2DPSK差分相干解调器设计
例文：2DPSK差分相干解调模型
《通信系统仿真》课程设计2DPSK差分相干解调模型及SystemView仿真2DPSK差分相干解调模型及System View仿真摘要: 2DPSK信号不包括载波分量,必须采用相干解调。
本文对两种解调方法建立其模型,从理论上解释2DPSK的解调原理,并采用System View 软件进行仿真,对两种模型的仿真过程及结果进行分析和比较。
关键词:2DPSK;极性比较法解调;差分相干法解调.Abstract: Without carrier in signal of 2DPSK, coherence demodulation is necessary. This paper builds two methods of demodulation, interpret s the principle of them, simulate the models using System View , analyses the process and compare the results.Key words: 2DPSK; polarity comparing demodulation基于数字信号的传输优于模拟信号的种种特性,数字信号的传输越来越重要。
虽然近距离传输可以由数字基带信号直接传输,但是进行远距离传输时必须将基带信号调制到高频处。
二进制移相键控方式是二进制数字信号的调制的基本方式之一,包括两种方式:绝对相移方式(2PSK),相对(差分)移相(2DPSK)方式。
绝对相移方式存在一个缺点,即倒“π”现象。
因此,在实际中一般不采用2PSK方式,而采用2DPSK方式。
本文讨论2DPSK的解调两种模型。
1 原理调频信号不包括载波分量,必须采用相干解调[3 ] ,2DPSK的解调可采用差分相干解调法,它的原理框图分别如图1。
图1.差分相干解调2 差分相干解调法2. 1 模型在SystemView环境下建立极性比较法仿真模型,如图2 所示。
二进制差分相移键控2DPSK解调课程设计
目录一、二进制差分相移键控（2DPSK）基本原理 (1)1.1 2DPSK信号基本原理 (1)1.2 2DPSK信号的解调原理 (2)二、2DPSK解调总体设计思路 (4)三、2DPSK解调系统的设计 (6)3．1带通滤波器 (6)3．2本地载波与2DPSK信号相乘 (7)3．3低通滤波电路 (8)3．4 抽样判决器 (9)3．4．1 抽样判决的比较器 (9)3．4．2样值的抽取 (10)3．5 逆码变换 (11)四、2DPSK解调总图 (13)五、课程设计心得 (14)二进制差分相移键控2DPSK 解调课程设计一、二进制差分相移键控（2DPSK ）基本原理1.1 2DPSK 信号基本原理传输系统中要保证信息的有效传输就必须要有较高的传输速率和很低的误码率！为了后的较低的误码率，就得让传输的信号又较低的误码率。
在传输信号中，2PSK 信号和2ASK 及2FSK 信号相比，具有较好的误码率性能，但是，在2PSK 信号传输系统中存在相位不确定性，并将造成接收码元“0”和“1”的颠倒，产生误码。
为了保证2PSK 的优点，又不会产生误码，将2PSK 体制改进为二进制差分相移键控（2DPSK ），及相对相移键控。
2DPSK 方式即是利用前后相邻码元的相对相位值去表示数字信息的一种方式。
现假设用Φ表示本码元初相与前一码元初相之差，并规定：Φ＝0表示0码，Φ＝π表示1码。
则数字信息序列与2DPSK 信号的码元相位关系可举例表示如2PSK 信号是用载波的不同相位直接去表示相应的数字信号而得出的，在接收端只能采用相干解调，它的时域波形图如图1所示。
图1 2DPSK 信号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。
信号DPSK 2基带信号定义∆Φ为本码元初相与前一码元初相之差，假设：∆Φ=0→数字信息“0”；∆Φ=π→数字信息“1”。
2dpsk调制系统设计
2dpsk调制系统设计2 DPSK调制系统设计引言：2 DPSK调制是一种常用的数字调制技术，它在无线通信系统中起着重要的作用。
本文将介绍2 DPSK调制系统的设计原理、关键技术和性能评估。
一、2 DPSK调制系统设计原理2 DPSK调制是一种通过改变相位来表示数字信息的调制技术。
在 2 DPSK调制中，每个符号代表2个比特，相位的改变表示0和1。
系统设计的关键是确定相位改变的规则和解调方法。
二、2 DPSK调制系统的关键技术1. 调制器设计：调制器将数字信号转换为相位信号。
常用的调制器有差分编码调制器和相位调制器。
差分编码调制器通过差分编码的方式来表示相位改变，而相位调制器直接改变相位。
2. 解调器设计：解调器将接收到的相位信号转换为数字信号。
常用的解调器有差分解调器和相位解调器。
