子線路 .北京：人民教育出版社,1979</p><p>　　3. 董在望, 肖華庭. 通信電路原理. 北京：高等教育出版社，1989</p><p>　　4. 張亞文. 通信

61、原理電路. 第二版. 北京：高等教育出版社，1984</p><p>　　5. 樊昌信等. 通信原理. 第四版. 北京：國防工業(yè)出版社，1995</p><p>　　6. 武秀玲，沈偉慈. 通信原理電路. 西安：西安電子科技大學(xué)出版社，1995</p><p>　　7. B,H. 班科夫, JI.T.巴魯林等. 無線電接收設(shè)備. 陳子敏譯. 北京：高等教育出版社，1

62、988</p><p>　　8. Reinhold Lufwig Pavel Bretcheko. 射頻電路設(shè)計理論及應(yīng)用（RF Circuit Design Theory and Applications）. 北京：科學(xué)出版社，2002</p><p>　　9. 白居憲. 通信原理電路. 西安：西安交通大學(xué)出版社. 1995</p><p>　　10.陳邦媛. 射

63、頻通信電路學(xué)習(xí)指導(dǎo). 北京：科學(xué)出版社，2004</p><p>　　11.邊萌. 通信原理電路.機械工業(yè)出版社，2000年5月</p><p>　　12.趙晶. 通信原理電路［M.人民郵電出版社，2001年2月</p><p>　　13. 陳萍.《現(xiàn)代通信實驗系統(tǒng)的計算機仿真》 國防工業(yè)出版社</p><p>　　14. 《SystemVi

64、ew系統(tǒng)設(shè)計及仿真入門與應(yīng)用》 電子工業(yè)出版社</p><p>　　15. 《高頻電子線路實驗與課程設(shè)計SystemView部分》 哈爾濱工程大學(xué)出版社</p><p>　　16. [1]青松，程岱松，武建華．?dāng)?shù)字通信系統(tǒng)的System View 仿真與分析[M]．北京：北京航空航天大學(xué)出版社.2001</p><p>　　17. 曹志剛等．現(xiàn)代通信原理[M]．北