數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)誤比特率BER測(cè)試的仿真設(shè)計(jì)及分析_第1頁(yè)
數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)誤比特率BER測(cè)試的仿真設(shè)計(jì)及分析_第2頁(yè)
數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)誤比特率BER測(cè)試的仿真設(shè)計(jì)及分析_第3頁(yè)
數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)誤比特率BER測(cè)試的仿真設(shè)計(jì)及分析_第4頁(yè)
數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)誤比特率BER測(cè)試的仿真設(shè)計(jì)及分析_第5頁(yè)
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1、數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)誤比特率(BER)測(cè)試的仿真設(shè)計(jì)與分析目錄一、概述2二、課程設(shè)計(jì)要求及注意事項(xiàng)3三、SystemView動(dòng)態(tài)系統(tǒng)仿真軟件4I.SystemView系統(tǒng)的特點(diǎn)42.使用Systemview進(jìn)彳通信系統(tǒng)仿真的步驟4四、數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)BER測(cè)試的仿真設(shè)計(jì)與分析5五、仿真系統(tǒng)組成及對(duì)應(yīng)結(jié)果10一、低頻相干調(diào)制解調(diào)系統(tǒng)組成與分析10二、高頻相干調(diào)制解調(diào)系統(tǒng)BER測(cè)試仿真模型建立與分析12三、高頻差分相干調(diào)制解調(diào)BER測(cè)試仿真模型建立與分析16四、高頻差分與相干調(diào)制解調(diào)BER模型對(duì)比分析21六、心得體會(huì)26七、參考文獻(xiàn)27數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)誤比特率(BER)測(cè)試的仿真設(shè)計(jì)與分析一、概述通信原理課程設(shè)計(jì)

2、是通信工程、電子信息工程專業(yè)教學(xué)的重要的實(shí)踐性環(huán)節(jié)之一,通信原理課程是通信、電子信息專業(yè)最重要的專業(yè)基礎(chǔ)課,其內(nèi)容幾乎囊括了所有通信系統(tǒng)的基本框架,但由于在學(xué)習(xí)中有些內(nèi)容未免抽象,而且不是每部分內(nèi)容都有相應(yīng)的硬件實(shí)驗(yàn),為了使學(xué)生能夠更進(jìn)一步加深理解通信電路和通信系統(tǒng)原理及其應(yīng)用,驗(yàn)證、消化和鞏固其基本理論,增強(qiáng)對(duì)通信系統(tǒng)的感性認(rèn)識(shí),培養(yǎng)實(shí)際工作能力和從事科學(xué)研究的基本技能,在通信原理的理論教學(xué)結(jié)束后我們開(kāi)設(shè)了通信原理課程設(shè)計(jì)這一實(shí)踐環(huán)節(jié)。Systemview是ELANIX公司推出的一個(gè)完整的動(dòng)態(tài)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、模擬和分析的可視化仿真平臺(tái)。從濾波器設(shè)計(jì)、信號(hào)處理、完整通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與仿真,直到一般的系

3、統(tǒng)數(shù)學(xué)模型建立等各個(gè)領(lǐng)域,Systemview在友好而且功能齊全的窗口環(huán)境下,為用戶提供了一個(gè)精密的嵌入式分析工具。它作為一種強(qiáng)有力的基于個(gè)人計(jì)算機(jī)的動(dòng)態(tài)通信系統(tǒng)仿真工具,可達(dá)到在不具備先進(jìn)儀器的條件下也能完成復(fù)雜的通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)與仿真的目的,特別適合于現(xiàn)代通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、仿真和方案論證,尤其適合于無(wú)線電話、無(wú)繩電話、尋呼機(jī)、調(diào)制解調(diào)器、衛(wèi)星通訊等通信系統(tǒng);并可進(jìn)行各種系統(tǒng)時(shí)域和頻域分析、譜分析,及對(duì)各種邏輯電路、射頻/模擬電路(混合器、數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)誤比特率(BER)測(cè)試的仿真設(shè)計(jì)與分析放大器、RLC電路、運(yùn)放電路等)進(jìn)行理論分析和失真分析。在通信系統(tǒng)分析和設(shè)計(jì)領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。在本課程設(shè)