差分解调器通过差分解码的方式来还原数字信号，而相位解调器直接解析相位信息。
3. 抗噪性能优化：2 DPSK调制系统对噪声非常敏感，为了提高抗噪性能，可以采用前向纠错编码、抗干扰滤波器等技术。
4. 频率偏移补偿：频率偏移会导致相位解调错误，可以采用PLL （锁相环）等技术来对频率进行补偿。
5. 时钟同步：时钟同步是解调中的一个重要问题，可以通过导频插入、时钟同步算法等方式来实现。
三、2 DPSK调制系统的性能评估1. 误码率（Bit Error Rate, BER）：误码率是衡量系统性能的重要指标，通过统计接收到的比特与发送比特不一致的比例来计算。
误码率越低，系统性能越好。
2. 带宽效率：带宽效率是衡量信道利用率的指标，表示每个比特所占用的带宽。
带宽效率越高，信道利用率越高。
3. 抗多径干扰性能：多径干扰是无线通信中常见的问题，可以通过信道估计、等化器等技术来提高抗多径干扰性能。
4. 抗多普勒频移性能：多普勒频移是由于移动终端速度引起的信号频率偏移，可以通过频率偏移补偿技术来提高抗多普勒频移性能。
结论：2 DPSK调制系统是一种常用的数字调制技术，它通过改变相位来表示数字信息。
2DPSK调制与解调电路设计解析
长春理工大学信息综合训练课程设计报告2DPSK调制与解调电路学生姓名：学号：电话：指导教师：学院：光电工程学院课程设计时间：2014 年12 月29 日—2015年 1 月9日一、二进制差分相移键控（2DPSK ）基本原理1.1 2DPSK 信号基本原理传输系统中要保证信息的有效传输就必须要有较高的传输速率和很低的误码率！为了后的较低的误码率，就得让传输的信号又较低的误码率。
在传输信号中，2PSK 信号和2ASK 及2FSK 信号相比，具有较好的误码率性能，但是，在2PSK 信号传输系统中存在相位不确定性，并将造成接收码元“0”和“1”的颠倒，产生误码。
为了保证2PSK 的优点，又不会产生误码，将2PSK 体制改进为二进制差分相移键控（2DPSK ），及相对相移键控。
2DPSK 方式即是利用前后相邻码元的相对相位值去表示数字信息的一种方式。
现假设用Φ表示本码元初相与前一码元初相之差，并规定：Φ＝0表示0码，Φ＝π表示1码。
则数字信息序列与2DPSK 信号的码元相位关系可举例表示如2PSK 信号是用载波的不同相位直接去表示相应的数字信号而得出的，在接收端只能采用相干解调，它的时域波形图如图1所示。
图1 2DPSK 信号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 ∆Φ为本码元初相与前一码元初相之差，假设：∆Φ=0→数字信息“0”；信号DPSK 2基带信号∆Φ=π→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： 1 0 1 1 0 1 1 1 0 1DPSK信号相位：（0）π π 0 π π 0 π 0 0 π或：（π） 0 0 π 0 0 π 0 π π 0采用π相位后，若已接收2DPSK序列为π0πππ0ππ0，则经过解调后和逆码变换后可得基带信号，这一过程如下：2DPSK 信号：（0）π 0 π π π 0 π π 0 (π)0 π 0 0 0 π 0 0 π∆Φ ： π π π 0 0 π π 0 π π π π 0 0 π π 0 π变换后序列 ：(0）1 0 1 1 1 0 1 1 0 (π) 0 1 0 0 0 1 0 0 1（相对码） 基带信号 ： 1 1 1 0 0 1 1 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 1 （绝对码） 虽然相同信噪比2DPSK信号的比2PSK稍高一点，但比2PSK要稳定得多。
2DPSK相干解调报告--王守德
湖南工程学院课程设计课程名称通信原理课题名称2DPSK相干解调的研究与实现专业电子信息工程班级0902班学号200901030239姓名王守德指导教师刘正青2011 年12月15 日湖南工程学院课程设计任务书课程名称通信原理课程设计题目2DPSK相干解调的研究与实现专业班级电子信息工程0902班学生姓名王守德学号200901030239指导老师刘正青审批任务书下达日期：2011 年11月15 日设计完成日期：2011 年12 月30日设计内容与设计要求一、设计内容：设计2DPSK相干解调的实现。
二、设计要求：1、给出整体设计框图；2、绘制各单元电路电路图；3、完成系统的实验装置调试，给出调试结果；4、绘制总电路原理图；写出设计报告；主要设计条件提供计算机和必要的实验仪器说明书格式1、课程设计报告书封面；2、任务书；3、说明书目录；4、设计总体思路及方案确定；5、单元电路设计；6、总电路设计；7、调试结果体会与调试结论；8、附录(总电路原理图)；9、参考文献。
