通信原理课程设计.docx

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通信原理课程设计

通信系统课程设计

课程名称：

通信原理课程设计

专业：

通信工程

学号：

姓名：

hshengxue

指导教师：

沈宏琪

二○一二年六月

一、课程设计目的：

通过课程设计，巩固已经学过的有关数字调制系统的知识，加深对知识的理解和应用，学会应用MatlabSimulink工具对通信系统进行仿真。

二、设计内容及要求：

设计一个采用不同调制方式的通信系统，完成2DPSK（或QPSK）系统。

要求：

（1）基本工作原理

1调制方法；②解调方法

（2）设计系统

①框图；②系统工作原理；③仿真模型参数设定（码速率、仿真时间、抽样频率、载波频率、高斯白噪声的方差或信噪比等）

（3）MatlabSimulink模型仿真

①给出系统不同部分的信号波形图（基带信号、已调信号、加了噪声的信号、解调后的信号等）②要求系统中加入高斯白噪声；③用眼图观察是否有码间串扰；④分析误码率；⑤若系统加入信道编码，分析误码率的变化；⑥比较信道两侧的星座图；

三、2DPSK基本工作原理：

DPSK二进制差分移位键控

是利用前后码元的相对载波相位值去表示数字信息的一种方式。

2DPSK波形的同一相位并不对应相同的数字信息符号，而前后码元相对相位的差才唯一决定信息符号。

假设相位偏移用Φ来表示并设Φ=П→数字信息“1”Φ=0→表示数字信息“0”则数字序列与2DPSK信号的码元相位关系可表示如下：

数字信息：

0011100101

2DPSK信号相位：

000П0ППП00П

或者表示为ППП0П000ПП0

2DPSK二进制差分移位键控首先要规定参考相位或基准相位.

下图为DPSK二进制差分移位键控调制以及差分码的产生:

假设相对载波相位值用相位偏移

表示，并规定数字信息序列与

之间的关系为

与2PSK的波形不同，2DPSK波形的同一相位并不对应相同的数字信息符号，而前后码元的相对相位才唯一确定信息符号。

说明解调2DPSK信号时，并不依赖于某一固定的载波相位参考值，只要前后码元的相对相位关系不被破坏，则鉴别这个相位关系就可正确恢复数字信息。

避免了2PSK方式中的“倒π”现象发生。

s（t）信号表示的是差分码数字序列。

即

而

。

实现相对调相的最常用方法正是基于上述讨论而建立的，

图42DPSK调制器框图

2DPSK信号的解调有两种解调方式，一种是差分相干解调，另一种是相干解调-码变换法。

后者又称为极性比较－码变换法。

实现相对调相的最常用方法正是基于上述讨论而建立的，如图4所示。

首先对数字信号进行差分编码，即由绝对码表示变为相对码（差分码）表示，然后再进行2PSK调制（绝对调相）。

2PSK调制器可用前述的模拟法[如图4（a）]，也可用键控法[如图4（b）]。

（1）相干解调-码变换法。

此法即是2PSK解调加差分译码，如图5。

2PSK解调器将输入的2DPSK信号还原成相对码

，再由差分译码器（码反变换器）把相对码转换成绝对码，输出

。

（2）差分相干解调法。

它是直接比较前后码元的相位差而构成的，故也称为相位比较法解调，其原理框图如图6（a）所示。

2DPSK信号的频谱和带宽

（1）2DPSK信号带宽是基带信号带宽

的两倍，即

（2）2DPSK信号频带利用率为:

2DPSK系统的抗噪声性能

（1）极性比较-码变换法解调时2DPSK系统的抗噪声性能

2DPSK信号极性比较-码变换方式解调时的误码率为

当相对码的误码率

时，可近似表示为

由此可见，码反变换器器总是使系统误码率增加，通常认为增加一倍。

（2）差分相干解调时2DPSK系统的抗噪声性能

2DPSK信号差分相干解调系统性能分析模型如图7所示。

由图7可知，对2DPSK差分相干检测解调系统误码率的分析，由于存在着带通滤波器输出信号

与其延迟

的信号

相乘的问题，结论：

差分检测时2DPSK系统的最佳判决电平为

差分检测时2DPSK系统的误码率为

式中，

为接收端带通滤波器输出端信噪比。

四、系统原理框图

五、各主要部分参数设定

六、实验结果

下图为基带信号

（2）和已调信号（3），即原理图SCOPE波形

下图为星座图：

下图为眼图：

误码率为：

七、总结

通过通信原理课程设计实验中我学到了很多，首先对通信中的2PSK、2DPSK通信方式有了更加深入的理解，对M序列的应用也有了自己的认识。

感觉实践和理论的学习是相相互补的，通信原理的课程学习让我懂得了理论知识，而课程设计让我从理论认识上升到感性认识。

在通信原理课程设计实验中，学会了用matlab中simulink进行简单的系统仿真和建模，并能进行设置其参数，调试系统。

从而能对2DPSK通信系统基本原理有了更深的理解。

在simulink仿真和建模中主要用到的各个模块有：

信号发生，本地载波、M-psk的调制解调模块、眼图以及误码率分析。

实验中眼图及误码率的好坏主要由各个模块参数的设置所影响。

而Bemoulli的采样时间不宜取得过大，否则将没有眼图或者失真。

AWGNchannel的信噪比的大小将影响眼图的形状及错误点数、误码率的大小，信噪比越小，误码率越大。

虽然，本次课程设计基本已经完成；但通过课程设计我意识到了我对这门课掌握还有很多不足之处，许多的知识还需要有待提高；即使原理懂了，但在应用方面却还是存在许多不足。

所以在今后的学习中，我会更加努力，要理论知识与实践相结合，及时了解问题并寻找应对措施，为将来的学习和就业打好坚实的基础。