4、計(jì)中學(xué)生通過(guò)運(yùn)用先進(jìn)的仿真軟件對(duì)通信系統(tǒng)進(jìn)行仿真設(shè)計(jì),既可深化對(duì)所學(xué)理論的理解,完成實(shí)驗(yàn)室中用硬件難以實(shí)現(xiàn)的大型系統(tǒng)設(shè)計(jì),又可使學(xué)生在實(shí)踐中提高綜合設(shè)計(jì)及分析解決實(shí)際問(wèn)題的能力,加強(qiáng)系統(tǒng)性和工程性的訓(xùn)練。二、課程設(shè)計(jì)要求及注意事項(xiàng)1、課程設(shè)計(jì)組織形式課程設(shè)計(jì)過(guò)程按分組的方式進(jìn)行,由指導(dǎo)教師向?qū)W生發(fā)放有關(guān)的課程設(shè)計(jì)背景資料,并向?qū)W生講述課程設(shè)計(jì)的方法、步驟和要求,設(shè)計(jì)過(guò)程采取課堂集中輔導(dǎo),分散設(shè)計(jì)的方式進(jìn)行。課程設(shè)計(jì)按23個(gè)人為一組,要求在小組內(nèi)分工協(xié)作、充分討論、相互啟發(fā)的基礎(chǔ)上形成設(shè)計(jì)方案,課程設(shè)計(jì)結(jié)束要求提交一份課程設(shè)計(jì)報(bào)告書,必要時(shí)可要求各小組選出一個(gè)代表,進(jìn)行課程設(shè)計(jì)方案演示和答辯,評(píng)

5、出若干優(yōu)秀設(shè)計(jì)成果。2、課程設(shè)計(jì)具體要求數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)誤比特率(BER)測(cè)試的仿真設(shè)計(jì)與分析設(shè)計(jì)過(guò)程以小組為單位,各組設(shè)一個(gè)組長(zhǎng),負(fù)責(zé)組織和協(xié)調(diào)本小組的討論、任務(wù)分工等;設(shè)計(jì)過(guò)程必須在本組內(nèi)獨(dú)立完成,不得跨組參考或抄襲,避免方案出現(xiàn)雷同;設(shè)計(jì)書一律采用A4紙打印,用統(tǒng)一封面裝訂;課程設(shè)計(jì)原則上在1.5周內(nèi)做完;三、SystemView動(dòng)態(tài)系統(tǒng)仿真軟件I.SystemView系統(tǒng)的特點(diǎn)SystemView屬于一個(gè)系統(tǒng)級(jí)的工作平臺(tái),它通過(guò)方便、直觀、形象的過(guò)程構(gòu)建系統(tǒng),提供了豐富的部件資源、強(qiáng)大的分析功能和可視化開(kāi)放的體系結(jié)構(gòu),已逐漸成為各種通信、信號(hào)處理、控制及其它系統(tǒng)的分析、設(shè)計(jì)和仿真平臺(tái)以及通