进度安排第一周：星期一：安排任务、讲课；星期二～星期五：查资料、设计；第二周：星期一～星期二：设计调试；星期三～星期四：写总结报告星期五：答辩参考文献樊昌信《通信原理教程》第二版电子工业出版社阎石主编《数字电子技术基础》高等教育出版社目录序言 (6)第一章简述2DPSK原理 (7)1.1 2PSK的介绍 (7)1.2 2DPSK的调制..................... 错误！未定义书签。
1.3 2DPSK的相干解调原理 (8)第二章 2DPSK相干解调单元电路设计 (9)2.1 本地载波与2DPSK信号相乘电路 (9)2.2 低通滤波电路 (10)2.3 抽样判决的比较器 (11)2.4 样值的抽取 (12)2.5 逆码变换......................... 错误！未定义书签。
第三章基于Systemview软件2DPSK仿真设计. (13)第四章心得与体会 (17)附录A 电路总图 (18)附录B 参考文献 (19)附录C 电气信息学院课程设计评分表 (20)序言基于数字信号的传输优于模拟信号，所以数字信号的传输越来越重要。
2DPSK的调制与解调
2DPSK调制解调仿真系统设计摘要：二进制差分相移键控简称2DPSK。
它是数据通信中最常用的一种调制方式，这种方式的优点是简单，易于实现。
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。
调制解调技术是实现现代通信的重要手段，研究数字通信调制解调理论，提供有效的调制方式，有着重要意义。
本文主要研究了利用Systemview软件对2DPSK调制解调的系统设计。
首先主要介绍了2DPSK的调制解调的基本理论和仿真软件。
然后进行仿真模型搭建并分析仿真结果。
关键词：2DPSK；调制解调；Systemview目录第1章绪论........................................................ 错误！未定义书签。
1.1 课题研究背景及意义......................................... 错误！未定义书签。
1.2 Systemview软件介绍......................................... 错误！未定义书签。
1.3 研究内容................................................... 错误！未定义书签。
第2章 2DPSK的调制解调原理......................................... 错误！未定义书签。
2.1 2DPSK的调制原理............................................ 错误！未定义书签。
2.2 2DPSK的解调原理............................................ 错误！未定义书签。
2.2.1 采用极性比较法解调模块............................... 错误！未定义书签。
2DPSK键控调制相干解调
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。
（4）了解2DPSK 系统解调的电路组成、工作原理和特点； （5）掌握2DPSK 系统解调过程信号波形的特点； （6）熟悉系统中信号功率谱的特点。
2、实验内容：一、用SystemView 仿真实现二进制差分相位键控（2DPSK ）的调制，以PN 码作为系统输入信号，码速率Rb ＝28kbit/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。
二、用SystemView 仿真实现二进制差分相位键控（2DPSK ）的解调，以2DPSK 作为系统输入信号，码速率Rb ＝28kbit/s 。
（1）采用差分相干解调法实现2DPSK 的解调，分别观察系统各点波形。
（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∆ϕ，可定义一种数字信息与∆ϕ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∆ϕ 之间的关系也可以定义为0,01φπ⎧∆=⎨⎩表示数字信息“”，表示数字信息“”()()1 1 0 1 0 0 1 102DPSK 0 0 0 0 0 00 0 0 0ππππππππππ二进制数字信息：信号相位：或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。
2DPSK的调制与解调
通信原理实验——2DPSK的调制与解调班级：010711学号：********姓名：***基于SYSTEMVIEW软件的2DPSK信号的调制与解调一．实验目的1.进一步掌握SYSTEMVIEW软件的基本用法，在此基础上，学会用该软件分析各信号的波形以及通信系统部分模块的参数。
