搭建2DPSK调制系统发射电路开题报告.doc

一、课题背景及其意义现代通信系统要求通信距离远、通信容量大、传输质量好。作为其关键技术之一的调制解调技术一直是人们研究的一个重要方向。从模拟调制到数字调制，从二进制调制发展到多进制调制，虽然调制方式多种多样，但都是朝着使通信系统更高速、更可靠的方向发展。一个系统的通信质量，很大程度上依赖与所采用的调制方式。因此，对调制方式的研究，将直接决定着通信质量的好坏。调制和解调是现代通信的重要手段。调制是用基带信号对载波的某一参量进行控制，使高频载波的参量随基带信号的变化而变化。解调是调制的逆过程，它是从已调制的信号中恢复原信号的过程。根据被调制的是模拟还是数字信号，调制技术可分为模拟调制和数字调制两类。模拟调制应用比较早，也比较广泛，主要应用与广播、电视和卫星通信。数字调制解调器集成电路使得通信传输中发送与接收设备可以更加紧凑，成本更低，减小功耗。而且可以使用复杂的算法，从而实现最佳接收，大大提高设备的可靠性。另一方面，数字调制解调技术的采用便于计算机辅助设计，实现电子设计自动化，使各类现代调制解调技术融合为一体。因此，随着数字通信和数字技术的发展，数字调制所占的比例越来越高，而且不断有新的数字调制方式出现。数字调制的基本方式为幅移键控(ASK),频移键控(FSK)和相移键控(PSK)，其它的数字调制方式是这3种方式的扩展。其中相移键控包括绝对相移（BPSK）和相对相移（DPSK），本文主要研究二进制差分相移键控（2DPSK）。二进制差分相移键控简称二相相对调相，记作2DPSK。它不是利用载波相位的绝对数值传送数字信息，而是用前后码元的相对载波相位值传送数字信息。所谓相对载波相位是指本码元初相与前一码元初相之差。2DPSK信号的解调有两种方式，一种是差分相干解调，另一种是相干解调-码变换法，后者又称为极性比较码变换法。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，只要前后码元的相对相位关系不破坏，则鉴别这个相位关系就可正确恢复数字信息。这就避免了2PSK方式中的“倒”现象发生。为了使数字信号在带通信道中传输，必须用数字基带信号对载波进行调制，以使信号与信道特性相匹配。调制解调技术是实现现代通信的重要手段，研究数字通信调制解调理论，提供有效的调制方式，有着重要意义。二技术要求 1搭建2DPSK调制系统发射电路；2. 载频5MHz。三系统总体设计 这是一个2DPSK数字调制电路，当然2DPSK离不开二进制相移键控2PSK。按照2PSK定义，采用绝对移相，在发送端必须以某一相位作为基准，在接收端也必须有一个固定的相位作基准，如果参考相位发生变化，导致恢复的数字信号1变为0，0变为1，从而造成错码，这种现象称为2PSK方式的“倒”现象或“反向工作” 现象，因此实际中一般不采用2PSK而采用差分相位键控（2DPSK）方式。2DPSK方式是利用前后相邻码元的相对载波相位值去表示数字信息的一种方式。对于2DPSK波形的同一相位并不对应相同的数字信号，只有前后码元相位差才能决定数字信息符号，2DPSK也可以用相对码经绝对移相而形成。这说明，只有已知移相键控方式是绝对的还是相对的，才能正确判定原信息；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。 系统方框图：相乘差分电路绝对码 相对码信号 载波发生器器 首先对二进制数字基带信号进行差分编码，将绝对码表示二进制信息变换为用相对码表示二进制信息，然后再进行绝对调相，从而产生二进制差分相位键控信号。主要分为以下几个部分：1载波发生器由于晶体振荡器产生的正弦波稳定，所以载波发生器使用晶振电路。该电路与电容三端振荡电路十分相似，只是反馈信号要经过石英晶体Jt后，才能送到发射极和基极之间。石英晶体在串联谐振时阻抗近于零，可以认为是短路的，此时正反馈最强，满足谐振条件。因此，这个电路的振荡频率和振荡稳定度都取决于石英晶体的串联谐振频率。本晶体振荡器谐振于5MHz的数值。2反向器如图1所示，两个三极管构成的放大电路组成了正弦波的反相器，放大器T2的发射极和集电极输出两个频率相等、相位相反的信号。这两相反的信号的相位分别为0和，它们分别代表0和1用来显示数字信号，一同送入开关电路，完成2DPSK信号的调制。图 反向器3差分编码器 由于2DPSK信号对绝对码an来说是相对移相信号，对相对码bn来说则是绝对移相信号。因此，只需在2PSK调制器前加一个差分编码器，就可产生2DPSK信号。数字信号an经差分编码器，把绝对码转换为相对码bn再用直接调相法产生2DPSK信号。极性变换器是把单极性bn码变成双极性信号，且负电平对应bn的1，正电平对应bn的0，差分编码器输出的两路相对码（互相相反）分别控制不同的门电路实现相位选择，产生2DPSK信号。这里差分编码器由异或门及D触发器组成，输入码元宽度是振荡周期的整数倍。且D触发器初始状态为Q=0和初始状态为Q=1时，输出分别为初态为0和1的2DPSK信号。4开关电路对于开关电路，我使用74LS153数据选择器来完成信号的选取。用经过码型变换后的数字信号控制两个载波的进入，来实现开关电路的自动化。四、进度安排1.2011年9月28日2011年10月10日：系统调研，广泛阅读相关的图书和文章，为系统设计打 下坚实的理论基础，学习并巩固单片机编程语言，为课题的顺利展开打好实践基础。2.2011年10月11日2011年10月17日：写开题报告总体设计，并完成各个模块的分工3.2011年10月18日2011年11月28日：硬件组装和系统调试4.2011年11月29日 2011年12月21日 ：测试系统是否达到相应的指标并撰写毕业论文.2011年12月22日12月27日 ：修改毕业论文，准备答辩五、参考文献1 樊昌信，曹丽娜编著，通信原理（第6版）M.北京：国防工业出版社，2008.2 樊昌信，曹丽娜编著，通信原理（第6版）学习辅导与考研指导M.北京：国防工业出版社，2008.3 杨旭峰，刘岩涛编著，通信原理应用实践指导.哈尔滨：哈尔滨工程大学出版社，2008.