6、信系統(tǒng)綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。整個(gè)系統(tǒng)具有如下特點(diǎn):(1)強(qiáng)大的動(dòng)態(tài)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與仿真功能(2)方便快捷(3)可擴(kuò)展性2.使用Systemview進(jìn)行通信系統(tǒng)仿真的步驟(D建立系統(tǒng)模型:根據(jù)通信系統(tǒng)的基本原理確定總的系統(tǒng)功能,并數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)誤比特率(BER)測(cè)試的仿真設(shè)計(jì)與分析將各部分功能模塊化,根據(jù)各個(gè)部分之間的關(guān)系,畫出系統(tǒng)框圖。(2)基本系統(tǒng)搭建和圖標(biāo)定義:從各種功能庫(kù)中選取滿足需要的可視化圖符和功能模塊,組建系統(tǒng),設(shè)置各個(gè)功能模塊的參數(shù)和指標(biāo),在系統(tǒng)窗口按照設(shè)計(jì)功能框圖完成圖標(biāo)的連接;(3)調(diào)整參數(shù),實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)模擬參數(shù)設(shè)置,包括運(yùn)行系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置(系統(tǒng)模擬時(shí)間、采樣速率等)等。(4)運(yùn)行結(jié)果分析:在系統(tǒng)

7、的關(guān)鍵點(diǎn)處設(shè)置觀察窗口,利用接收計(jì)算器分析仿真數(shù)據(jù)和波形,用于檢查、監(jiān)測(cè)模擬系統(tǒng)的運(yùn)行情況,以便及時(shí)調(diào)整參數(shù),分析結(jié)果。四、數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)BER測(cè)試的仿真設(shè)計(jì)與分析【設(shè)計(jì)分析內(nèi)容】DPSK信號(hào)的產(chǎn)生原理、調(diào)制解調(diào)的方法以及誤比特率的分析是通信原理教學(xué)中的一個(gè)重點(diǎn)和難點(diǎn),以相干接收2DPSK調(diào)制傳輸系統(tǒng)為誤比特率分析對(duì)象,被調(diào)載頻為1000Hz,以PN碼作為二進(jìn)制信源,碼速率Rb=100bit/s,信道為加性高斯白噪聲信道,對(duì)該系統(tǒng)的誤比特率BER進(jìn)行分析。【分析內(nèi)容要求】1 .觀測(cè)仿真過(guò)程中原始基帶信號(hào)波形、差分碼波形、2DPSK信號(hào)波形、數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)誤比特率(BER)測(cè)試的仿真設(shè)計(jì)與分析本地載

8、波、解調(diào)端相乘器輸出、低通濾波器輸出、抽樣判決輸出波形以及碼反變換后的輸出波形。觀測(cè)輸入和輸出波形的時(shí)序關(guān)系;2 .在2DPSK系統(tǒng)中,“差分編碼/譯碼”環(huán)節(jié)的引入可以有效地克服接收提取的載波存在180。相位模糊度,即使接收端同步載波與發(fā)送端調(diào)制載波間出現(xiàn)倒相180°的現(xiàn)象,差分譯碼輸出的碼序列不會(huì)全部倒相。重新設(shè)置接收載波源的參數(shù),將其中的相位設(shè)為180°,運(yùn)行觀察體會(huì)2DPSK系統(tǒng)時(shí)如何克服同步載波與調(diào)制載波間180°相位模糊度的。3、利用建立的SystemViewDPSK系統(tǒng)相干接收的仿真模型進(jìn)行BER測(cè)試,產(chǎn)生該系統(tǒng)的BER曲線以此評(píng)估通信系統(tǒng)的性能;它以

9、相干接收DPSK調(diào)制傳輸系統(tǒng)為誤比特率分析對(duì)象,信道模型為加性高斯白噪聲信道,利用全局參數(shù)鏈接功能通過(guò)設(shè)置循環(huán)來(lái)改變?cè)肼暪β实玫讲煌旁氡认碌恼`比特率,【分析目的】通過(guò)仿真操作掌握SystemView系統(tǒng)誤比特率分析的方法?!鞠到y(tǒng)組成及原理】1.2DPSK系統(tǒng)組成原理2DPSK系統(tǒng)組成原理如圖3-1所示,系統(tǒng)中差分編、譯碼器是用來(lái)克服2PSK系統(tǒng)中接收提取載波的180。相位模糊度。6圖4-12DPSK系統(tǒng)組成數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)誤比特率(BER)測(cè)試的仿真設(shè)計(jì)與分析2、誤比特率(BER:BitErrorRate)誤比特率(BER:BitErrorRate)是指二進(jìn)制傳輸系統(tǒng)出現(xiàn)碼傳輸錯(cuò)誤的概率,也就是

