1、.專業(yè)資料.目錄 TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark4 o Current Document 1技術(shù)要求 1 HYPERLINK l bookmark6 o Current Document 2基本原理 1 HYPERLINK l bookmark8 o Current Document 2PSK調(diào)制的基本原理 1 HYPERLINK l bookmark10 o Current Document SystemView 原理介紹 2 HYPERLINK l bookmark12 o Current Document SIMULINK 原理簡介 3 HYPERL

2、INK l bookmark14 o Current Document 3建立模型描述 3 HYPERLINK l bookmark16 o Current Document 方案一 3方案二 5 HYPERLINK l bookmark24 o Current Document 4模塊功能分析或源程序代碼 6 HYPERLINK l bookmark26 o Current Document SIMULINK實現(xiàn)2PSK勺調(diào)制與解調(diào) 6 HYPERLINK l bookmark36 o Current Document SysteamView實現(xiàn)2PSK勺調(diào)制與解調(diào) 11 HYPERLINK

3、 l bookmark44 o Current Document 5調(diào)試過程及結(jié)論 13 HYPERLINK l bookmark46 o Current Document 使用SIMULINK實現(xiàn)的調(diào)制解調(diào)結(jié)果 13 HYPERLINK l bookmark54 o Current Document 使用SystemView實現(xiàn)的調(diào)制解調(diào)結(jié)果 17 HYPERLINK l bookmark58 o Current Document 結(jié)論 22 HYPERLINK l bookmark60 o Current Document 6心得體會 22 HYPERLINK l bookmark62 o

4、 Current Document 7參考文獻(xiàn) 232PSK!信系統(tǒng)設(shè)計1技術(shù)要求設(shè)計一個2PSK!信系統(tǒng)，要求：(1)設(shè)計出2PSK!信系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)；(2)根據(jù)通信原理，設(shè)計出各個模塊的參數(shù)(例如碼速率，濾波器的截止頻率等)；(3)用Matlab或SystemView實現(xiàn)該數(shù)字通信系統(tǒng)；(4)觀察仿真并進(jìn)行波形分析；(5)系統(tǒng)的性能評價2基本原理2PSK調(diào)制的基本原理2PSK二進(jìn)制移相鍵控方式，是鍵控的載波相位按基帶脈沖序列的規(guī)律而改變的一種 數(shù)字調(diào)制方式。就是根據(jù)數(shù)字基帶信號的兩個電平 (或符號)使載波相位在兩個不同的數(shù)值 之間切換的一種相位調(diào)制方法。兩個載波相位通常相差180度，此時稱為反

5、向鍵控(PSK),也稱為絕對相移方式。2PSKJ號的解調(diào)，不再能采用包絡(luò)檢測的方法，只能進(jìn)行相干解調(diào)。調(diào)制框圖如圖1、圖2所示，解調(diào)框圖如圖3所示圖1模擬相乘法圖2鍵控法COS W J定|1脈沖圖3 2PSK解調(diào)原理框圖SystemView 原理介紹SystemView基于Windows環(huán)境下運行的用于系統(tǒng)仿真分析的可視化軟件工具，它使 用功能模塊（Token）去描述程序，無需與復(fù)雜的程序語言打交道，不用寫一句代碼即可完 成各種系統(tǒng)的設(shè)計與仿真，快速地建立和修改系統(tǒng)、訪問與調(diào)整參數(shù)，方便地加入注釋。 利用SystemView,可以構(gòu)造各種復(fù)雜的模擬、數(shù)字、數(shù)模混合系統(tǒng)，各種多速率系統(tǒng)， 因此，

6、它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SystemView配置的圖標(biāo)庫中調(diào)出有關(guān)圖標(biāo)并進(jìn)行參數(shù)設(shè)置，完成圖標(biāo)間的連線，然后 運行仿真操作，最終以時域波形、眼圖、功率譜等形式給出系統(tǒng)的仿真分析結(jié)果。SIMULINK原理簡介Simulink是MATLAB中的一種可視化仿真工具，也是目前在動態(tài)系統(tǒng)的建模和仿真等方面應(yīng)用最廣泛的工具之一 。確切的說，Simulink是一個用來對動態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行建模、仿真和分析的軟件包，它支持線性和非線性系統(tǒng)，連續(xù)、離散時間模型，或者是兩者的混合。系統(tǒng)還可以使多種采樣頻率的系統(tǒng)，而且系統(tǒng)可以是多進(jìn)程的。它的主要特點在于：1、建模方便、快

