下载文档原格式
2DPSK差分相干解调原理
差分相干解调是一种用于解调2DPSK（2进制差分相移键控）调
制信号的方法。
在差分相干解调过程中，接收端需要知道发送端每个
码元的相位差，以便正确解调信号。
差分相干解调的原理如下：
1. 接收端接收到2DPSK调制信号，并进行适当的抽样以获得离
散的信号样本。
2. 在差分相干解调中，接收端首先需要估计接收到的信号的初
始相位。
这可以通过接收到的前一个码元和当前码元的相位差来计算。
初始相位估计可以通过与参考信号进行比较来进行。
3. 接下来，接收端将估计的初始相位应用于接收到的信号，并
将其与预期的差分相位差进行比较。
预期的差分相位差可以根据接收
到的前一个码元的相位差来计算。
4. 如果接收到的信号的相位差与预期的差分相位差相符，则接
收端认为当前码元为0；否则，认为当前码元为1。
5. 最后，接收端将解调得到的二进制码元组合起来，以获得原
始的数字信号。
差分相干解调适用于在传输过程中可能存在频偏和相位偏移的情
况下。
它能够有效地解调2DPSK调制信号，并且对于传输通道的变动
具有一定的鲁棒性。
2DPSK、2FSK通信系统实验
一、实验目的
1.掌握时分复用2DPSK通信系统的基本原理及数字信号的传输过程。
2.掌握时分复用2FSK通信系统的基本原理及数字信号的传输过程。
二、实验仪器
1.双通道示波器一台；
2.通信原理综合试验箱一台；
3.数字信号源模块、数字终端显示模块、数字调制和解调模块。
三、基本原理及线路接法
实验基本原理图如下：
2DPSK时分复用通信系统
2DPSK
2FSK
四、实验步骤
拟定详细的2DPSK系统及2FSK系统各模块之间的信号连接方案。
2DPSK系统中包括数字信源、数字调制、载波同步、2DPSK 解调、位同步、帧同步及数字终端等七个单元。
2FSK 系统中无载波同步单元，将2DPSK解调单元改为2FSK解调单元，其它单元与2DPSK系统相同。
打开电源开关，按照上述表的接线方法依次连接各线路，调节电位器使信源的数据正确传输到调制模块。
调制完再接入解调模块，解调完后再输入到数字终端，可以观察到2DPSK和2FSK的结果。
通信原理第六版课后思考题第1章绪论1、何谓数字信号？何谓模拟信号？两者的根本区别是什么？答：数字信号：电信号的参量仅可能取有限个值；模拟信号：电信号的参量取值连续；两者的根本区别在于电信号的参量取值是有限个值还是连续的。
2、画出模拟通信系统的一般模型。
3、何谓数字通信？数字通信有哪些优缺点？答：数字通信即通过数字信号传输的通信，相对模拟通信，有以下特点：1）传输的信号是离散式的或数字的；2）强调已调参数与基带信号之间的一一对应；3）抗干扰能力强，因为信号可以再生，从而消除噪声积累；4）传输差错可以控制；5）便于使用现代数字信号处理技术对数字信号进行处理；6）便于加密，可靠性高；7）便于实现各种信息的综合传输3、画出数字通信系统的一般模型。
答：4、按调制方式，通信系统如何分类？答：分为基带传输和频带传输5、按传输信号的特征，通信系统如何分类？答：按信道中传输的是模拟信号还是数字信号，可以分为模拟通信系统和数字通信系统6、按传输信号的复用方式，通信系统如何分类？答：频分复用（FDM），时分复用（TDM），码分复用（CDM）7、通信系统的主要性能指标是什么？第3章随机过程1、随机过程的数字特征主要有哪些？它们分别表征随机过程的哪些特征？答：均值：表示随机过程的n 个样本函数曲线的摆动中心。
方差：表示随机过程在时刻t 相对于均值a(t)的偏离程度。
相关函数：表示随机过程在任意两个时刻上获得的随机变量之间的关联程度。
2、何谓严平稳？何谓广义平稳？它们之间的关系如何？答：严平稳：随机过程δ(t)的任意有限维分布函数与时间起点无关。
广义平稳：1）均值与t 无关，为常数a 。
2）自相关函数只与时间间隔τ=t 1-t 2有关。
严平稳随机过程一定是广义平稳的，反之则不一定成立。