10、二進(jìn)制系統(tǒng)的誤碼率,它是衡量二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)性能的重要指標(biāo),誤比特率越低說(shuō)明抗干擾性能越強(qiáng)。對(duì)于多進(jìn)制數(shù)字調(diào)制系統(tǒng),一般用誤符號(hào)率(SymbleErrorRate)表示,誤符號(hào)率和誤比特率之間可以進(jìn)行換算,例如采用格雷編碼的MPSK系統(tǒng),其誤比特率和誤符號(hào)率之間的換算關(guān)系近似為:Pb,MPSKPs,MPSKstlog2M其中,M為進(jìn)制數(shù),且誤比特率小于誤符號(hào)率。3、2DPSK系統(tǒng)誤比特率測(cè)試的結(jié)構(gòu)框圖在二進(jìn)制傳輸系統(tǒng)中誤比特率BER(BitErrorRate)是指出現(xiàn)碼傳輸錯(cuò)誤的概率,誤比特率越低說(shuō)明抗干擾性能越強(qiáng)。幾種基本的數(shù)字調(diào)制方式中,2PSK具有最好的誤碼率性能,但2PSK信號(hào)傳輸系

11、統(tǒng)中存在相位不確定性,易造成接收碼元“0”和“1”的顛倒,產(chǎn)生誤碼。這個(gè)問(wèn)題將直接影響2PSK信號(hào)用于長(zhǎng)距離傳輸。為克服此缺點(diǎn)并保存2PSK信號(hào)的優(yōu)點(diǎn),采用二進(jìn)制差分相移鍵控(2DPSK),2DPSK信號(hào)的產(chǎn)生原理、調(diào)制解調(diào)數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)誤比特率(BER)測(cè)試的仿真設(shè)計(jì)與分析的方法以及誤比特率的分析也是通信原理教學(xué)中的一個(gè)重點(diǎn)和難點(diǎn),2DPSK信號(hào)克服了2PSK信號(hào)的相位“模糊”問(wèn)題,但其誤碼率性能略差于2PSK,2DPSK信號(hào)的解調(diào)主要有兩種方法:一是相位比較法,另一是極性比較法,相干DPSK系統(tǒng)BER測(cè)試?yán)肧ystemView來(lái)產(chǎn)生一個(gè)通信系統(tǒng)的BER曲線以此評(píng)估通信系統(tǒng)的性能;它以相干D

12、PSK調(diào)制傳輸系統(tǒng)為誤比特率分析對(duì)象,信道模型為加性高斯白噪聲信道,利用全局參數(shù)鏈接功能通過(guò)設(shè)置循環(huán)來(lái)改變?cè)肼暪β实玫讲煌旁氡认碌恼`比特率,相干2DPSK系統(tǒng)誤比特率測(cè)試的結(jié)構(gòu)框圖如下:圖4-2相干2DPSK系統(tǒng)誤比特率測(cè)試的結(jié)構(gòu)框圖SystemView的通信庫(kù)(CommLib)中提供了BER分析的專用圖符塊,可直接調(diào)用?!緞?chuàng)建分析】數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)誤比特率(BER)測(cè)試的仿真設(shè)計(jì)與分析創(chuàng)建完仿真系統(tǒng)后,單擊運(yùn)行按鈕,隨著每次循環(huán),終值顯示框內(nèi)出現(xiàn)每次的運(yùn)算結(jié)果,其中最后一列帶括弧的數(shù)據(jù)為誤比特率。循環(huán)結(jié)束后進(jìn)入分析窗,此時(shí)輸出給出的誤比特率是隨仿真時(shí)間改變的規(guī)律,欲觀察BER隨解調(diào)信號(hào)SNR改

