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基于LabVIEW的2DPSK调制与解调设计


龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn 基于 LabVIEW 的 2DPSK 调制与解调设计 作者:朱燕 来源:《科技创新与应用》2013 年第 31 期 摘 要:文章首先简单介绍了 2DPSK 调制解调原理,接着基于 LabVIEW 软件平台对 2DPSK 的调制和解调进行仿真设计,并对调制和解调结果进行详细分析。 关键词:2DPSK 调制;解调;LabVIEW 1 引言 数字调制方式从原理上可以分为振幅键控(ASK)、移频键控(FSK)和移相键控 (PSK)。从性能上来看,PSK 是几种调制方式中最优越的调制方式,但是 2PSK 在解调过程 中,会出现“反相工作”现象,从而难以在实际中应用。为了克服该缺点,提出二进制差分相移 键控(2DPSK)方式。 2 2DPSK 调制解调原理 2DPSK 调制是利用前后相邻码元间的载波相对相移变化来传递数字信息的,因此又称为 相对相移键控。假如当前码元与前一个码元的载波相位差为 0,则表示数字信息 0,假如当前 码元与前一个码元的载波相位差为 π,则表示数字信息 1。对于相同的基带数字信息序列,由 于序列初始码元的参考相位不同,所以 2DPSK 信号的相位可以不同,其前后码元间的相对相 位差才唯一决定基带数字信息序列。 若要产生 2DPSK 信号首先要对二进制数字基带信号进行差分编码,即把具有绝对相移的 基带数字信息序列即绝对码变换成具有相对相移的相对码即差分码,然后在相对码的基础上进 行绝对调相,从而产生了 2DPSK 信号。 2DPSK 信号的解调方式之一是相干解调再加码反变换法。其解调原理是:首先需要恢复 出相对码,然后再经过码反变换器转换为绝对码,即恢复了原始的基带信号。在解调过程中, 由于载波相位模糊性的影响,使解调出的相对码发生“0”和“1”倒置现象,但经码反变换器得到 的绝对码不会发生倒置,从而解决了载波相位模糊性带来的问题,提高了解调的准确性。 3 2DPSK 调制解调设计 在 2DPSK 的设计过程中设置了初始码元的参考相位为零,当输入变量 i 为 0 时,输出变 量 y 等于输入变量 x,否则,输出变量 y 就为输入变量 z 与输入变量 x 之差,如果所求的 y 值 为负则需对其取反,从而实现将数字信息序列的绝对码元变换成相对码元,再来对它进行绝对 调相就可实现二进制差分相移键控。 龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn 2DPSK 的解调方式为相干解调加码反变换器。其解调过程与 2ASK 的解调过程基本相 同:将调制后的 2DPSK 信号首先与调制时同频同相的载波信号相乘,然后将相乘器的输出信 号输入低通滤波器,低通滤波器将高频分量滤掉,只允许低通分量通过,然后将低通滤波器输 出的低频分量输入抽样判决器,同时也需要将定时脉冲输入抽样判决器,最后将抽样判决器的 输出信号输入码反变换器,码反变换器的最终输出信号就为初始的调制信号。 运行图 1 的程序,可在前面板上得到如图 2 所示的运行结果。 由图 2 2DPSK 的调制和解调仿真结果可以看出,先对基带信号进行差分编码,即把数字 二进制序列的绝对码转换成相对码后,就和 2PSK 调制解调相同了。当改变载波频率时, 2DPSK 的调制波形图同时也会发生改变,体现了 2DPSK 的调制就是利用载波的相对相位变化 来传递二进制数字信息。解调仿真结果表明调制后的 2DPSK 信号与调制时同频同相的载波信 号相位相同的为正值,与载波信号相位相反的为负值,经过低通滤波器后将其高频分量滤除, 经过抽样判

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