4、平稳过程的自相关函数有哪些性质？它与功率谱的关系如何？答：自相关函数性质：(1) R(0)=E[ξ2(t)]——ξ(t)的平均功率。
(2) R(τ)=R(-τ)——τ的偶函数。
*****************实践教学*******************兰州理工大学计算机与通信学院2013年春季学期通信系统仿真课程设计题目：2DPSK载波调制信号的调制解调与性能分析专业班级：通信工程姓名：刘旺春学号：10250423指导教师：李立成绩：摘要设计了差分编码移相键控(2DPSK)调制解调系统的工作流程图,并利用 MATLAB 软件对该系统的动态进行了模拟仿真。
利用仿真的结果,从基带信号的波形图可以衡量数字信号的传输质量;由系统的输入和输出波形图可以看出,仿真实验良好。
2DPSK调制解调系统的仿真设计,为以后进一步研究基于MATLAB的通信实验仿真系统奠定了坚实的基础。
关键字：2DPSK ; 差分移相编码 ; 仿真设计目录第1章2DPSK原理介绍 (1)1.12DPSK的基本原理 (1)1.22DPSK的调制原理 (2)1.32DPSK的解调原理 (3)1.3.1 极性比较法................................................... - 4 - 1.3.2 相位比较法................................................... - 4 - 1.3.3 带通滤波器和低通滤波器的模型.................................. - 5 - 第2章系统仿真.. (6)2.12DPSK调制和差分相干解调法仿真图 (6)2.1.1调试过程及结论................................................. - 7 - 总结.. (10)参考文献 (11)附录 (12)第1章 2DPSK 原理介绍1.1 2DPSK 的基本原理说到2DPSK ，就不得不说一下二进制移相键控（2PSK ）。
所谓二进制移相键控（2PSK ）方式是指受键控的载波相位按基带脉冲而改变的一种数字调制方式。
通信原理课程设计报告一. 2DPSK基本原理1.2DPSK信号原理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2.1所示。
图1.1 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”；∆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 02. 2DPSK信号的调制原理一般来说，2DPSK信号有两种调试方法，即模拟调制法和键控法。
2DPSK 信号的的模拟调制法框图如下图 1.2.1，其中码变换的过程为将输入的单极性不归零码转换为双极性不归零码。
图1.2.1 模拟调制法2DPSK信号的的键控调制法框图如下图1.2.2，其中码变换的过程为将输入的基带信号差分，即变为它的相对码。
选相开关作用为当输入为数字信息“0”时接相位0，当输入数字信息为“1”时接pi。
图1.2.2 键控法调制原理图3. 2DPSK信号的解调原理2DPSK信号最常用的解调方法有两种，一种是极性比较和码变换法，另一种是差分相干解调法。
(1) 2DPSK信号解调的极性比较法它的原理是2DPSK信号先经过带通滤波器，去除调制信号频带以外的在信道中混入的噪声，再与本地载波相乘，去掉调制信号中的载波成分，再经过低通滤波器去除高频成分，得到包含基带信号的低频信号，将其送入抽样判决器中进行抽样判决的到基带信号的差分码，再经过逆差分器，就得到了基带信号。
课程设计班级：姓名：学号：指导教师：成绩：电子与信息工程学院通信工程系先验等概的2ASK 最佳接收机设计1.摘要：在数字通信系统中，接收端收到的是发送信号和信道噪声之和。
噪声对数字信号的影响表现在使接收码元发生错误。
一个通信系统的优劣很大程序上取决于接收系统的性能。