2.理解2DPSK信号的调制和解调过程3.学会用SYSTEMVIEW软件模拟2DPSK信号的调制及解调二．实验原理2DPSK信号的调制2DPSK信号有两种方式进行调制，一种是键控法，另一种是模拟法。
1.键控法键控法调制2DPSK信号的框图如下：由以上框图可以看出，键控法进行2DPSK调制时，差分码作为开关的控制信号，开关的输出就是2DPSK信号。
2.模拟法对于数字调制系统，其调制可以用模拟调制法实现。
下面以2DPSK为例来说明模拟调制法的实现方法，其框图如下：由上面的框图可以看出，载波与双极性的差分码作用在乘法器的两个输入端，输出便是2DPSK信号，在模拟法调制中，差分码并不是控制信号，而类似于调制信号，与载波作用。
2DPSK信号的解调2DPSK信号有两种解调方式，一种是差分相干解调，另一种是相干解调加码反变换器。
在本次实验中，我们主要讨论2DPSK信号的后一种解调方式。
下面就是2DPSK信号相干解调加码反变换器的解调框图：在实际当中，对于一个通信系统来说，接收方如果想得到与发送方同频同相的载波信号并不是非常容易，而在本次模拟中，载波信号通过costas环可以从已调的2DPSK信号而得到。
而且抽样判决部分由：抽样器、保持器和数据寄存器组成。
实码反变换器：码反变换器图符9为异或门，图符10为延迟。
三． 验步骤下面，利用SYSTEMVIEW 软件，来说明2DPSK 信号的具体调制和解调步骤。
其中，调制部分运用了键控法和模拟法，解调部分只运用了相干解调加码反变换器的方法。
在这里说明一下，由于本实验主要研究的是2DPSK 信号的调制和解调的过程，SYSTEMVIEW 中一些图符的参数相当于通信系统中各部分模块的参数，其中一些对研究整个过程并不重要，所以，以下用SYSTEMVIEW 软件进行模拟说明时，并没有一一列出各图符的参数，只是对其中重要部分的参数进行说明。
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课程设计
班级：通信08-4班
*名：**
学号：**********
指导教师：**
成绩：
电子与信息工程学院
通信工程系
目录（contents）
摘要-----------------------------------------------------------02 第一章：绪论---------------------------------------------------02 第二章：信号原理-----------------------------------------------02 第三章：调制和解调原理-----------------------------------------03 3.1 2DPSK信号调制原理------------------------------------------04 3.2 2DPSK信号解调原理------------------------------------------04 第四章：模型建立------------------------------------------------05 4.1 2DPSK调制模块-----------------------------------------------05 4.2 相干解调----------------------------------------------------07 4.3差分相干解调-------------------------------------------------09 第五章：心得体会-------------------------------------------------11 参考文献--------------------------------------------------------11
基于simulink的2DPSK差分相干解调器设计
摘要：通过对通信原理的学习和matlab的了解，利用simulink功能
设计2DPSK差分相干解调器，进行仿真。
关键词：simulink 2DPSK 差分相干解调
第一章：绪论
2DPSK信号中，相位变化变化是以未调载波的相位作为参考基准的。
由于载波恢复中相位有0、π模糊性，导致解调过程中出现“反相工作”现象，会付出的数字信号“1”和“0”的位置倒置，从而使2psk难以实际应用。
为了克服此缺点，提出了二进制差分相移键控（2dpsk）方式。
第二章:信号原理
2DPSK是利用前后相邻码元的载波相对相位变化传递数字信息，所以又称为相移键控。
假设用ϕ表示本码元与前一码元的载波相位差，可以规定一种对应关系：
ϕ=0 表示数字信息0
ϕ=π表示数字信息1