13、變的曲線,需單擊“信宿計(jì)算器”按鈕,在出現(xiàn)的對(duì)話框中,選中Style按鈕,單擊BERPlot按鈕,在其右側(cè)的“SNRStartdB:"欄內(nèi)輸入-10、“IncrementdB:"欄內(nèi)輸入20,再選中右上角窗口內(nèi)“BitErrorRate相關(guān)窗口”項(xiàng),最后單擊OK按鈕即可顯示隨SNR改變的BER曲線。每次循環(huán)時(shí),輸入的2DPSK信號(hào)功率保持不變,而疊加的高斯噪聲功率逐次衰減,即SNR不斷增加。疊加高斯噪聲強(qiáng)度隨循環(huán)每次減小3dB變化。4、相干2DPSK系統(tǒng)誤比特率測(cè)試的仿真模型的建立根據(jù)圖4-2測(cè)試的結(jié)構(gòu)框圖,建立仿真模型,模型中各圖符的參數(shù)指標(biāo)根據(jù)隨機(jī)信源和調(diào)制載波的頻率來(lái)

14、設(shè)定,模型建立之后的參數(shù)調(diào)整直至調(diào)試出現(xiàn)正確結(jié)果的過(guò)程,也是一個(gè)對(duì)調(diào)制解調(diào)原理的不斷理解和消化的過(guò)程,其中對(duì)濾波器的截至頻率設(shè)置,抽樣判決的實(shí)現(xiàn)、碼反變換的相關(guān)參數(shù)設(shè)置、BER計(jì)算時(shí)原始信源相對(duì)抽樣判決后碼元的延遲時(shí)間的計(jì)算以及系統(tǒng)的采樣速率的設(shè)置等都能進(jìn)一步加深對(duì)原理的掌握并可通過(guò)調(diào)試結(jié)果的直觀體現(xiàn)出來(lái),從而將抽象的原理和具體的實(shí)現(xiàn)過(guò)程緊密地結(jié)合起來(lái)。5、仿真結(jié)果及相干2DPSK系統(tǒng)誤比特率曲線繪制數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)誤比特率(BER)測(cè)試的仿真設(shè)計(jì)與分析仿真過(guò)程波形可用瀑布圖直觀表示,要觀察的依次為原始基帶信號(hào)波形、差分碼波形、2DPSK、本地載波、解調(diào)端相乘器輸出、低通濾波器輸出、抽樣判決后的波

15、形以及碼反變換后的輸出波形。由圖觀察解調(diào)輸出與基帶輸入是否相一致,并注意二者波形時(shí)序。五、仿真系統(tǒng)組成及對(duì)應(yīng)結(jié)果、低頻相干調(diào)制解調(diào)系統(tǒng)組成與分析1、仿真模型的建立二進(jìn)制PN序列產(chǎn)生隨機(jī)信源(絕對(duì)碼),經(jīng)過(guò)碼變換器將絕對(duì)碼變?yōu)橄鄬?duì)碼,與載波信號(hào)相乘,得到傳送的調(diào)制信號(hào),完成DPSK編碼調(diào)制。其次,調(diào)制信號(hào)在加性高斯白噪聲信道下的傳送。最后,調(diào)制信號(hào)與同頻同相的本地載波信號(hào)相乘,然后通過(guò)低通濾波器,濾除高頻載波,再通過(guò)抽樣保持判決電路得到相對(duì)碼,然后通過(guò)碼反變換器得到絕對(duì)碼,完成對(duì)DPSK信號(hào)的解碼,恢復(fù)出原始的二進(jìn)制序列。由如下圖表示:10數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)誤比特率(BER)測(cè)試的仿真設(shè)計(jì)與分析圖5-

