西安电子科技大学通信系统实验报告——基于systemview的2DPSK+PCM传输仿真指导教师：日期：2015年7月一、系统仿真目的1、了解PCM+2DPK通信系统的原理和信息传输方案2、掌握通信系统的设计方法与参数选择原则掌握由图符模块建立子系统并构成通信系统的设计方法熟悉通信系统的SYSTEMVIEW仿真测试环境系统仿真内容简介测试实验所搭建2dpsk传输系统抗噪声性能，并与理论曲线作对比观测不同信噪比条件下关键信号眼图变化情况，进一步了解眼图的作用与含义了解信号在系统传输过程中各阶段频率分量的变化，加深对限号调制解调在频域的认知二、实验内容1、用三个频率和幅度分别为400HZ，2v、500HZ，2v、700HZ，0.5v的正弦信号作为系统的输入，经过PCM编码系统转换为数字信号，再经并串转换转换为基带信号2、以基带信号作为2DPSK系统输入信号，码速率Rb＝16kbit/s。采用键控法实现2DPSK的调制，采用非相干解调法实现2DPSK的解调，分别观察系统各点波形。3、将2DPSK系统输出信号进行串并变换，再经PCM解码系统还原为系统初始输入的模拟信号，并观察信号时域和频域的变化。4、使用仿真软件SYSTEMVIEW，从SystemView配置的图标库中调出相关合适的图符并进行合适的参数设置，并连好图符间的连线，完成对PCM编码、2DPSK键控调制、非相干解调、pcm解码仿真电路设计，并完成仿真操作。5、观察各点波形：包括时域波形、眼图、部分信号瀑布图、2dpsk系统抗噪声性能曲线等，以及记录主要信号点的功率谱密度。6、分析实验所得图形数据，判断系统传输的正确性。7、搭建抗噪声性能测试原理图，测试在不同信噪比环境下，系统误码率的大小，并以此绘制出误码率随信噪比变化的数据曲线，即2DPSK系统的抗噪声性能，绘制该曲线，并与理论曲线进行对比。三、原理简介1、PCM编码译码原理（1）编码原理编码过程分三步：抽样：需要满足低通采样定理，采样频率8kHz。量化：均匀量化时小信号量化误差大，因此采用不均匀选取量化间隔的非线性量化方法，即量化特性在小信号时分层密、量化间隔小，而在大信号时分层疏、量化间隔大。实现方法：实现非均匀量化的方法之一是把输入量化器的信号x先进行压扩处理，再把压扩得到的信号y进行均匀量化。压扩器就是一个非线性变换电路，弱信号被扩大，强信号被压缩。压缩器的入出关系表示为y=f(x)。常用压扩器大多采用对数式压缩，广泛采用的两种对数压扩特性是μ律压扩和A律压扩。效果：改善了小信号时的量化信噪比。A律压扩特性的13段折线逼近方法：对x轴不均匀分成8段，分段的方法是每次以二分之一对分；对y轴在0~1范围内均匀分成8段，每段间隔均为1/8。然后把x，y各对应段的交点连接起来构成8段直线。其中第1、2段斜率相同(均为16)，因此可视为一条直线段，故实际上只有7根斜率不同的折线。以上分析的是第一象限，对于双极性语音信号，在第三象限也有对称的一组折线，也是7根，但其中靠近零点的1、2段斜率与正方向的第1、2段斜率相同，又可以合并为一根，因此，正、负双向共有13段折线。13段折线在第一象限的压扩特性如下图所示：编码：采用8位折叠二进制码，对应有M=28=256个量化级。这需要将13折线中的每个折线段再均匀划分16个量化级。（2）译码原理解压扩：采用一个与13段折线压扩特性相反的解压扩器来恢复x，即x=f-1(y)。D/A变换，PCM码变换成模拟信号，即恢复到发送端模拟信号刚完成采样时的信号。低通滤波:保留原始模拟信号频率。（3）PCM编码、解码功能框图如下：2、2DPSK系统调制解调原理（1）2DPSK信号原理2DPSK方式是用前后相邻码元的载波相对相位变化来表示数字信息。假设前后相邻码元的载波相位差为，可定义一种数字信息与之间的关系为则一组二进制数字信息与其对应的2DPSK信号的载波相位关系如下表所示：二进制数字信息1101001102dpsk信号相位（0）π00πππ0ππ或（π）0ππ000π00数字信号与之间的关系也可定义为：调制过程信号变换示例波形如下：（2）本实验调制原理本实验调制采用模拟调制法，2DPSK信号的的模拟调制法框图如图所示码变换相乘载波s(t)eo(t)其中码变换的过程为将输入的单极性不归零码转换为双极性不归零码，然后以此码直接与载波相乘。码变换原理图如下：QDCKan发送码时钟dn-1dn（3）解调原理本实验采用非相干解调法，即极性比较法和码变换法。它的原理是