则可以将一组二进制数字信息序列表示成其对应的2DPSK信号。
例如：
二进制数字信息： 1 1 0 1 1 0 0 1 1 1
2DPSK信号或相位：（0）π0 0 π0 0 0 π0 π
或（π）0 ππ0 π0 0 π0 π
其中括号里面的为参考相位。
相应的波形如图1-1所示
图1-1
第三章：2DPSK 信号调制和解调原理
3.1 2DPSK 信号调制原理
2DPSK 产生的方法：先对二进制数字基带信号进行差分编码，即把表示数字信息序列的绝对编码变成相对码（查分吗），然后根据相对吗进行绝对调相，从而产生二进制差分相移键控信号。
2DPSK 调制器原理框图：
π
S(t)
图3-1 2DPSK 信号调制原理框图
3.2 2DPSK 信号解调原理
Cos wt
180°相移 码变换
2DPSK 信号的解调方法有两种，一种是相干解调（极性比较法），另一种是差分相干解调（相位比较法）。
3.2.1相干解调原理图
输入 a
c d
e
f
输出
Cos wt
定时 脉冲
图 3-2 2DPSK 相干解调原理图
3.2.2 差分相干解调（相位比较法）原理图
输入
a c
d
e
输出
b
定时 脉冲
图3-3 3-2 2DPSK 差分相干解调原理图
第四章：模型建立
4.1 2DPSK 调制模块
调制模块主要包括两部分，一个是差分编码模块，另一个是开关电路。
因为调制过程中需要用到相对码，所以需要进行差分编码，把绝对码变换成相对码，然后对绝对码调相从而产生二进制差分相移键控信号。
开关电路部分的主要功能是根据差分码和所给的针线波信号生成二进制差分相依键控信号。
调制系统模型如下：
图 4-1 2DPSK 信号调制系统
带通滤波器 相乘器 低通滤波器 抽样判决器
码反变换器
带通滤 波器
相乘器 低通滤波器 抽样判决器 延迟ts
其中第一个示波器（Scope）用来观察把绝对码转换成差分码，显示如下（设参考相位为0），第一行为绝对码，第二行为相对码。
图4-2 绝对码转换为差分码
第二个示波器（Scope1）主要用来观察调制出来的波形，显示如下：
图 4-3 调制波形图
4.2 相干解调设计
相干解调主要有带通滤波器，相乘器，低通滤波器，抽样判决器，码反变换器构成。
其中抽样变换器把经过低通滤波器后的正弦波信号转变成为二进制电平信号，即转换成为相对码。
各阶段的波形分别用示波器（scope2）和（scope4）观察。
波形如图4-5和4-6所示。
系统图如下：
图4-4 2DPSK差分相干解调系统图
码反变换器是用来把二进制相对码（差分码）变换成为绝对码，即相对码和它的前一位模二加。
这样，2DPSK的调制和相干解调完成。
图4-5 过程a、b、c的波形图图4-7 解调输出波形
图4-6 过程d、e、f的波形图
示波器（scope3）用来观察调制解调后的二进制信息码，并和信息源码进行比较，结果如图4-7。
改变信号源伪随机序列的输入，可以得到不同的输入信号的解调结果。
4.2 差分相干解调设计
相比相干解调，差分相干解调就容易多了，可以少了码反变换器模块，调制部分和前面相同，解调少有改变，总的系统设计图如下：
图 4-8 2DPSK差分相干解调器系统图
经过带通滤波器的信号和它延迟一个Ts的信号相乘，然后经过低通滤波器，抽样判决器，完成解调。
a、b、c、d、e各点的波形可以通过示波器（scope1）观察得到，波形如图4-9所示。
调制解调结果如图4-10所示。
图 4-10 2DPSK差分相干解调输出波形
图4-9 a、b、c、d、e各点输出波形图
解调后的波形表明相干解调和差分解调的过程不一样，但结果一致，同样可以改变信号源，输入不同的信号，可以得到对应的解调信号。
第五章：心得体会
通过三四天的学习和设计，作出了这次课程设计。
开始的时候做的还算顺利，到仿真系统的时候，就乱了手脚。
面对simulink这个以前没接触的工具，要做出通信系统的仿真，真是一件难事。
于是通过各种渠道学习simulink ，两天的时间做本设计的第一个仿真，总是达不到差分编码的效果，各部分出错。
当各种错误被纠正后，终于达到了理想的差分码，同时也熟悉simulink的基本功能模块。
此时想到了爱迪生，成功是百分之一的灵感加百分之九十九的汗水。
做出差分码，后面的仿真如顺水行舟一般，做起来容易多了，最终做出了仿真达到了比较满意的效果，出现了比较完美的波形，擦了擦汗水，比较欣慰。
通过这次课程设计，进一步的学习了通信原理，对2DPSK 差分相干解调的各个过程已
经非常了解了。
还进一步的学习的matlab的运用，感觉付出努力会有很大的收获的。
总之，这次课程设计是有意义和有趣的，能锻炼创新和自学能力。
参考文献：
[1]《通信原理（第六版）》樊昌信曹丽娜国防工业出版社
[2]《通信原理与通信技术（第二版）》张卫钢吴潜蛟任卫军西安电子科技大学出版
[3] 《simulink同心坊镇开发手册》孙屹吴磊国防工业出版社。