QPSK调制解调系统的systemview仿真设计-2

通信原理课程设计报告实验名称：基于SystemView的QPSK系统仿真班级：姓名：学号：指导老师：一、课程设计目的1.加深对所学的通信原理知识的理解。2.熟练应用systemview仿真软件进行通信系统进行仿真设计。3.增强分析问题和解决问题的能力，了解通信系统的新技术、新发展。二、课程设计题目及要求题目：QPSK调制解调系统的systemview仿真设计设计任务：1.理解QPSK数字调制解调基本原理。2设计V.26标准的QPSK调制解调系统，其调制信号的码元速率为2.4kb/s，经串并变换后I、Q通道的码元速率为1.2kb/s；调制载波为1.8khz的正弦波，数据采样频率为9.6kb/s。3.合理设置各模块参数，在systemview平台进行系统仿真。4.观察QPSK调制信号波形及功率谱密度，观察低通滤波器输出波形的眼图。三、QPSK调制器的原理及原理框图对于该系统的仿真，关键是构建QPSK调制与解调系统，具体的QPSK调制与解调仿真系统如下。在QPSK中，数字序列相继两个码元的4种组合对应4个不同相位的正弦载波，即00、01、10、11分别对应)4cos(0tA，)4cos(0tA，)43cos(0tA，)43cos(0tA，其中0≤t＜2T，T为比特周期。图6(a)是QPSK相位矢量图，图中I表示同相信号，Q表示正交信号。图6(b)是QPSK星座图，星座图中星座间的距离越大，信号的抗干扰能力就越强，接收端判决再生时就越不容易出现误码。星座间的最小距离表示调制方式的欧几里德距离，欧几里德距离d可表示为信号平均功率S的函数。QPSK信号的欧几里德距离与平均功率的关系为Sd2。QPSK的矢量图和星座图QPSK调制器的原理框图四、电路图1.QPSK系统原理仿真总电路图2.子系统--串并变换子系统电路图（50）3.波形恢复子系统电路图（51）4.并串变换子系统电路图.（52）①参数设置Token0：伪随机PN序列发生器(Amp=1V,Rate=2400Hz,Levels=2)。Token3、57、5、23、24：采样器(Rate=1200Hz)。Token2、42：采样器(Rate=2400Hz)。Token52、53、54、：数字延迟器（Delay=1Sample）Token7、8、25、26、59：保持器(Gain=1,HoldLastSample)。Token13、15：载波－正弦信号发生器(Amp=1V,Freq=1800Hz,Phase=0)。Token19、20：线性系统与滤波器(ButterworthLowpassIIR,3Poles,Fc=1200Hz)。Token41：方波序列发生器(Amp=1V,Freq=1200Hz,PulseW=416.7μs)。Token58：比较器(Comparison=′=′,TrueOutput=1V,FalseOutput=-1V)Token61、65、69：子系统(61为串并变换，65为并串变换，69为波形恢复子系统)。②运行时间设置开始时间0s，采样频率9.6kHz，采样点数8192个。五、在systenview平台上系统仿真六、波形的观察以及原理的理解1.QPSK的信号原理理解：上面就是原始码元数字数列（频率R），经过串并子程序生成两频率R/2并行码元（抽样延迟），然后分别与两载波相乘（此2载波由一正弦信号发生器产生，因为其本身就提供同相和正交两种，故不需要相移器）进行ASK(幅度键控)调制后得到两BPSK信号，其相加得QPSK（sink45为原始码元，sink46为QPSK信号）。2.解调部分的波形原理理解：相干解调，QPSK与同相同频正弦波相乘再经接收低通滤波器滤除高频分量得同相和正交两路码元，再恢复，两路采样器分别以1.2kHz的采样频率对原采样序列采样。其中一路先经过一个码元宽度的时间延迟，这样一路采第奇数个码元；另一路采第偶数个码元，完成串并变换。为了使两路信号采样后在相位上对齐，采奇数个码元的支路也加入了相应的时间延迟。3.对应功率谱观察和低通滤波器输出波眼图七、心得与体会通过这次实验，让我对通信原理这门课有了更深的认识。基本掌握和熟悉了Systemview软件的运用，同时理解了QPSK调制与解调系统的基本原理和调制方法。通过查资料、自己动手独立完成实验框图，锻炼自己自学和动手能力，收获很多。