这因影响信息可靠传输的不利因素将直接作用到接收端，对信号接收产生影响。
从接收角度，什么情况下接收系统是最好的？这就需要讨论最佳接收问题。
本次课程设计，我的课题是先验等概的2ASK 最佳接收机的设计，就是对通信系统的最佳接收这一问题，进行分析与设计。
2.设计要求:我设计的题目是：先验等概的2ASK 最佳接收机设计。
要求： 1、用simulink 对系统建模2、输入数字信号序列并进行接收判决。
3、通过多次输入输出对所设计的系统性能进行分析4、对解调原理进行分析。
3．设计及仿真：3.1 2ASK 调制原理振幅键控是利用载波的幅度变化来传递数字信息，而其频率和初始相位保持不变。
在2ASK 中，载波的幅度只有两种变化状态，分别对应二进制信息“0”或“1”。
发送0符号的概率为P ，发送1符号的概率为1-P ，且相互独立。
2ASK 信号的一般表达式为)(2t eASK=s(t)cos w c t其中S(t)= )(nT a snn t g式中：T s 为码元持续时间；g(t)为持续时间为T s 的基带脉冲波形。
为简便起见，通常假设g(t)是高度为1、宽度等于T s 的矩形脉冲；a n 是第n 个符号的电平取值。
若概率为p 时a n =1，概率为（1-p ）时a n =0，则二进制振幅键控信号时间波型如图1 所示。
由图1 可以看出，2ASK 信号的时间波形)(2t e ASK 随二进制基带信号s(t)通断变化，所以又称为通断键控信号（OOK 信号）。
二进制振幅键控信号的产生方法如图2 所示，图(a)是采用模拟相乘的方法实现， 图(b)是采用数字键控的方法实现。
2DPSK调制系统的实现2DPSK调制系统是一种用于数字通信的调制技术，用于将数字数据编码为相位连续的信号，并通过传输介质传输到接收端再进行解调恢复原始数据。
接下来，我将详细介绍2DPSK调制系统的基本原理、实现步骤和性能评估方法。
一、2DPSK调制的基本原理：在2DPSK调制中，数字数据被编码为相位连续的信号，即相邻位之间的相位差为180度。
这意味着只有两个不同的相位，分别对应于数字值0和数字值1、通过解调器解调时，可以通过判断两个相位之间的相位差来恢复原始数据。
二、2DPSK调制系统的实现步骤：1.数据编码：将待传输的数字数据进行编码，每个数字位映射为一个相位，例如0映射为0度相位，1映射为180度相位。
2.载波生成：使用一个固定频率和振幅的正弦波作为载波信号。
在2DPSK调制中，相位是唯一需要改变的调制参数。
3.相位调制：将数据编码为的相位信息与载波信号相乘，得到经过相位调制后的信号。
4.信号传输：将调制后的信号通过传输介质传输到接收端。
5.相位解调：在接收端，使用一个相位解调器对接收到的信号进行相位解调，恢复原始数据。
6.数据解码：将解调得到的相位信息转换回原始数字数据。
三、2DPSK调制系统性能评估方法：1.误码率性能：计算在信道内传输的误码率，通过比较解调数据和原始数据之间的差异来评估系统的性能。
2.频谱效率：计算传输的比特数与所使用的带宽之间的比值，评估系统在给定频带宽度下的传输效率。
3.相位连续性：衡量相邻位之间的相位变化是否平滑连续，连续性较好的系统可以减少误码率，提高系统性能。
4.噪声容忍度：评估系统对噪声的抗干扰性能，在高噪声环境下，系统是否能够正确解调并恢复数据。
综上所述，2DPSK调制系统通过将数字数据编码为相位连续的信号，实现了数字数据的传输。
其基本原理包括数据编码、载波生成、相位调制、信号传输、相位解调和数据解码。
系统性能评估方法包括误码率性能、频谱效率、相位连续性和噪声容忍度等指标。
2PSK及2DPSK信号调制解调实验一、实验目的1. 掌握利用systemview进行仿真的方法；2. 掌握2PSK调制解调的基本原理；3. 掌握2DPSK调制解调的基本原理。
二、实验仪器电脑，systemview5.0软件三、实验原理1. 调制原理2PSK方式是载波相位按基带脉冲序列的规律而改变的一种数字调制方式。
