基于matlab仿真的数字调制与解调毕业设计(论文)word格式

2026/4/26 22:00:17

议,图2-3(a)所示的相移方式称为A方式;图2-3(b)所示的相移方式称为B方式。由于后者的优点,目前被广泛采用。

π/2

相位

参考相位

参考相位

-π/2

相位 (b) B方式

(a) A方式

图2-3 2DPSK信号的矢量图

2DPSK信号的产生方法:先对二进制数字基带信号进行差分编码,即把表示数字信息的序列的绝对码变换成相对码(差分码),然后再根据相对码绝对调相,从而产生二进制差分相移键控信号。2DPSK信号调制器原理框图如图2-4所示。

开关电路 o cosωct e2DPSK (t) 180°移相 s(t) π 码变换 图2-4 2DPSK信号调制器原理框图

差分码可取传号差分码或空号差分码。其中,传号差分码的编码规则为

(2.2-2) bn?an?bn?1 式中:?为模2加;bn?1为bn的前一码元,最初的bn?1可任意设定。

式(2.2-2)称为差分编码(码变换),即把绝对码变换为相对码;其逆过程称为差分译码(码反变换),即

an?bn?bn?1

(2.2-3)

2DPSK信号的解调方法之一是相干解调(极性比较法)加码反变换法。其解调原理是:对2DPSK信号进行相干解调,恢复出相对码,再经码反变换器变换为绝对码,从而恢复出

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发送的二进制数字信息。在解调过程中,由于载波相位模糊性的影响,使得解调出的相对码也可能是“1”和“0”倒置,但经差分译码(码反变换)得到的绝对码不会发生任何倒置的现象,从而解决了载波相位模糊性带来的问题。2DPSK的相干解调器原理框图如图2-5所示。

e2DPSK (t)

带通滤波器 cosωct 相乘器 低通滤波器 定时脉冲 输出 抽样判决器 码反变换器 图2-5 2DPSK相干解调器原理框图

2DPSK信号的另一种解调方法是差分相干解调(相位比较法),其原理框图如图2-6所示。用这种方法解调进不需要专门的相干载波,只需由收到的2DPSK信号延时一个码元间隔Ts,然后与2DPSK信号本身相乘。相乘器起着相位比较的作用,相乘结果反映了前后码元的相位差,经低通滤波后再抽样判决,即可直接恢复原始数字信息,故解调器中不需要码反变换器。

2DPSK系统是一种实用的数字调相系统,但其抗加性白噪声性能比2PSK的要差。

e2DPSK (t)

带通滤波器 延迟Ts 图2-6 2DPSK差分相干解调器原理框图

相乘器 低通滤波器 定时脉冲 输出 抽样判决器

7

2.3 正交振幅调制(QAM)

正交振幅调制(Quatrature Amplitude Modulation, QAM)是一种振幅和相位联合键控。在多进制键控体制中,相位键控的带宽和功率占用方面都具有优势,即带宽占小和比特信噪比要求低。因此,MPSK和MDPSK体制为人们所喜欢。但是在MPSK体制中,随着M的增大,相邻相位的距离逐渐减小,使噪声容限随之减小,误码率难于保证。为了改善在M大时的噪声容限,发展出了QAM体制。在QAM体制中,信号的振幅和相位作为两个独立的参量同时受到调制。这种信号的一个码元要以表示为

sk?t??Akcos??0t??k?kT?t?(k?1)T

(2.3-1)

式中:k=整数;Ak和?k分别可以取多个离散值。 式(2.3-1)可以展开为

sk?t??Akcos?kcos?0t?Aksin?ksin?0t 令Xk?Akcos?k,Yk??Aksin?k

(2.3-2)

则式(2.3-1)变为

sk?t??Xkcos?0t?Yksin?0t

(2.3-3)

Xk和Yk也是可以取多个离散值的变量。从式(2.3-3)看出,sk?t?可以看作是两个正交

的振幅键控信号之和。

在式(2.3-1)中,若?k值仅可以取π/4和-π/4,Ak值仅可以取+A和-A,则此QAM信号就成为QPSK信号。QPSK信号就是一种最简单的QAM信号。有代表性的QAM信号是16进制的,记为16QAM,它的矢量图如图2-7所示。图中用点表示每个码元的位置,并且示出它是由两个正交矢量合成的。类似地,有64QAM和256QAM等QAM信号。它们总称为MQAM调制。由于从其矢量图看像是星座,故又称星座(Constellation)调制。

图2-7 QAM信号的矢量图

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下面以及16QAM信号为例作进一步的分析。16QAM信号的产生方法主要有两种。第一种是正交调幅法,图2-8所示,即用两路独立的正交4ASK信号叠加,形成16QAM信号。第二种方法是复合相移法,它用两路独立的QPSK信号叠加,形成16QAM信号。

相乘器 相乘器 cosωct 低通滤波器 cosωct π/2移相 相加器 u0t u0t π/2移相 sinωct 相乘器 sinωct 低通滤波器 相乘器 (a)调制 (b)解调

图2-8 16QAM调制和解调方框图

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