通信原理二new

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1、实验三二进制键控系统2PSK与2DPSK分析【实验目的】通过本次实验，旨在达到以下目的：1.掌握2PSK和2DPSK调制的原理与实现；2.相位模糊问题及其解决方法3.巩固相干解调法的原理与实现；4.加强对2PSK和2DPSK信号的时域波形和功率谱等知识点的掌握。【实验内容】分别创建2PSK和2DPSK系统的调制和解调系统仿真电路图，观察系统中各指定点信号的时域波形和频谱结构，并对实验结果进行分析。一、相干接收2PSK系统分析【实验原理】相干接收2PSK系统组成如图2-3-1所示：PN码发生器×载波源噪声载波提取低通＋×信道输出图3-2-12PSK系统组成对2

2、PSK信号相干接收的前提是首先进行载波提取，可采用平方环或科斯塔斯环来实现。为分析方便起见，在本实验中可直接在接收端设置一个与发送端严格同步的本地载波源。另外，本实验中暂不考虑位同步提取问题。1、仿真原理图：2、PN码输出波形：2PSK调制波形：低通滤波器输出波形：过零比较器输出波形：由以上可知输出的波形是正确的。3、2PSK的功率谱如下：由以上可知2PSK信号的带宽是基带信号的两倍。4、设置本地载波的相位为180°的时候的图形如下：上图为PN码输出波形，下图为解调出来的波形。易知输出波形与源信号反相了。由于在2PSK信号的载波恢复过程中存在180°的相位模

3、糊，即反相工作。二、相干接收2DPSK系统分析1、【实验原理】2DPSK系统组成原理如图2-3-3所示，系统中差分编、译码器是用来克服2PSK系统中接收提取载波的180°相位模糊问题。PN码发生器差分编码器2PSK系统差分译码器输出图2-3-32DPSK系统组成仿真图如下：Token1、2、30构成差分编码器，Token14、15、20构成差分译码器。1、PN码波形如下：相对码波形如下：解调出来的相对码：解调出来的绝对码（PN码）：有以上几个图可知设计是正确的。1、当本地载波的相位改为180°时的图形如下：其中sink22、sink23、sink24、sin

4、k25分别为：PN码、解调出来的PN码、相对码、解调出来的相对码。从上图可知，当本地载波的相位改变180°的时候，解调出来的相对码虽然完全相反了，但是最终得到的PN码（绝对码）却只是错了，第一的码元。4、2DPSK的功率谱：实验四低通和带通抽样定理验证【实验目的】通过本次实验，旨在达到以下目的：1.验证低通抽样定理；2.验证带通抽样定理；3.加强对模拟信号数字化传输相关知识点的掌握。【实验内容】分别构造低通型信号和带通型信号、两种抽样后的信号及对滤波重建信号进行时域和频域观察和分析，验证低通抽样定理与带通抽样定理。【实验原理】抽样定理实质上研究的是随时间连续

5、变化的模拟信号经抽样变成离散序列后，能否由此离散序列值重建原始模拟信号的问题。对于低通型和带通型模拟信号，分别对应不同的抽样定理，抽样定理是模拟信号数字化的理论基础。对上限频率为fH的低通型信号，低通抽样定理要求抽样频率应满足：fs≥2fH。对下限频率为fL、上限频率为fH的带通型信号，带通抽样定理要求抽样频率满足：其中，B=fH-fL为信号带宽，n为正整数，0≤k＜1。应该注意的是，当时，无论带通型信号的fL和fH为何值，只需将抽样频率设定在2B，理论上就不会发生抽样后的频谱重叠，而不像低通抽样定理要求的必须为上限频率的2倍以上。仿真分析系统将按照图2-4

6、-1所示结构创建。冲激函数发生器低通滤波低通抽样带通滤波带通抽样低通重建带通重建图2-4-1仿真分析系统结构其中，对于恒定频谱的冲激函数，通过低通滤波产生低通型信号，再进行低通抽样；通过带通滤波产生带通型信号，再进行带通滤波产生带通抽样，最后分别滤波重建原始信号。仿真分析时，设低通滤波器的上限频率为10Hz，带通滤波器下限频率为100Hz、上限频率为120Hz，低通抽样频率选为30Hz；带通型信号上限频率fH=6×20=120Hz（B=20Hz，n=6），带通抽样频率至少应取40Hz，现取60Hz的带通抽样频率。1、仿真原理图如下：2、低通信号波形：低通抽样

7、信号波形：重建的低通波形：带通信号：带通抽样信号：重建带通信号波形：1、由以上个图及理论知识可知，低通信号波形和重建的低通信号波形是一样的，带通信号和重建带通信号的波形也是一样的。2、低通信号、低通抽样信号、重建低通信号的功率谱分别如下：由以上可知，低通抽样信号的功率谱包括了低通信号的功率，而且带宽很宽。重建的低通信号的功率谱与低通信号的功率谱基本一样的。所以可以无失真的回复原信号。1、带通信号、带通抽样信号、重建带通信号波形的功率谱分别如下：由以上个图可知，带通信号和重建的带通信号的功率谱基本一致。带通抽样信号的功率谱比较宽，但不会影响重建抽样信号。1、当

8、改变抽样频率后，如果不符合理论值，会无法回复原信号，