5.1 DPSK调制与解调电路图 调制与解调电路图
5.2 DPSK调制与解调波形图 调制与解调波形图
5.3 各波形所指
第一路波形为载波（正弦信号），第二路波 第一路波形为载波（正弦信号），第二路波 ）， 形为基带信号（ 信号）， 形为基带信号（Bernoulli信号），第三路信 信号），第三路信 号为经过调制后所得的已调波， 号为经过调制后所得的已调波，第四路信号 与第三路一样，是已调波， 与第三路一样，是已调波，这里为了方便观 察信道中加入噪声对信号的影响， 察信道中加入噪声对信号的影响，第五路信 号调信号经过带同滤波器后， 号调信号经过带同滤波器后，与本地载波 正弦信号）相乘， （正弦信号）相乘，在通过低通滤波器所得 的信号， 的信号，第六路信号为经过抽样判决器和码 反变换后得到的解调信号。 反变换后得到的解调信号。
4 基本原理
二进制差分相移键控常简称为二相相对调相， 二进制差分相移键控常简称为二相相对调相， 记为2DPSK。它不是利用载波相位的绝对数 记为 。 值传送数字信息， 值传送数字信息，而是用前后码元的相对载 波相位值传送数字信息。 波相位值传送数字信息。所谓相对载波相位 是只本码元初相与前一码元初相之差。 是只本码元初相与前一码元初相之差。
4.2.1 解调原理图（a） 解调原理图（ ）
4.2.2 各点时间波形图（b） 各点时间波形图（ ）
5 系统设计
2DPSK的调制采用模拟调制法 。 调制电路的主要模块是码 的调制采用模拟调制法。 的调制采用模拟调制法 型变换模块，它主要是完成绝对码波形转换为相对码波形， 型变换模块，它主要是完成绝对码波形转换为相对码波形， 在实际的仿真中基带信号（ 信号） 在实际的仿真中基带信号 （ Bernoulli信号 ） 要先经过差分 信号 编码，再进行极性双变换，得到的信号与载波（正弦信号） 编码，再进行极性双变换，得到的信号与载波（正弦信号） 一起通过相乘器，就完成了调制过程， 一起通过相乘器，就完成了调制过程，其中要注意的是在进 行差分编码之后再进行极性变换之前要有一个数据类型转换 的单元，前后数据类型一致才不会出错； 的单元，前后数据类型一致才不会出错；仿真中我们采用相 干解调法进行2DPSK解调 ， 解调电路中有带通滤波器 、 相 解调， 干解调法进行 解调 解调电路中有带通滤波器、 乘器、低通滤波器、抽样判决器及码反变换组成，对 2DPSK信号进行相干解调 ， 恢复出相对码 ， 再通过码反变 信号进行相干解调， 信号进行相干解调 恢复出相对码， 换为绝对码，从而恢复出发送的二进制数字信息。 换为绝对码，从而恢复出发送的二进制数字信息。DPSK调 调 制与解调电路如图5-1所示 波形如图5-2所示 所示， 所示。 制与解调电路如图 所示，波形如图 所示。
7.3.2莱斯噪声误码率 噪声误码率
运行simulink可观察误码率的大小，由显示模 块可知，加入莱斯噪声后误码率为3.015%， 如图所示。
斯噪声<莱斯 莱斯噪声，信道中加入高斯噪声，瑞 莱斯 利噪声，莱斯噪声后，均使解调后的信号产 生了误码，并由实验可知，随着噪声幅度的 增加，误码率越来越大。
8 设计中遇到的困难解决方法与总结
8.1 出现的问题
（1）示波器的图像显示不合理。 ）示波器的图像显示不合理。 （2）在没有加入噪声时解调出现误码率。经常出 ）在没有加入噪声时解调出现误码率。 现误码率很大，甚至超过0.5的情况 的情况。 现误码率很大，甚至超过 的情况。 （3）一些模块经常会有错误提示。 ）一些模块经常会有错误提示。 （4）信号经过滤波器后所得信号不理 ）信号经过滤波器后所得信号不理想。
8.2 各问题的解决方法
（1）修改示波器窗口的属性，调整Y轴数值的范围；修改data history ）修改示波器窗口的属性，调整 轴数值的范围；修改 轴数值的范围 中的limit data points to last参数，将其改大，再运行 参数， 中的 参数 将其改大，再运行simulink，即可 ， 从示波器中观察到准确图形。 从示波器中观察到准确图形。 （2）在没有加入噪声时解调出现误码率或者误码率很大是误码率计算 ） 模块的设置问题，由于在调制和解调的过程中会有延时， 模块的设置问题，由于在调制和解调的过程中会有延时，因此要根据波 形设置接收延时，故将误码率计算模块中Receive delay重新设置为合 形设置接收延时，故将误码率计算模块中 重新设置为合 适的值，再次运行simulink，误码率显示模块中显示误码率为零。同时 适的值，再次运行 ，误码率显示模块中显示误码率为零。 由于ASK调制完的模拟信号由抽样判决器变为数字信号再通过 调制完的模拟信号由抽样判决器变为数字信号再通过DPSK的 由于 调制完的模拟信号由抽样判决器变为数字信号再通过 的 调制，会导致波形失真，因此会产生误码。 调制，会导致波形失真，因此会产生误码。 （3）模块提示有错误是由于模块参数设置不对，重新设置一下参数， ）模块提示有错误是由于模块参数设置不对，重新设置一下参数， 反复尝试即可。 反复尝试即可。 （4）信号经过滤波器后所得的信号不理想，导致有误码或者干脆没有 ）信号经过滤波器后所得的信号不理想， 波形，一般是；滤波器参数设置不好，没有起到滤波的做样， 波形，一般是；滤波器参数设置不好，没有起到滤波的做样，重新调整 滤波器参数后，再运行simulink，反复尝试几次。 滤波器参数后，再运行 ，反复尝试几次。