16、1低頻相干調(diào)制解調(diào)系統(tǒng)仿真模型結(jié)構(gòu)圖2.元器件參數(shù)的設(shè)定PN碼頻率為10Hz;延時(shí)時(shí)間為一個(gè)碼元的時(shí)間為0.1s;載波頻率為20Hz;低通濾波器截止頻率為13Hz;判決器,判決門限為0,如果大于0,則輸出為1,否則輸出為-1?!皶r(shí)間窗”參數(shù)設(shè)定如下圖所示3.系統(tǒng)仿真結(jié)果分析本地載波應(yīng)與原載波同頻同相11數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)誤比特率(BER)測(cè)試的仿真設(shè)計(jì)與分析1-JL_r-1,蝴植:岫miW洲岫W-Am郵服惻MVmi州VW酬MT題WiMVvrn州JWl冊(cè)WMM州郎種%1n%帆wWV橢1rM-1ri11_1LIuiLf_b1_rU1_jL11J圖5-2低頻相干調(diào)制解調(diào)系統(tǒng)仿真結(jié)果圖上面已做標(biāo)識(shí),第一條線

17、是隨機(jī)信源(絕對(duì)碼),第一條線是碼變換后的相對(duì)碼序列,第三條線是與載波相乘后的調(diào)制信號(hào),第四條線是同本地載波相乘后的信號(hào),第五條線是經(jīng)低通濾波器后的去除高頻載波后的低頻信號(hào),第六條線是抽樣判決后的相對(duì)碼序列,第七條線為經(jīng)碼反變碼器后得到的絕對(duì)碼序列。由圖5-2可以看出經(jīng)2DPSK相干調(diào)制解調(diào)系統(tǒng)得到的絕對(duì)碼與原信源一樣。二、高頻相干調(diào)制解調(diào)系統(tǒng)BER測(cè)試仿真模型建立與分析1 .仿真系統(tǒng)的建立信源信號(hào)經(jīng)過(guò)一個(gè)延時(shí)器38,消除信號(hào)因?yàn)樵谡麄€(gè)傳輸過(guò)程中造成的延時(shí),分別對(duì)解調(diào)出的信號(hào)與信源信號(hào),進(jìn)行抽樣,通過(guò)BER計(jì)數(shù)器,然12數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)誤比特率(BER)測(cè)試的仿真設(shè)計(jì)與分析后連接到終值接收計(jì)數(shù)器。

18、仿真模型如下圖所示:圖5-4高頻相干調(diào)制解調(diào)系統(tǒng)BER測(cè)試仿真模型結(jié)構(gòu)圖2 .元器件參數(shù)的設(shè)定(1)PN碼頻率為1000Hz;延時(shí)時(shí)間為一個(gè)碼元的時(shí)間為0.001s;載波頻率為2500Hz;低通濾波器截止頻率為1500Hz;判決器:判決門限為0,如果大于0,則輸出為1,否則輸出為-1。(2)全局變量的關(guān)聯(lián)(3)時(shí)間窗13數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)誤比特率(BER)測(cè)試的仿真設(shè)計(jì)與分析AutoSetNo.SamptesSeiRowergf2象”.jig0RensNcidSystem:Lddpe:4ReselsystemonloopfauseonbcpUndo52SeleciJaQQp?TimeValues:U

19、pdate|flesel:StdiVStopTineLack|E4ljmaledRunTime,fmm6wcTotalSample%Z.即3再眩3仿真結(jié)果分析每次循環(huán)時(shí),輸入的2DPSK信號(hào)功率保持不變,而疊加的高斯噪聲功率逐次衰減,誤碼比特隨時(shí)間不斷降低。每一個(gè)循環(huán)結(jié)束時(shí)終值計(jì)數(shù)器顯示本次循環(huán)的BER均值:FinalValueSink66:Value375384S15384615e13225DOODOOOOOOOe1284615384615385e-1224423076923077e-11,62019230769231e19.84615384615385c26l02884615384615e

