将图3.14中各示波器数据做统一处理,得到各环节时域频域对比图如图3.15所示,仿真结果处理程序见附录[4]
图3.15 2-DPSK各环节时域频域波形
从上图可以看出,调制后的信号波形由两种相位不同的波形组成,而且两种波形是反相的,即相位相差180度,这与式(3.7)一致。解调后的时域波形和源信号相比,不仅有一个码元的延迟,而且第一个码元由1变成了0,出现了误码,由误码计算仪的计算数据可知,该系统在传送40个码元的情况下误码率为0.025,这是一个理论上和现实中都可以接受的值。
将式(3.6)与式(3.2)比较可见,2-ASK和2-DPSK时间表达式形式完全相同,所不同的只是an的取值,因此,两者的频域波形也相似。将图3.15中的2-DPSK信号调制后频谱与图3.8中的2-ASK信号调制后频谱比较也可得出相同结论。
21
3.2.4 2-MSK
2-MSK(最小频移键控)是2-FSK信号的改进型,其Simulink仿真模型如图3.16所示
图3.16 2-MSK仿真模型
主要模块参数设置如下:
将信号源的Sample time设为1/2,仿真观察40个码元,调制解调模块中的Symbol period (s)也相应设成1/2,其余参数可参照2-FSK,两者参数类似。 Error Rate Calculation的参数设置: Receive delay:3 仿真结果时域分析:
各环节时域对比图如图3.17所示,仿真结果处理程序见附录[5]
图3.17 2-MSK各环节时域对比图
从上图可以看出,MSK信号波形的振幅非常稳定,而图3.12中2-FSK信号
22
波形的振幅有些波动。这说明MSK的相位比2-FSK稳定,相移较小,这与MSK的定义是相符的。另外,解调后的时域波形和源信号相比,除了有5个码元的延迟外,其信号波形与源信号波形是一致的,这说明2-MSK调制性能较好。 仿真结果频域分析
各环节频域对比图如图3.18所示
图3.18 各环节频域对比图
从上图可以看出,与其他调制方法相比,MSK信号的频谱比较紧凑,在主瓣之外,频谱旁瓣的下降非常迅速。这说明MSK信号的功率主要包含在主瓣之内。因此,MSK信号比较适合在窄带信道中传输,对邻道的干扰也较小。
3.2.5 M-DPSK
M-DPSK是多进制相对移相键控调制,用Simulink构建的M-DPSK仿真系统可一通过改变M的值来选择调制进制,如2、4、8等,模型如3.19所示,
23
图3.19 M-DPSK仿真模型
主要模块参数设置如下:
信号源选择Random Integer Generator 模块,因为该模块可以产生不同进制的数字基带信号。该模块主要参数为:
M-ary number:4或8(可调) Initial seed:60 Sample time:1/2
调制解调模块的M-ary number和Symbol period与信号源模块相对应; 信道信噪比SNR:30
Error Rate Calculation的参数设置: Receive delay:1 仿真结果分析:
M-DPSK各环节时域波形图如图3.20所示,结果处理程序见附录[6]
(a)4-DPSK源信号波形
(b)4-DPSK调制后波形
24

