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1、DPCM/PSK系统的MATLAB实现及性能分析摘要：本课程设计主要是为了进一步理解DPCM编码解码和PSK调制解调原理，并 能通过MATLAB系统软件来实现对DPCM编码解码和PSK调制解调，且通过对各个元 件的参数进行不同的设置，来观察示波器的波形并分析系统性能。在课程设计中，我们 将用到MATLAB集成环境下的SIMULINK仿真平台。在熟悉SIMULINK的工作环境 下，构建DPCM编码解码和PSK调制解调模块，对随机信号进行DPCM编码解码喝 PSK调制解调，观察比较各级信号波形关键词：MATLAB/Simulink仿真平台；DPCM/PSK系统；误码率；1引言1.1课程设计目的通过
2、本课程的学习我们不仅能加深理解和巩固理论课上所学的有关DPCM编码和解 码及PSK调制解调系统的基本概念、基本理论和基本方法，而且能锻炼我们分析问题和 解决问题的能力；同时对我们进行良好的独立工作习惯和科学素质的培养，为今后参加 科学工作打下良好的基础。1.2课程设计内容利用MATLAB集成环境下的Simulink仿真平台，设计一个DPCM/PSK系统.将模拟 信号进行DPCM编码，将编码信号加入PSK调制解调系统，再进行DPCM解码；用示波 器观察各级信号波形；加上各种噪声源,用误码测试模块测量误码率；最后根据运行结果 和波形来分析该系统性能。图2-1 DPCM编码原理图系统包括，发送、接收
3、和信道传输三个部分。发送端由编码器、量化器、预测器 和加/减法器组成；接收端包括解码器和预测器等；信道传送以虚线表示。由图可见DPCM系统具有结构简单，容易用硬件实现(接收端的预测器和发送端的预测器完全相出现先前相邻像素点的灰度值端不带量化器，直接对预测误f (i，力。这是可逆的无失真的同)的优点。图中输入信丁传送，接收端可以为L j)像素点的实际量化器,值，f仏j)是由已差地恢复素丿点的预测灰度值。旳j)测误差。假如发送pcM编码,，是信息保持编码；但是，女口这时编码器对e亿力编码，量化器导致了不可逆的信息损失，这时接收端，经解码恢复出的灰度信号，不是真正的f (i, j)，以f(i,力表示
4、这时的输出。可见引入量化器会 引起一定程度的信息损失，使图像质量受损。但是，为了压缩比特数，利用人眼的视觉 特性，对图像信息丢失不易觉察的特点，带有量化器有失真的DPCM编码系统还是普遍 被采用。2.2 PSK调制解调原理在PSK调制时，载波的相位随调制信号状态不同而改变。如果两个频率相同的载同时开始振荡，这两个频率同时达到正最大值，同时达到零值，同时达到负最大值，此时 它们就处于“同相”状态；如果一个达到正最大值时,另一个达到负最大值，则称为“反 相”。一般把信号振荡一次（一周）作为360度。如果一个波比另一个波相差半个周期， 我们说两个波的相位差180度，也就是反相。当传输数字信号时，“1
5、”码控制发0度 相位，“0”码控制发180度相位。3模块设计与仿真图分析3.1DPCM/PSK系统电路图（1） DPCM/PSK系统的仿真电路图如图3-1和3-2所示:Sin& Wsve2LFnipolatoBip-DlaCcnvsrt-srbutt 日buttE-rqusntiZEJFrc-d u ct 1GaussianUnipc-lato Bipsla Ccnvsrt-srAnalogFilter Design 1SsmplEd QusntizET Encc-dEGausisn Moise 皿；皿=An a IFilter Design2TxTxEnr-off RateCalculati
6、on RxEinr-air RateRxCelculstiDnDisplayEut-dt RateCelculstiDnSine WavelDPCMencoder:nDPCMEncoderDPCMdECG-dETSocp-ElDPCMP1RIT图3-1 DPCM/PSK系统的仿真电路图（加高斯噪声）Rrod u d1nipc-lato Bip-c-lar Convert etUnipol 曰to 日 i pz-l ST Convert etbutterbuttETquantize!An 31 egFilter Design1An 31 egFiltei D-esign2Sampled-Quan
7、tizer EncodeSddpe2Sine Wav-elEn-or Rate CslculatinnEjtdt Rate CalculationDPCMEncodETDPCM EncodETDisplayDPCruldecodei图3-2 DPCM/PSK系统的仿真电路图（无高斯噪声）Decoder(2)系统所用模块的参数设置Block Parameters: Sine WavelL 甘 I*Sine TaveOutmit a sine ave:C- t. =SindlSFret +Phase. - BiasSine type dEteiziiReE the cnzKputechniQue
8、used. TIie pararjEtE：E in the twotypes are related thioufh:SbzkpIez per peiiDd = 2pi (FiEauenDy K ShzkpLe tiznE；Niobex of offset zazplez 二 Phase * SarifplEE per period (28pi.Use the H3pZ.-taEd el re type if RLOETicaZ. prc-bl ezje due to iimniR for largetlZIGE : E. E. CVeiflDK LR al：Eotts to be multi
9、pliedScalar value of J 1J f-or elEDent,wiEe product dhuees all elezDents of a Eingls input vecto-r to be aultiplisd.If / is specified with zaatriz px-oduGtj D-c-ZDpute the invexse of the ccxxesp-andin input.OKC ：=ltlc elHelpAjply图 3-7 PruduJtl 模块参数图 -ParazDeteiEKean value:Zateipret ve c- toi parazae
10、teiE as L-D图3-9 Sum模块参数图AnaLa FiLtei Cezien m且wk；link；Dezign one of eeveial standard aRalo filteiEj izipleziented lr Etate-EpaoE forzi.ParaneFilterFilterziethad:type：OT dST :ButtettotthEandpasELotet passband edge fTEiuency (tads/eec.:|lO0piUppei passband edge fTEiuency (tads/eec.:图 3-10 Analog Filte
11、r Designl 模块参数图带通滤波器的参数决定了通过的噪声的多少，对低通边缘频率和高通高通边缘频率不I断进行修改，使系统得到最大的抗噪性能。1HelpApply耳 Block Parameters: Product?ProduDtMultiply di divide inpute.Choose elezientffiEE nr matrix pinduot and speoif7one of the folloirinE：a. x ox / fox each input pcit e. g. :七； ec al ar Epeeifies the RLobeT of inpu t pnitE to- be aultipliEd5?alar value of L for elezientffiiE pioduDt chueee all elezientE of h eingle input vector to be nuLtipLied.Zf le EpE?ified with na_txiz pinduDt； enaipute the inverse of the cdtteEpondins input.讯ai迅Si gnal data typesXLlZDt E