20、-2283653846153846e-2692307692307693e-3LoopNTime110410410000000000022082D89580D0000QD03312313816000000000441641.8674000000000552052353200000000066246283900000000007728733248000000000883283810600000000099369429C40D0000000101040104.782200000000173076923076923c3111144115.2680000000001.92307692307692c414

21、數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)誤比特率(BER)測(cè)試的仿真設(shè)計(jì)與分析圖5-6誤比特率相對(duì)時(shí)間的關(guān)系曲線15數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)誤比特率(BER)測(cè)試的仿真設(shè)計(jì)與分析圖5-7比特誤碼率/信噪比曲線測(cè)出的BER/SNR曲線與標(biāo)準(zhǔn)的PSKDPSK(cohrent)調(diào)制的理論曲線進(jìn)行比較,上面的曲線為測(cè)量曲線,下面的曲線為理論曲線。SystemVieww8,PSK(coherent),DPSK(coherent)圖5-8測(cè)出的BER/SNR曲線與標(biāo)準(zhǔn)的PSKDPSK(cohrent)調(diào)制的理論曲線三、高頻差分相干調(diào)制解調(diào)BER測(cè)試仿真模型建立與分析1 .仿真模型的建立16數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)誤比特率(BER)測(cè)試的仿真設(shè)計(jì)與分析信源信

22、號(hào)經(jīng)過(guò)一個(gè)延時(shí)器41,消除信號(hào)因?yàn)樵谡麄€(gè)傳輸過(guò)程中造成的延時(shí),分別對(duì)解調(diào)出的信號(hào)與信源信號(hào),進(jìn)行抽樣,通過(guò)BER計(jì)數(shù)器,然后連接到終值接收計(jì)數(shù)器。仿真模型如下圖所示:圖5-11高頻差分相干調(diào)制解調(diào)系統(tǒng)BER測(cè)試仿真模型結(jié)構(gòu)圖2 .元器件的選擇和參數(shù)的設(shè)定(1)PN碼頻率為1000Hz;延時(shí)時(shí)間為一個(gè)碼元的時(shí)間為0.001s;載波頻率為5000Hz;低通濾波器截止頻率為4000Hz;判決器:判決門限為0,如果大于0,則輸出為-1,否則輸出為1。(2)全局變量的關(guān)聯(lián)17數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)誤比特率(BER)測(cè)試的仿真設(shè)計(jì)與分析(3)時(shí)間窗18數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)誤比特率(BER)測(cè)試的仿真設(shè)計(jì)與分析3仿真結(jié)果分析

23、每次循環(huán)時(shí),輸入的2DPSK信號(hào)功率保持不變,而疊加的高斯噪聲功率逐次衰減,誤碼比特隨時(shí)間不斷降低。每一個(gè)循環(huán)結(jié)束時(shí)終值計(jì)數(shù)器顯示本次循環(huán)的BER均值:FinalValueSink67:LoopTimeValue525.2000000000000D3.32302815626766e-13456789104156208260312364416468104428GOODOOOOO15.C85720000000020.92858000000002G.17144000000003i.4i43ooo(ioaono3G.6571600U0009041.90002000000004714288D0(*0D0

24、n0291713200381765e-l2.3l7Q0562648G34e-11.75823220063484eJ1.27458457358681el7.46O359565O373Oe2311386620121962e-21.01610754240847e-23.2906487100?ft03e-352052.3S5740U0U0O0U1.456939981037406-3圖5-13誤比特率相對(duì)時(shí)間的關(guān)系曲線19數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)誤比特率(BER)測(cè)試的仿真設(shè)計(jì)與分析圖5-14比特誤碼率/信噪比曲線測(cè)出的BER/SNR曲線與標(biāo)準(zhǔn)的DPSK(incohrent)調(diào)制的理論曲線進(jìn)行比較,上面的曲線為測(cè)量

