2DPSK相干载波提取设计.docx

目录绪论························2第一章 分析课题···················3第二章 系统方案设计·················31.载波同步方法的简单介绍···············32.确定设计方案····················3第三章systemview的仿真··············61.systemview仿真图的绘制 ··············62.systemview仿真结果 ················7第四章 单元电路设计·················91.DPSK信号产生电路··················92.平方模块 ······················103.鉴相模块 ······················104.环路滤波模块 ····················115.压控振荡器模块 ···················116.分频模块 ······················127.总电路模块连接图··················13第五章 课设心得···················14第六章 参考文献···················14绪论 在讨论信号的接收或解调时，常常离不开同步的问题，特别是涉及数字信号时更是如此。在一个数字系统中包含多种同步问题。例如，2DPSK信号在相干解调时，接收端需要产生一个和接收信号同频、同相的本地载波，用以和接收的PSK信号相乘。因此，这个本地载波的频率和相位信息必须来自接收信号，或者说需要从接收信号中提取载波同步信息。本地载波和接收信号载波的同步问题称为载波同步。分析课题课题任务要求设计实现2DPSK相干载波提取，载波频率为384KHZ。具体要求：设计2DPSK相干载波提取具体方案；运用systemview软件完成系统仿真；画出各个单元电路的电路图；完成总电路图的绘制；编写实验设计报告。系统方案设计1.载波同步方法的简单介绍2DPSK相干载波的提取即载波同步的方法可以分为两大类。第一类是在发送端的发送信号中插入一个专门的导频用于载波同步。导频是一个或几个特定频率的未经调制的正弦波。在接收端提取出导频，利用此导频的频率和相位来决定本地产生的载波频率和相位，这种方法称为导频法。第二类是在接收端设法从有用信号中直接提取载波，而不需传送专门的导频。插入导频法主要用于接收信号频谱中没有离散载频分量，且在载频附近频谱幅度很小的情况。对于没有载波分量的信号，例如2DPSK信号，可以用非线性变换的方法得到载波分量。2.确定设计方案此次设计决定用图2.2.2所示的平方法来对载波进行提取，下面对平方法作具体分析。设接收信号：式中，m(t)为调制信号，它无直流分量。这样，在s(t)中没有载频分量。将此接收信号平方后，得到：其中包含两倍载频（）的分量，用窄带滤波将此分量滤出，并经过二分频，就得出载频的分量。平方法提取载频的一种最简单的原理方框图如图2.2.1所示：图2.2.1用平方法提取载频时，可以用锁相环（PPL）代替窄带滤波器，如图2.2.2所示。由于锁相环的输出信号具有更好的稳定性，并且输入可以是不连续的信号（如，时分制信号），所以它的应用较为广泛。在现代数字接收机中，锁相环的具体电路可能大大有别于图2.2.2中的电路，但是其性能是等效的。例如，图中起到鉴相作用的相乘电路可以用一组匹配滤波器代替，其中每个匹配滤波器的匹配特性具有稍微不同的相位偏置，其输出送给一个加权函数，使加权函数给出相位误差的估值。看起来这样做很复杂，但是用数字信号处理技术则很容易实现。图2.2.2平方法提取载波的原理框图如图2.2.3所示：图2.2.3相位比较器将输入信号作为标准，将它的频率和相位与从VCO输出端送来的信号进行比较，若在工作范围内检测出任何相位差，就产生一个误差信号，这个误差信号正比于输入信号和VCO输出信号之间的相位差，通常是以交流分量调制的直流电平。环路滤波器滤除误差中的高频分量以及噪声，保证环路所要求的性能，增加系统的稳定性，还产生信号去控制VCO，强制VCO朝着减少相位误差方向改变其频率，使输入基准信号和VCO输出信号之间的任何频率逐渐减少为0，这时我们就称环路已被锁定。systemview的仿真1.systemview仿真图的绘制打开systemview软件后，点击图标，设置采样参数，此次设置的采样频率为19.2e+6Hz,为输入信号频率的5倍，采样点数为500个。这样系统的采样参数就设置好了。接下来画出系统仿真图，如图3.1.1所示，各个模块（Token）的参数在表格3.1.2给出。图3.1.1Token 0频率为384e+3Hz的伪噪声序列Token 1,6,22,8,20