7、捷；2、易于進(jìn)行模型分析；3、優(yōu)越的仿真性能。它與傳統(tǒng)的仿真軟件 包微分方程和差分方程建模相比，具有更直觀、方便、靈活的優(yōu)點。 Simulink模塊庫（或 函數(shù)庫）包含有Sinks （輸出方式）、Sources （輸入源）、Linear （線性環(huán)節(jié)）、Nonlinear（非線性環(huán)節(jié)）、Connection （連接與接口）和Extra （其他環(huán)節(jié)）等具有不同功能或函 數(shù)運算的Simulink 庫模塊（或庫函數(shù)），而且每個子模型庫中包含有相應(yīng)的功能模塊， 用戶還可以根據(jù)需要定制和創(chuàng)建自己的模塊。3建立模型描述3.1方案一使用SIMULINK進(jìn)行仿真，采用鍵控法進(jìn)行調(diào)制，相干解調(diào)法進(jìn)行解調(diào)。信號源生

8、成 二進(jìn)制NRZ碼，兩個波形發(fā)生器產(chǎn)生相位相反的兩個載波。當(dāng) NRM為1時，接入載波1; NRZ碼為0時，接入載波2。通過加法器將高斯噪聲與已調(diào)信號相加，得到帶有噪聲額已 調(diào)信號。通過低通濾波器濾除相乘檢波引入的高頻分量，把濾波輸出的信號進(jìn)行抽樣，根 據(jù)輸出信號情況對判決部分進(jìn)行設(shè)計， 得到解調(diào)輸出。2PSKS制與解調(diào)系統(tǒng)模型如圖4所 示。Rard 口鬲IrtsrRjidGr E 睥6ETBIitlMe41二口-:Sfflff殘*菰!f1，配kFi liGausaanGff/揄Eh，小Et 二Ze-Cder ttMETnjgfrw 3%物也&2如r，應(yīng)MQderHuHEefR# rLCaln

9、alicm三而&feA圖4 SIMULINK 2PSK調(diào)制與解調(diào)系統(tǒng)模型圖示波器所顯示的系統(tǒng)各點波形如圖 5所示，自上而下依次為原始信號，調(diào)制輸出，相 乘輸出，濾波輸出，解調(diào)輸出。柳螂肌啷腑跚岫螂螂I醐柵酈璃蝴響陽刑崛犒瓢螂獻(xiàn)郵哪加棚喇嘛wQ1.0口m巾1nz i0圖5各示波器波形圖3.2方案二.專業(yè)資料.使用SystemView進(jìn)行仿真，采用模擬調(diào)制法產(chǎn)生 2PSK信號，相干解調(diào)法進(jìn)行解調(diào)解調(diào)原理與方案一基本相同。2PSKM制與解調(diào)系統(tǒng)模型如圖6所示圖6 SystemView 2PSK調(diào)制與解調(diào)系統(tǒng)模型圖示波器所顯示的系統(tǒng)各點波形如圖 7所示，自上而下、自左向右依次為原始信號，調(diào) 制信號，帶

10、通濾波器輸出，相乘輸出，濾波輸出，解調(diào)輸出。.專業(yè)資料.n耳k冬n也口”官a 有 口甘二一二宮口圖7各示波器波形4模塊功能分析或源程序代碼SIMULINK實現(xiàn)2PSK的調(diào)制與解調(diào)調(diào)制模塊在二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制中，當(dāng)正弦載波的相位隨二進(jìn)制數(shù)字基帶信號離散變化時，則產(chǎn)生二進(jìn)制移相鍵控（2PSK）信號.在此用已調(diào)信號載波的 0和180分別表示二進(jìn)制數(shù)字 基帶信號的1和0.用兩個反相的載波信號進(jìn)行調(diào)制。調(diào)制模塊模型如圖8所示。Sine Wave：功能：提供正弦波信號；模塊如圖 9所示。Sine Wave圖9 Sine Wave模塊Random Integer Generator :功能：提供隨機(jī)整數(shù)序列，即

