实验指导书第5节2DPSK调制与相干解调

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1、2DPSK调制与相干解调一、实验目的1、了解2DPSK的调制原理:2、掌握绝对码、相对码相互变换方法；二、实验内容1、用示波器观察2DPSK调制器涪号波形与绝对码比较是否符合调制规律；2、用示波器观察2DPSK信号频谱；3、用示波器观察2DPSK信号解调器信号波形；4、观察相位含糊所产生的后果；三、预习要求：1、复习教材有关2DPSK的调制与解调的理论。2、复习绝/相、相/绝变换的原理。四、实验原理1、2DPSK调制二进制差分相移键控常简称为二和相对调相，记作2DPSK。它不是利用载波相位的绝对数值传送数字信息，而是用前后码元的和对

2、载波和位值传送数字涪息。所谓札I对载波相位是指本码元初相与前--码元初相Z差。假设相对载波相位值用相位偏移A*表示，并规定数字信息序列与△卩之间的关系为A任披字借0-0-救桃息T绝对码赢】0110012pskx/AaAWW2晒KZaA/AaAA/V；相位nn0JiJi0相对码｛hJO1101110图12DPSK信号的液形贝I」按照该规处可画出2DPSK倍号的波形如图1所示。由丁•初始参考相位有两种可能，因此2DPSK信号的波形可以有两种（另一种相位完全相反，图中未画出）。为便于比较，图中还给出了2PSK信号的波形。由图1可以看出

3、：（1）与2PSK的波形不同，2DPSK波形的同一相位并不对应相同的数字信息符号，而前后码元的相对相位才能唯一确定信息符号。这说明解调2DPSK信号时，并不依赖于某一固定的载波相位参考值，只耍前后码元的相对和位关系不破坏，则鉴别这个和位关系就可正确恢复数字信息。这就避免了2PSK方式中的“倒兀”现象发生。山于相对移相调制无“反问丁•作”问题，因此得到广泛的应用。（2）单从波形上看,2DPSK与2PSK是无法分辩的，比如图1中2DPSK也可以是另一符号序列（见图中下部的序列厲：，称为相对码，而将原符号序列（勾；称为绝对码）经绝对移相而

4、形成的。这说明，一方面，只有己知移和键控方式是绝对的还是和对的，才能正确判定原信息；另一方而，相对移相信号可以看作是把数字信息序列（绝对码）变换成相对码，然后再根据相对码进行绝对移相而形成。这就为2DPSK信号的调制与解调指出了一种借助绝对移相途径实现的方法。这里的相对码，即差分码，其是按相邻符号不变表示原数字信息“0”，相邻符号改变农示原数字信息“1”的规律由绝对码变换rflf來的。绝对码和相对码°』是可以互相转换的，其转换关系为（1）在数据传输系统中，山于移相键控调制方式具有较好的抗噪声性能，徃相同的信噪比条件下，可获得比其它调

5、制方式（如ASK,FSK）更低的误码率，更强的频带利用率，因此，这种调制方式在实际通信系统中得到比较广泛的应用。本实验采用的是二和DPSK移相键控调制与和干解调方式。移相键控调制是利用载波相位变化來传递数字涪息的。通常乂分为绝对和移键控和和对和移键控两种方式。二相绝对移相键控（2PSK）是采用直接调相法实现的，即川输人的基带信号不经过变换直接控制载波相位的变化来实现相位键控，二相相对移相键控（2DPSK）是采用码形变换后，将绝对码变成和对码，然后将相对码进行绝对调相來实现键控的。2、2DPSK信号的解调有两种解调方式，一种是差分和干

6、解调，另--种是和干解调•码变换法。后者乂称为极性比较一码变换法。（1）和T解调•码变换法。此法即是2PSK解调加差分译码，其方框图见图5。2PSK解调器将输入的2DPSK信号还原成相对码値〉，再由差分译码器（码反变换器）把相对码转换成绝对码，输出〔耳）。@5相干解调-码变换法解调2DPSK信号框@（2）差分相干解调法。它是直接比较前后码元的相位差而构成的，故也称为相位比较法解调，其原理框图如图6（a）所示。S2W灾⑴(a)櫃燮{a}1011001咛wwwv丿2⑴咖…他…/w…应)血绚vVUm/w定时脉冲+丰，牛tf*样值”「」「

7、判别规则：正一“0"；负-―T(b)波形感62DPSK信号差分相干法解调框图及各点波形这种方法不需要码变换器，也不需要专门的相干载波发生器，因此设备比较简单、实用。图屮二延时电路的输出起着参考载波的作用。乘法器起着和位比较(鉴和)的作用。图6(b)以数字序列=[1011001]为例，给出了2DPSK信号差分札I干解调系统各点波形。五、基本实验参考实验步骤1、将数字调制模块和数字解调模块的电源线、地线、信号输出线、信号输入线正确连接。预热示波器,开启电源。2、数字调制器模块开关置位正确，绘出绝对码和调相波形对应的图形。3、将S4置相对

8、码，测试当绝对码为11101100时，全“1”时，全“0”时，绝相变换后，相对码波形，绘出绝对码、相对码波形，检查是否符合绝/相变换逻辑关系。4、当绝对码为11101100时，相对移相(2DPSK)波形是否符合和对移相调制规律，绘出绝