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在这种绝对移相方式中,发送端是采用某一个相位作为基准,所以在系统接收端也必须采用相同的基准相位。
如果基准相位发生变化,则在接收端回复的信号将与发送的数字信息完全相反。
所以在实际过程中一般不采用绝对移相方式,而采用相对移相方式。
定义为本码元初相与前一码元初相之差,假设:
→数字信息“0”;
→数字信息“1”。
则数字信息序列与2DPSK信号的码元相位关系可举例表示如下:
数字信息:
1011011101
DPSK信号相位:
0
或:
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。
这说明解调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破坏,则鉴别这个相位关系就可正确恢复数字信息。
1.2SystemView元件简介
:
原始基带信号产生器,产生一个按设定速率,由不同电平幅度脉冲组成的伪随机数列(PN)信号。
正弦波信号发生器,在调制部分作为载波输入。
延时器,使原信号产生一个码元的延迟。
乘法器。
完成基带信号和载波信号的乘法运算以及延时信号与原信号相乘。
加法器。
完成2ASK信号和噪声的加法运算。
带通滤波器。
主要功能是滤除杂波,使频率在最高和最低截止频率之间的信号通过。
低通滤波器。
滤除和原始载波相乘后信号的高频成分,保留低频信号。
抽样判决器。
主要作用是对经过低通后的信号进行抽样判决,高于门限电压的判为1,低于门限电压的判为0,从而还原原始基带信号。
异或门电路。
单刀双掷开关。
在本设计中,主要实现2DPSK信号的调制。
反向器。
的基本信号接收器。
该接收器平时无显示,必须进入系统分析窗口才能观察和分析输出结果。
数据列表,生成并在系统窗口显示接收到的数据表。
SystemView标准观察窗口,可在系统运行结束后于系统窗口中显示输出波形。
第2章2DPSK解调原理及其原理框图
2DPSK信号最常用的解调方法有两种,一种是极性比较和码变换法,另一种是差分相干解调法。
2.12DPSK解调的差分相干解调法
它的原理是2DPSK信号先经过带通滤波器,去除调制信号频带以外的在信道中混入的噪声,再与本地载波相乘,去掉调制信号中的载波成分,再经过低通滤波器去除高频成分,得到包含基带信号的低频信号,将其送入抽样判决器中进行抽样判决的到基带信号的差分码,再经过逆差分器,就得到了基带信号。
原理框图如图2.1所示。
2DPSK
图2.1差分相干解调原理图
2.22DPSK解调的极性比较和码变换法
差分相干解调的原理是2DPSK信号先经过带通滤波器,去除调制信号频带以外的在信道中混入的噪声,此后该信号分为两路,一路延时一个码元的时间后与另一路的信号相乘,再经过低通滤波器去除高频成分,得到包含基带信号的低频信号,将其送入抽样判决器中进行抽样判决,抽样判决器的输出即为原基带信号。
原理框图如图2.2所示。
2DPSK
图2.2极性比较解调原理图
2.3两种解调法的比较
第一种方法是先把接收信号当作绝对相移信号进行相干解调,解调后的码元序列是相对码;
然后再将此相对码序列做逆码变换,还原成绝对码,即原基带信号码元序列。
第二种方法是直接比较相邻码元的相位,从而判断接收码元是“0”还是“1”。
为此,需要前一码元延迟1码元时间,然后将当前的相位和前一码元的相位作比较。
这种方法称为相位比较法。
此方法对于延迟单元的延时精度要求很高。
本次课程设计采用第二种方法即相位比较法。
第3章各单元模块电路
3.1带通滤波器
2DPSK信号先经过带通滤波器,去除调制信号频带以外的在信道中混入的噪声。
电路图如图3.1所示
图3.1带通滤波器电路图
3.2延时电路
将2DPSK信号通过555电路延时一个码元的时间后与另一路2DPSK信号相乘。
电路图如图3.2所示
图3.2延时电路
3.3乘法器
MC1496是常用的模拟乘法器,在本次设计中用来将2DPSK与延时一个码元的另一个2DPSK信号相乘得到MU信号。
电路图如图3.3所示。
图3.3乘法器电路图
3.4低通滤波器
乘法器输出信号经过低通滤波器去除高频成分,得到包含基带信号的低频信号,将其送入抽样判决器中进行抽样判决。
电路图如图3.4所示
图3.4低通滤波器电路图
3.5放大及抽样判决模块
经过低通滤波器输出的信号非常的微弱,需经过放大电路对信号进行放大再输入抽样判决模块进行判决。
抽样判决器输入信号是一个均值为0且正负对称的信号,因此最佳判决电平为0。
本次设计系统中,VC决定判决电平。
当VC=0而相对码BK中“1”码和“0”码个数差别太大时,会出现误判,即解调器出现误判。
因为此时LPF信号的正电平或负电平非常接近0电平,抽样脉冲稍不理想就会造成误码。
电位器R39用来调节判决电平,当BK中“1”码与“0”码个数差别较大时应调节R39使VC等于LPF信号的中值(最佳判决门限)。
抽样判决电路的核心器件是比较器LM311和双D触发器74LS74,其中双D触发器74LS74是用来实现抽样功能的。
前面输入的LPF和电压VC作比较后,就可以将信号解调得到相对码BK。
电路图如图3.5所示
图3.5放大及判决电路图
第4章心得体会
在两周的时间里,在老师的指导下,通过自己的努力终于完成了这次通信原理课程设计的任务。
在整个过程中,不仅可以巩固了以前所学过的知识,而且学到了很多在课本上所没有学到的东西。
虽然时间短暂,但我还是充分的利用,对自己的这次实践过程还是比较满意。
这次的课程设计需要使用SystemView软件进行仿真,我以前对这软件一无所知,在开始的时候觉得十分困难,通过查阅相关书籍,和上网查阅有关SystemView的使用,下载教程学习SystemView软件的使用方法,最后终于完成了设计要求。
这次课程设计涉及到许多之前学过的知识,不过在整个设计过程中还是感觉有点生疏,可能是自己当初学的不够扎实,或者是自己没有及时的复习有些忘记,但不管是哪种原因,作为一名大四学生此刻也给自己敲响了一个警钟,所以今后在有限的时间里需要自己珍惜时间,好好巩固自己之前学的知识。
总之,接下来需要自己学习的东西还有很多,还需要自己加倍努力。
最后,真诚的感谢各位老师的帮助!
第5章参考文献
1.通信原理实验指导书浣喜明编著湖南工程学院
2.通信原理教程樊昌信编著电子工业出版社
3.电子技术基础康华光主编高等教育出版社
4.通信原理简明教程南利平主编 清华大学出版社
5.SystemView系统设计及仿真入门与应用李东生主编 电子工业出版社
附录
总原理图
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部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 通信 原理 课程设计