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用SystemView仿真实现 二进制差分相位键控（2DPSK）的调制 1、实验目的 （1）了解2DPSK系统的电路组成、工作原理和特点； （2）分别从时域、频域视角观测2DPSK系统中的基带信号、载波及已调信号； （3）熟悉系统中信号功率谱的特点。 2、实验内容 以PN码作为系统输入信号，码速率Rb＝20kbit/s。 （1）采用键控法实现2DPSK的调制；分别观测绝对码序列、差分编码序列，比较两序列的波形；观察调制信号、载波及2DPSK等信号的波形。 （2）获取主要信号的功率谱密度。 3、实验原理 2DPSK方式是用前后相邻码元的载波相对相位变化来表示数字信息。假设前后相邻码元的载波相位差为((，可定义一种数字信息与((之间的关系为 则一组二进制数字信息与其对应的2DPSK信号的载波相位关系如下表所示 数字信息与(( 之间的关系也可以定义为 2DPSK信号调制过程波形如图1所示。 图1 2DPSK信号调制过程波形 从上图可以看出，2DPSK信号的实现方法可以采用：首先对二进制数字基带信号进行差分编码，将绝对码表示二进制信息变换为用相对码表示二进制信息，然后再进行绝对调相，从而产生二进制差分相位键控信号。2DPSK信号调制器原理图如图2所示。 图2 2DPSK信号调制器原理图 其中码变换即差分编码器如图3所示。在差分编码器中：{an}为二进制绝对码序列，{dn}为差分编码序列。D触发器用于将序列延迟一个码元间隔，在SystemView中此延迟环节一般可不采用D触发器，而是采用操作库中的“延迟图符块”。 4、系统组成、图符块参数设置及仿真结果 采用键控法进行调制的组成如图4所示： 图4 键控法调制的系统组成 其中图符0产生绝对码序列，传码率为20kbit/s。图符2和图符3实现差分编码；图符5输出正弦波，频率为40k Hz；图符29对正弦波反相；图符7为键控开关，输出2DPSK信号。图符的参数设置如表1所示。 表1：键控法图符参数设置表 编号 库/名称 参 数 0 Source: PN Seq Amp = 1 v，Offset = 0 v，Rate = 20e+3 Hz Levels = 2，Phase = 0 deg，Max Rate = 200e+3 Hz 2 Logic: XOR Gate Delay = 0 sec， Threshold = 0 v， True Output = 1 v，False Output = -1 v， Rise Time = 0 sec， Fall Time = 0 sec Max Rate = 200e+3 Hz 3 Operator: Delay Non-Interpolating，Delay = 50e-6 sec= 10.0 smp Output 0 = Delay ，Output 1 = Delay - dT t2 Max Rate (Port 1) = 200e+3 Hz 5 Source: Sinusoid Amp = 1 v， Freq = 40e+3 Hz，Phase = 0 deg Output 0 = Sine t6 t29 t7 ，Output 1 = Cosine Max Rate (Port 0) = 200e+3 Hz 29 Operator: Negate Max Rate = 200e+3 Hz 7 Logic: SPDT Switch Delay = 0 sec，Threshold = 500e-3 v， Input 0 = t5 Output 0，Input 1 = t29 Output 0 Control = t2 Output 0，Max Rate = 200e+3 Hz 系统定时：起始时间0秒，终止时间1.5e-3秒，采样点数301，采样速率200e+3Hz，获得的仿真波形如图5所示。 绝对码序列 （b） 相对码序列 （c）未调载波信号 （d）二相相对调相（2DPSK）信号 （f）绝对码与相对码瀑布图 图5调制过程仿真波形 从图5（b）和（d）波形对比中可以发现，绝对码序列中的“1”使已调信号的相位变化π相位；绝对码的“0”使已调信号的相位变化0°相位。 绝对码和2DPSK的瀑布图如图6所示。 图6 绝对码和2DPSK的瀑布图 5、主要信号的功率谱密度 调制信号的功率谱如图7所示。 图7