11、原始信號；模塊如圖 10所示。Random IntegerRandom IntegerGenerator圖 10 Random IntegerGenerator 模塊11所示Switch ;功能：根據(jù)信號的不同選擇相應(yīng)的載波；模塊如圖Switch圖11 Switch模塊4.1.2噪聲模塊噪聲模塊模型如圖12示Generator圖12噪聲模塊Gaussian Noise Generator :功能：加入高斯噪聲；模塊如圖13示。A/itcGaussianGaussian NotseGenerator圖13高斯噪聲產(chǎn)生器Sum功能：進(jìn)行加法運算；模塊如圖14示圖14sum模塊4.1.3解調(diào)模塊所示

12、。Filter Designl 圖 16 Analog Filter Design乘法器：功能：進(jìn)行乘運算；模塊如圖 17所示。Product圖17乘法器18所小。Analog Filter Design :功能：除掉相乘檢波引入的高頻分量；模塊如圖butterAnalogFilter Design圖18低通濾波器抽樣判決模塊：功能：對濾波輸出的信號進(jìn)行抽樣判決；模塊如圖19所示。圖19抽樣判決模塊4.1.4誤碼率模塊誤碼率模塊如圖20所示Zero-OrcierHaldl圖20誤碼率模塊Error Rate Calculation:功能：計算誤碼率；模塊如圖21所示。tkError Rate-

13、Calculation RxError RateCalculation圖21誤碼率計算器SysteamView實現(xiàn)2PSK的調(diào)制與解調(diào)調(diào)制模塊模擬相乘法即通過載波和雙極性非歸零碼的相乘得到2psk信號，解調(diào)方法和方案一基本相同。調(diào)制模塊模型如圖22所示圖22解調(diào)模塊Token0:功能：產(chǎn)生隨機(jī)序列；Token3、Token4：功能：示波器Tokenl:功能：乘法器Token2：功能：提供正弦信號噪聲模塊噪聲模塊模型如圖23所示圖23噪音模塊Token5:功能：加法器Token16:功能：提供高斯噪聲解調(diào)模塊解調(diào)模塊如圖24所示。圖24解調(diào)模塊Token17：功能：帶通濾波器，濾除有效信道以外的

14、噪聲Token10:功能：乘法器Token5:功能：低通濾波器，濾除相乘檢波引入的高頻成分Token6:功能：比較器，進(jìn)行判決Token8、Token13、Token18:功能：示波器Token7、Token12：功能：提供和載波一樣的正弦信號5調(diào)試過程及結(jié)論5.1使用SIMULINK實現(xiàn)的調(diào)制解調(diào)結(jié)果根據(jù)原理設(shè)計2PSK調(diào)制解調(diào)系統(tǒng)模型如圖25所示圖25調(diào)制解調(diào)系統(tǒng)模型對各個模塊進(jìn)行參數(shù)設(shè)置Random Integer Generator 參數(shù)設(shè)置如圖 26所示。匕、Source Blcxk Pairameters: random Integer Generator XRandoni. In

15、 tee er G etiez a tor Cinask J (1 tiik)Odierito random uni foml y di str i but&d inKsQns in tine jrang& LO, Mllt wHuitq M is tbie- M-ary nuniber.P ar圖 26 Random Integer Generator 參數(shù)Sine Wave參數(shù)設(shè)置如圖27所示圖 27 Sine Wave 參數(shù)Gaussian Noise Generator 參數(shù)設(shè)置如圖 28 所示。Snurrp Bforit PerimetersX jHati5sian lloise G

16、enratoi jr.iik)Genarata Gaussian distributed noise with Elven oiean and variance values, aParameters TOC o 1-5 h z INIVjildiict :vectoi oj Liiltlx):” 1Initial seed：If?ampLt a&* 匚 Fta二ie-b；=m甘d ouU its.Intrpret vect parameters as 1-D tKit?ut data tye: JoubLti 兆 Cancel Help 小卜-”圖 28 Gaussian Noise Gen

17、erator 參數(shù)Analog Filter Designl 參數(shù)設(shè)置如圖29所示。L*i Function Blpck Parameters; Analog Filter DE9rliXAnsley H 11Uesign (mask) (link)Design one of sevi 1 st ndarrl 用i過 1 % ft 1 trs. implemtEte d in 令tet哈一$pa。哈 oiflPatani 匕二erm TOC o 1-5 h z Design thed: Buttenrtti.FILE t: EondpassTFilter4:Lriver pnsbnnd 八匚.

