SIMULINK仿真2DPSK通信过程

试建立一个2DPSK频带传输模型，产生一段随机的二进制非归零码的基带信号，对其进行2DPSK调制后再送入加性高斯白噪声（AWGN）信道传输，在接收端对其进行2DPSK解调以恢复原信号，观察还原是否成功，改变AWGN信道的信噪比，计算传输前后的误码率，绘制信噪比-误码率曲线，并与理论曲线比较进行说明。另外，对发送信号和接收信号的功率谱进行估计。 ### SIMULINK仿真2DPSK通信过程 #### 一、引言 本文旨在通过MATLAB的SIMULINK工具箱来构建一个完整的2DPSK（二进制差分相移键控）通信系统模型，并对该系统进行仿真，以评估其性能。在此过程中，将涉及以下关键步骤：生成随机的二进制非归零码基带信号、2DPSK调制、通过加性高斯白噪声(AWGN)信道传输、2DPSK解调、以及误码率(BER)的计算与分析。 #### 二、2DPSK通信系统的理论基础 **1. 二进制差分相移键控(2DPSK)介绍** - **定义:** 2DPSK是一种数字调制技术，其中信息被编码在载波相位的变化中，而不是载波相位的绝对值。具体来说，当前符号的相位相对于前一个符号的相位变化来表示信息。 - **相位变化:** 如果定义相位变化Δφ = π 表示“1”，Δφ = 0 表示“0”，则可以构造出如下的例子： - 数字信息序列: 0011100101 - 对应的2DPSK相位序列: 000π0πππ00π 或 πππ0π000ππ0 **2. 调制与解调** - **调制:** 在2DPSK调制过程中，首先需要将输入的绝对码转换为相对码，这一过程通过差分编码实现。然后将相对码与载波相乘，得到调制信号。 - **解调:** 相干解调方法通常用于2DPSK信号的解调。该方法首先从接收信号中恢复出相对码，然后通过码反变换器将相对码转换回绝对码，从而恢复原始信息。 #### 三、2DPSK通信系统的构建与仿真 **1. 基带信号生成** - **伯努利信号发生器:** 用于生成随机的二进制非归零码基带信号。 - **参数设置:** 例如，可以设置信号的抽样时间为0.001秒，这有助于确保信号具有足够的分辨率。 **2. 2DPSK调制** - **载波设置:** 载波频率应远高于基带信号频率，以避免信号间的干扰。例如，载波频率可以设置为2000*pi。 - **调制流程:** 先通过差分编码将绝对码转换为相对码，然后进行极性变换，最后与载波相乘以完成调制。 **3. 通过AWGN信道传输** - **AWGN信道:** 模拟真实环境中的噪声干扰。 - **参数调整:** 改变信噪比(SNR)以评估不同条件下的系统性能。 **4. 2DPSK解调** - **相干解调:** 包括带通滤波器、相乘器、低通滤波器、抽样判决器及码反变换等组件。 - **码反变换:** 将相对码转换回绝对码，以恢复原始信息。 **5. 性能评估** - **误码率(BER)计算:** 通过比较原始信号与恢复信号之间的差异来计算BER。 - **信噪比-误码率曲线:** 绘制SNR-BER曲线，并与理论曲线进行对比分析，以验证系统的性能。 **6. 功率谱估计** - **发送信号:** 使用功率谱密度估计函数来评估发送信号的频谱特性。 - **接收信号:** 同样地，评估接收信号的功率谱，以了解噪声的影响。 #### 四、结论 通过对2DPSK通信系统的构建与仿真，不仅可以深入了解该调制方式的工作原理及其在复杂环境中的性能表现，还可以进一步优化系统参数以提高其鲁棒性和可靠性。通过调整AWGN信道的信噪比，并绘制SNR-BER曲线，能够直观地评估系统的性能，并与理论预测进行比较。此外，通过对发送信号和接收信号的功率谱估计，可以更全面地理解系统在整个传输过程中的行为特征。