2PSK相干解调设计说明.docx
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2PSK相干解调设计说明
课程设计
数字原理
课程设计报告
班
级：
电信08-3
姓
名：
三
学
号：
0806110101
指导教师：
建
成
绩：
电子与信息工程学院
通信工程系
...
2PSK相干解调器设计
1.设计目的及要求
通过课程设计实践，了解并掌握通信系统、通信调制等技术的一般设计方法，训练并提高学生在理论计算、结构设计、工程绘图、查阅设计资料、运用标准与规和应用计算机等方
面的能力。
培养学生正确的设计思想，理论联系实际的工作作风，严肃认真、实事求是的科
学态度和勇于探索的创新精神。
巩固所学的专业技术知识，培养学生综合运用所学知识与生
产实践经验，缝隙和解决工程技术问题的能力，培养初步的独立设计能力。
本次可生设计是设计一个2PSK的想干解调器，并且运用simulink对系统建模。
要求是
输入数字信号并进行接受判决；通过多次输入输出对所设计的心痛性能进行分析；最后对解
调原理进行分析。
2.2PSK的相关知识和基本原理
2.12PSK的相关知识
在二进制数字调制中，当正弦载波的相位随二进制数字基带信号离散变化时，则产生二
进制移相键控（2PSK）信号。
通常用已调载波的“0”和“180”分别表示二进制数字基带信号的1和0.二进制相移键控（2PSK）是用二进制数字信号控制载波的两个相位，这两个相
位通常相隔π例如用相位0和π分别表示1和0，所以这种调制又称为相移键控（BPSK），二进制相移键控的时域表达式：
e2PSK（t）=[∑ag（t-nTs）]coswct
这里的an为双极性数字信号，如果g（t）是幅度为1，宽度为Ts的矩形脉冲，则2PSK信号
可表示为
e2PSK（t）=+-coswct
2.2二进制移相键控信号的时间波形
这种以载波的不同相位直接表示相应二进制数字信号的调制方式，称为二进制绝对相移
方式。
2.32PSK的调制与解调
2.3.1调制原理
二进制相移键控信号的调制原理图如图2所示。
其中2（a）是采用模拟调制的方法产
生2PSK信号，图2（b）是采用数字键控的方法产生2PSK信号。
2PSK信号的解调通常都是
采用相干解调。
在相干解调过程中需要用到与接受的2PSK信号同频同相的相干载波，二进
制移相键控（2PSK）方式是载波相位按基带脉冲序列的规律而改变的一种数字调制方式，就
是根据数字基带信号的两个电平，使载波相位在两个不同的数值之间切换的一种相位调制方式，当两个载波相位相差180度时，此时称为反向键控，也称为绝对相移方式。
...
开关电路
双极性不
s（t）
归零
Coswct
乘法器
码型变换
e2PK（t
0e2PK（t
coswct
π
180度移
相
（a）模拟调制法
（b）
键控法
s（t）
图1.12PSK信号的调制原理框图
2.3.2解调原理
2PSK信号的解调通常都是采用相干解调方式（又称为极性比较法）
，其性能分析模型如
下图所示。
在码元间宽度
Ts区间，发送端产生的
2PSK信号可表示为：
e2PSK（t）
带通
相乘器
低通
抽样
输出
滤波器
滤波器
判决器
定时脉冲
coswct
图1.22PSK信号的解调原理框图
3分析设计：
2PSK的调制与解调仿真
3.1simulink仿真演示（调制）
首先需要建立一个2PSK的调制模型得到2PSK的信号。
调用matlab中的simnlink，利用其中的模块建立2PSK的调制系统模型：
选用两个正弦波，并给与一个定时脉冲，送到2PSK产生的模块里直接输出2PSK的信号，送到示波器模块里观察输出波形。
过程如下：
...
图2.1matlab的子程序simulink的运行环境
图2.22PSK信号调制的simulink模型图
其中sinewave和sinwave1是反相的载波，正弦脉冲作为信号源。
各个参数设置如下：
...
图2.3Sinewave的信号参数设置
图2.4Sinewave1信号的参数设置
由以上两个图可以看出两个载波是幅度为3频率为4Hz采样时间为0.002s的反向信号。
...
图2.5脉冲信号的参数设置
脉冲信号是幅度为2，周期为1，占空比为50%的基于时间的信号输入信号序列1010101010，仿真波形如下：
图2.62PSK调制的各点波形
3.2simulink仿真演示（解调）
利用simulink建立解调系统模型。
...
图3.12PSK信号解调的simulink模型图
图3.2带通滤波器的设置
即经过带通前后，输入解调器的波形是
...
图3.3带通滤波器前后的波形
图3.4低通滤波器的设置
...
图3.5低通滤波器前后的波形
加入载波后，经过相乘器，波形变为
图3.6
输入信号序列1010101010，仿真波形如下：
...
图3.72PSK信号解调的各点波形
从上到下依次为：
调制波形、经过带通滤波器后的波形、载波、经过相乘器后的波形、经过低通滤波器后的波形、抽样判决后的波形。
分析：
（1）对带通滤波器，如果filterorder（带通的阶数）设置过大，会导致过滤的波形失真过大，则波形变为
明显调制波形经过带通滤波器后，波形失真过大。
（2）对低通滤波器，同理，低通滤波器的阶数不能过大，同时低通滤波器的截止频率也不能过大，否则会导致滤波不明显；也不能太小，否则会影响后面的判决电平判决
...
低通滤波器截止频率过大
低通滤波截止频率过小
4.总结
输入的矩形脉冲信号序列经过调制后，输出为正弦波，且发送二进制的‘1’时，相位
发生“倒π”现象；解调时，输入的调制信号经过解调后又恢复为原来的矩形脉冲的形状。
通过这次课程设计，我学到了很多知识，方知自己对课本理论知识掌握的不够扎实，反
复的看书，并且琢磨2PSK的原理框图。
其次是对matlab软件的运用，我对matlab中的
simulink的系统仿真有了初步了解。
知道了如何利用这个软件进行绘图，形象的描述出了
波形，与书本上的知识相结合很好的掌握了2PSK的知识。
这次课程设计很好的锻炼了我的
动手能力，以前没有做过这个软件，通过这次课程设计，我发觉这个软件很实用，可以做很多图形仿真，对这个软件有了比较深刻的认识。
而作为本专业课的学生，我们更应该熟练的掌握这个软件以及这种技能，多加锻炼自己的各个方面，以增加自己的竞争力，才能不被这
...
个瞬息万变的社会所淘汰。
参考资料：
[1]樊昌信，曹丽娜.通信原理第六版[M]，北京国防工业，2009:
87-89.95-96.
[2]德丰MATLAB自动控制系统设计，机械工业，2010年1月第一版
...
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