就是根据数字基带信号的两个电平（或符号）使载波相位在两个不同的数值之间切换的一种相位调制方法。
两个载波相位通常相差180度，此时成为反向键控（PSK），也称为绝对相移方式。
绝对相移方式存在一个缺点。
我们看到，如果采用绝对相移方式，由于发送端是以某一个相位作基准的，因而在接收端也必须有这样一个固定基准相位作参考。
如果这个参考相位发送变化（0相位变π相位或π相位变0相位），则恢复得数字信息就会发送0变为1或1变为0，从而造成错误的恢复。
考虑到实际通信时参考基准相位的随机跳变（温度漂移或噪声引起）是可能的，而且在通信过程中不易被发觉。
比如，由于某种突然的干扰，系统中的分频器可能发生状态的转移、锁相环路的稳定状态也可能发生转移。
这时，采用2PSK方式就会在接收端得到完全相反的恢复。
这种现象，常称为2PSK方式的“倒π”现象。
为此，实际中一般不采用2PSK方式，而采用一种所谓的相对（差分）移相（2DPSK）方式。
2DPSK方式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。
即用前后两个码元之间的相差来表示码元的值“0”和“1”。
例如，假设相差值“π”表示符号“1”，相差值“0”表示符号“0”。
因此，解调2DPSK信号时并不依赖于某一固定的载波相位参考值，只要前后码元的相对相位关系不破坏，则只要鉴别这个相差关系就可正确恢复数字信息，这就避免了2PSK中的倒π现象发生。
2. 解调原理2PSK信号是恒包络信号，因此2PSK信号的解调必须采用相干解调。
但如何得到同频同相的载波是个关键问题。
2DPSK和2FSK实验原理说明一、DPSK原理说明1、发送端：DpskSysTx.m% mapping 0 to +1; 1 to -1SendBpsk=1-2*SendBpsk;注意：SendBpsk是由SendBpsk调相（2PSK）而成，也可以写成SendBpsk=exp(1i*SendBpsk*pi); 注意载波为0，故是基带调制。
经过信道之后会改变幅度、频率和相位，故收到的是复数（RecvSig =A*exp(j*(2*pi*F*t+P)).*SendSig（DpskSysChannel.m）SendSig是SendBpsk经过升采样及滤波得到，但不影响运算关系）。
2、% upsamplingSendBpskUp=zeros(1,length(SendBpsk)*UpSampleRate);for iBits=1:length(SendBpsk)SendBpskUp(UpSampleRate*iBits)=SendBpsk(iBits);end这里：SendBpskUp(UpSampleRate*iBits)=SendBpsk(iBits)相当于基带信号：∑∞-∞=-=ns nnTtatd)()(δ下图SendBpskUp前300点数据打印的图形T s在这里就是UpSampleRate=20，是用采样的点数表示的。
真实值应该是UpSampleRate/Fs或=1/Rs3、% RRC filteringfilterDef=fdesign.pulseshaping(UpSampleRate,'Square Root Raised Cosine','Nsym,Beta',FilterSymbolLen,Rolloff);myFilter = design(filterDef);myFilter.Numerator=myFilter.Numerator*UpSampleRate;SendSig = conv(myFilter.Numerator,SendBpskUp);这里：SendSig 就是基带信号：∑∞-∞=-=*=ns TnTnTtgatgtdts)()()()(其前300点图形如下：注意：基带波形用的是根升余弦，波形由myFilter.Numerator给出，其图形为：这种波形主瓣就跨了两个码元周期，故波形是重叠的。
