数字频带调制的仿真.ppt
数字频带调制的仿真,姓 名：指导老师：,绪 论,通信就是信息的传输，在当今高度信息化的社会，信息和通信已经成为现代社会的“命脉”。1837年莫尔斯发明的有线电报开创了利用电传输信息的新时代，从此，人类的信息的共享越来越好的得到了利用也是对于通信系统主要由以下几个模型组成,通信系统的一般模型,数字通信系统式利用数字信号来传递信息的通信系统。数字通信系统发展速度很明显超过模拟通信，但是现实中存在的基本上都是模拟信号，所以我们通信要进行模数转换，装换成数字信号后，我们就要对数字信号序列进行数字传输。,数字通信系统的一般模型,基本的数字调制有振幅调制（ASK）、频移键控（FSK）、绝对相移键（PSK）、相对相移键控（DPSK）。在接受端可以采用相关解调和非相干解调还原数字基带信号。数字解调就是还原基带信号。在Systemview软件环境下进行二进制振幅键控（2ASK）系统的设计、二进制移频键控（2FSK）系统的设计、二进制移相键控（2PSK）系统的设计、二进制差分相位键控（2DPSK）系统的设计,具体System view软件的应用和通信系统的设计与仿真下面会具体介绍。,Systemview介绍,SystemView是美国ELANIX公司推出的，基于Windows环境下运行的用于系统仿真分析的可视化软件工具,可以构造各种复杂的模拟、数字、数模混合系统，各种多速率系统。用户在进行系统设计时，只需从SystemView配置的图标库中调出有关图标并进行参数设置，完成图标间的连线，然后运行仿真操作，最终以时域波形、眼图、功率谱等形式给出系统的仿真分析结果。,振幅键控是利用载波的幅度变化来传递数字信息的，而其频率和初始相位保持不变，在2ASK中，载波的幅度只有两种变化状态，分别对应二进制的信息“0”和“1”。ASK相干通信系统必须采用外调制器来实现，这样只有输出光信号的幅度随基带信号而变化，而相位保持不变。在信噪比相对较大时，相干解调具有优势，因为这种解调方法导致最终的误码率低。,2ASK调制与解调基本原理及其分析,2ASK相干解调仿真波形,2FSK调制与解调基本原理及其分析,频移键控是利用载波的频率变化来传递数字信息。2FSK解调方法有两种，即相干解调法和非相干解调法。相干解调法是利用载波与已调信号进行相乘后滤波输出得到，在2FSK中要两个载波，所以解调也要两个载波，分别与已调信号相乘后利用低通，最后相加即可得到我们的滤波输出，最后判压输出得到解调信号。,2FSK相干解调仿真及波形,2PSK调制与解调基本原理及分析,二进制相移键控中，载波的振幅和频率都是不变的，只有载波的相位随基带脉冲的变化而取相应的离散值。通常用相位零度和180度来分别表示1或0。这种PSK波形在抗噪声性能方面比ASK和FSK都好，而且频带利用率也高，所以在中高速数传中得到广泛的应用。这种以载波的不同相位去直接表示相应的数字信息的相位键控通常被称为绝对相移方式。调制部分：将信号源产生的双极性不归零信号直接同正弦载波相乘便可以得到2PSK信号。设计PSK使用的相位调制器要简单得多。这种调制器只要选择适当的脉冲电压，但是在接收端光波相位必须非常稳定，因此对发射和本振激光器的谱宽要求非常苛刻。,2PSK信号的解调只能用相干解调这种方式。从图中以及参考波形图可看出，解调器中本地参考波的相位必须和发送端解调器的载波同频同相。然而在实际通信中，参考载波的基准相位很难固定，随时都会出现跳变且不易考察，因此绝对相移键控很少采用。,2PSK信号解调原理图,2DPSK调制与解调基本原理及其分析,在2PSK中存在“到”现象，使得可能解调的波形与原来的波形完全是相反的，为解决这一个到现象，我们引入了2DPSK，即相对相移键控，是相移键控的一种。2DPSK是利用码元的相对相位变化来实现传递数字信息的。通常表示为：若前后相位相对变化为0，则表示发送信息“0”，若前后相位变化为，则表示发送信息“1”。所以其必有参考相位。调制部分的实现：通常利用差分编码来实现，即由绝对码表，表示相对码表，然后再进行绝对调相。,从图中可以看出产生的二进制信息码元，经过绝对码变成相对码后与载波相乘，即得到所需要的2DPSK已调信号。然后用2PSK解调系统进行解调，具体是与载波信号相乘，得到我们需要的直流分量和2倍频的正弦分量，然后低通滤波，滤除不需要的正弦分量，最后抽样判决，即得到相对码，解调出相对码之后，再变成绝对码，利用一个码反变换器实现。具体在实验中实现为：用个延迟单元，延迟一个码元的宽度，然后与原来这时的码元进行异或即可得到。这个与刚刚开始产生相对码是一样的。,2DPSK调制解调原理图,2DPSK相干解调仿真波形,总结,本论文就是基于Systemview的通信系统的仿真，也就是在Systemview软件环境下进行二进制振幅键控（2ASK）系统的设计、二进制频移键控（2FSK）系统的设计、二进制相移键控（2PSK）系统的设计、二进制差分相位键控（2DPSK）系统的设计,使得对于通信原理的知识更加的深刻，同时也增加了动手能力和独立思考能力，感谢老师给予的这次机会，同时我在软件的熟悉过程中的帮助，使得我快速完成这次的设计。同时还感谢老师这学期让我在通信系统的这方面产生很好的兴趣。,敬请各位老师批评指教谢谢,