18、frpqKnny (rnd/):Uppti- iriassband fri：r_i*nr2y (rad/s):LO+piON I Cancel Help圖 29 Analog Filter Designl 參數(shù)Analog Filter Design 參數(shù)設(shè)置如圖30所示。件 Function Block Parameters; Analog Filter DesignXAnalog Filter Lesion mask) (link)Design one cf sveial standard analog filters.Imp 1emended In statespace Torn.Par

19、ametersDesign method: ButterworthFilter type: Lovipas5Filter oyler: 4Passband edge frequency (rad/s); pi+SGK Cancel Help圖 30 Analog Filter Design 參數(shù)Pulse Generator參數(shù)設(shè)置如圖31所示。圖 31 Pulse Generator 參數(shù)Relay參數(shù)設(shè)置如圖32所示圖32 Relay參數(shù)將參數(shù)設(shè)置好后，進(jìn)行仿真，得到各部分輸出的波形圖如圖33所示。圖33各部分輸出波形系統(tǒng)的誤碼率如圖34所示0.4554Display圖34誤碼率使用Sys

20、temView實現(xiàn)的調(diào)制解調(diào)結(jié)果兩種方案的調(diào)試過程類似，均為按照原理框圖設(shè)計系統(tǒng)模型圖，然后進(jìn)行參數(shù)設(shè)置, 最后進(jìn)行仿真。SystemView實現(xiàn)2PSK勺調(diào)制解調(diào)系統(tǒng)模型如圖35所示。圖35調(diào)制解調(diào)系統(tǒng)模型各部分參數(shù)設(shè)置如下。Token。參數(shù)設(shè)置如圖36所示圖36 Token。參數(shù)Token2參數(shù)設(shè)置如圖37所示。圖37 Token2參數(shù)Token16參數(shù)設(shè)置如圖38所示。二、二二工霞缶n ftyal圖38 Token36參數(shù)圖39 Token17參數(shù)5td Dav - 500s-3 yMean = 0 vTaken 16Token17參數(shù)設(shè)置如圖39所示Token12參數(shù)設(shè)置如圖40所示。

21、圖40 Token12參數(shù)Token5參數(shù)設(shè)置如圖41所示圖 44 Token3、4、8、13、14、18 參數(shù).專業(yè)資料.圖41 Token5參數(shù)Token6參數(shù)設(shè)置如圖42所示圖42 Token6參數(shù)Token7參數(shù)設(shè)置如圖43所示。Token3、4、8、13、圖46眼圖.專業(yè)資料.參數(shù)設(shè)置完成后進(jìn)行仿真，各部分輸出波形如圖45所示。圖45各部分輸出波形眼圖如圖46所示。.專業(yè)資料.功率譜如圖47所示圖47功率譜結(jié)論最終調(diào)試過后，2PSK!信系統(tǒng)的各個模塊工作正常，解調(diào)后的波形與初始信號波形完 全相同，但是會有時延。而且可以觀察功率譜、眼圖和誤碼率。說明該方案可以滿足任務(wù) 要求的功能。但是使用SystemView進(jìn)行仿真實現(xiàn)的方案，眼圖偶爾會出現(xiàn)很奇怪的圖案, 使用matlab實現(xiàn)的方案無法觀察眼圖和功率譜。這是本次實驗的遺憾。6心得體會這次課程設(shè)計過程中，既使用了以前學(xué)習(xí)過基本使用方法的SIMULINK也使用了通過查找資料，自學(xué)使用方法的SystemView。開始設(shè)計時，我根據(jù)原理框圖設(shè)