3 设计要求
环境下的Simulink仿真平台，熟悉 仿真平台， （1）熟悉 ）熟悉MATLAB环境下的 环境下的 仿真平台 2ASK/2DPSK系统的调制解调原理，构建调制解调电路图 系统的调制解调原理， 系统的调制解调原理 构建调制解调电路图. （2）用示波器观察调制前后的信号波形，用频谱分析模块 ）用示波器观察调制前后的信号波形， 观察调制前后信号的频谱的变化。 观察调制前后信号的频谱的变化。并观察解调前后频谱有何 变化以加深对该信号调制解调原理的理解。 变化以加深对该信号调制解调原理的理解。 3）在调制与解调电路间加上各种噪声源， （3）在调制与解调电路间加上各种噪声源，用误码测试模 块测量误码率,并给出仿真波形 并给出仿真波形， 块测量误码率 并给出仿真波形，改变信噪比并比较解调后 波形，分析噪声对系统造成的影响。 波形，分析噪声对系统造成的影响。 （4）在老师的指导下，要求独立完成课程设计的全部内容， ）在老师的指导下，要求独立完成课程设计的全部内容， 并按要求编写课程设计学年论文， 并按要求编写课程设计学年论文，能正确阐述和分析设计和 实验结果。 实验结果。
9 结束语
这几周中，我们掌握 这几周中，我们掌握simulink仿真平台的使用方法 仿真平台的使用方法 以及一些基本通信电路的结构原理， 以及一些基本通信电路的结构原理，应该说是收益 良多。 良多。从中我懂得真理需要在一次又一次不断的实 践中才能获得，不但在知识上， 践中才能获得，不但在知识上，更在人生道路上给 我上了重要的一课。 我上了重要的一课。 在设计的过程中，不断的尝试，不断的遇到困难， 在设计的过程中，不断的尝试，不断的遇到困难， 不断的想办法克服困难， 不断的想办法克服困难，以前碰到困难就找别人帮 忙，这次独立完成这个课程设计，使我们感受颇多， 这次独立完成这个课程设计，使我们感受颇多， 也只有这样不断的向前，才能真正学到、掌握知识。 也只有这样不断的向前，才能真正学到、掌握知识。
7.2 信道中加入瑞利噪声
参数设定
7.2.1 图比较 图比较DPSK调制与解调信号在 调制与解调信号在 加入瑞利噪声前后差别
7.2.2 瑞利噪声误码率
运行simulink可观察误码率的大小，由显示模 块可知，加入瑞利噪声后误码率为1.508%， 如图所示。
7.3 加入莱斯噪声
参数设定
7.3.1 图比较 图比较DPSK调制与解调信号在 调制与解调信号在 加入莱斯噪声前后差别
7.1 信道中加入高斯噪声， DPSK调 信道中加入高斯噪声， 调 制解调仿真电路图如示
7.1.1 图高斯噪声参数设定
7.1.2 图比较 图比较DPSK调制与解调信号在 调制与解调信号在 加入高斯噪声前后差别
7.1.3 高斯噪声误码率
根据上面波形可知高斯噪声对信道产生了一定的影 小部分产生了译码错误。 响，小部分产生了译码错误。 运行simulink可观察误码率的大小，由显示模块可 可观察误码率的大小， 运行 可观察误码率的大小 加入高斯噪声后误码率为2.01%，如下图所示。 知，加入高斯噪声后误码率为2.01%，如下图所示。
2 设计目的
利用MATLAB集成环境下的 集成环境下的Simulink仿真平 利用 集成环境下的 仿真平 设计一个2DPSK调制与解调系统 用示波 调制与解调系统.用示波 台,设计一个 设计一个 调制与解调系统 器观察调制前后的信号波形;加上各种噪声源 加上各种噪声源, 器观察调制前后的信号波形 加上各种噪声源 用误码测试模块测量误码率;最后根据运行结 用误码测试模块测量误码率 最后根据运行结 果和波形来分析该系统性能。 果和波形来分析该系统性能。
4.1 调制
2DPSK方式即是利用前后相邻码元的相对载波相位值去表 方式即是利用前后相邻码元的相对载波相位值去表 示数字信息的一种方式。例如，假设相位值用相位偏移△ 示数字信息的一种方式。例如，假设相位值用相位偏移△φ 表示（ 定义为本码元初相与前一码元初相只差），并设： 表示（△φ定义为本码元初相与前一码元初相只差），并设： 定义为本码元初相与前一码元初相只差），并设 数字信息1 △φ=π→数字信息 数字信息 数字信息0 △φ=0→数字信息 数字信息 则数字信息序列与2DPSK信号的码元相位关系可举例表示 则数字信息序列与 信号的码元相位关系可举例表示 如如下： 如如下： 数字信息： 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 数字信息： 2DPSK信号相位：0 0 0 π 0 π π π 0 0 π 信号相位： 信号相位 或 πππ0π 0 0 0 ππ0
4.1.1 2DPSK信号的波形如图 信号的波形如图