25、曲線,下面的曲線為理論曲線。SystemView20數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)誤比特率(BER)測(cè)試的仿真設(shè)計(jì)與分析圖5-15測(cè)出的BER/SNR曲線與標(biāo)準(zhǔn)的DPSK(incohrent)調(diào)制的理論曲線四、高頻差分與相干調(diào)制解調(diào)BER模型對(duì)比分析1 .仿真模型的建立仿真模型如下圖所示:圖5-16高頻差分與相干調(diào)制解調(diào)系統(tǒng)BER對(duì)比測(cè)試仿真模型結(jié)構(gòu)圖2 .元器件的選擇和參數(shù)的設(shè)定(1)PN碼頻率為1000Hz;延時(shí)時(shí)間為一個(gè)碼元的時(shí)間為0.001s;載波頻率為2500Hz;低通濾波器截止頻率為1500Hz;判決器:判決門限為0,如果大于0,則輸出為-1,否則輸出為1。21數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)誤比特率(BER)測(cè)試的仿

26、真設(shè)計(jì)與分析(2)全局變量的關(guān)聯(lián)Gl白badTokenParameterLinFileyiewSelectParameier(Linked)-20DefineGOUniqueTagaComimenlGOUsetkntnunijer.poilJtorelerenceatcJ;eh'soutputvIue.Examplft.11.1(35.0islineport0outputoftoken!35|ct=Currentsystemtime(sec)'|DelneAlgebraicRelationshpF&GiMF明即打f2(FdEvaluateLi*ClearLinkLink

27、edSyslemTokens;AllTokensClearLrik(3)時(shí)間窗22遁_fJ二JJjKCancel數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)誤比特率(BER)測(cè)試的仿真設(shè)計(jì)與分析3仿真結(jié)果分析每次循環(huán)時(shí),輸入的2DPSK信號(hào)功率保持不變,而疊加的高斯噪聲功率逐次衰減,誤碼比特隨時(shí)間不斷降低。每一個(gè)循環(huán)結(jié)束時(shí)終值計(jì)數(shù)器顯示本次循環(huán)的BER均值:23數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)誤比特率(BER)測(cè)試的仿真設(shè)計(jì)與分析FinalValueSink96:差分LoopNlimeValue1104ID.41OdOODODOOOO4.44615304615385e-1220820.B9G4BODOOOOOO4.07307692307692e

28、-1331231.3829GOOOOOOOO3758G5384615385e1441641.BG9440DOOOOOO3.3134615384E1Mel552052.35592000000002.683E5384615385e-1fi6”62.8424000000000ZG6923076923077e-1772873.32888000000001.3788415384615e-1883283.81536000000006.84615384615384c29936S4.3D18400000000245192307B92308e210 1040104.73632000000054807692307

29、6923311 1144115.2743000000008.G53S46153S4615e-4ValueloopNTime110410,4100000000000220820.S%4800000000331231.3823GOOOOOOOO441641$6944000000???52。523559200000000662462.8424000000000772873.32S880000000D8A32818153GROOOOOOO933694.3D184UOOOOOOOFinalValueSink66:相干3,7S2500QOQODQOOe-13.33365384S15385e-1292403

30、846153846612.26538461530461e-11.82211538461538e-11.12500000000000e-15.75961538461538e-22,5384615384E154©-26.5304615304E154e-3101040104.788320000000259615384615305e3SystemViewOverlay相干(t66),差分(111144115.274800000000O.OOOOOOOOOODOOOe+O圖5-17誤比特率相對(duì)時(shí)間的關(guān)系曲線24數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)誤比特率(BER)測(cè)試的仿真設(shè)計(jì)與分析BERvsSNRforw6圖5-18比特誤碼率/信噪比曲線測(cè)出的BER/SNR曲線與標(biāo)準(zhǔn)的DPSK(incohrent)調(diào)制的理論曲線進(jìn)行比較,上面的曲線為測(cè)量曲線,下面的曲線為

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