cherryjhy 发表于 2023-1-31 17:21:05

OptiSystem应用:数字调制-DPSK

本教程的目的是演示如何使用OptiSystem组件库设计8 DPSK脉冲发生器。 本教程包含了一些此处演示参考的项目文件。有关项目文件名称,请参阅本教程的末尾。 建议您使用OptiSystem组件库手册阅以读此处介绍的各个组件的技术说明。

在创建一个项目之前,需要使用OptiSystem定义全局参数。

http://www.infotek.com.cn/uploads/allimg/221222/1-221222211114E9.png
图1. DPSK发射器全局参数

创建一个项目

设置全局参数后,我们可以开始添加组件来设计DPSK发射器。

下一步是设置参数并连接组件。 在这个设计中,对于DPSK序列发生器组件,我们将使用图2中给出的参数。其他组件参数将使用其默认值。

http://www.infotek.com.cn/uploads/allimg/221222/1-221222214534O7.png
图2. DPSK Sequence Generator组件参数

组件和观察仪应根据图3进行连接。
该布局相当于DPSK脉冲发生器。 请参阅OptiSystem项目文件:
“DPSK Step 1 – Pulse Generator.osd”

http://www.infotek.com.cn/uploads/allimg/221222/1-22122221460T14.png
图3. DPSK脉冲发生器

为了演示全局和DPSK参数如何影响仿真结果,我们可以运行该仿真并分析观察仪的结果。

运行仿真

要运行模拟,请执行以下步骤。

http://www.infotek.com.cn/uploads/allimg/221222/1-221222215104K0.png

查看模拟结果

运行计算后,我们可以分析观察仪的结果。 要显示观察仪的结果,请执行以下操作。

http://www.infotek.com.cn/uploads/allimg/221222/1-221222215414V7.png

您应该看到星座图分别显示了X轴和Y轴上的同相和正交相位。 图4给出了仿真结果。对于DPSK调制,这是一个众所周知的结果,每个符号使用3位,无相移-8 DPSK。但是我们只是模拟64位,这不是所有的8 DPSK的组合。


http://www.infotek.com.cn/uploads/allimg/221222/1-221222215531558.png
图4.8位DPSK调制星座图(每码元3比特)
http://www.infotek.com.cn/uploads/allimg/221222/1-221222215P2X3.png

对于DPSK,有5个可能的值:

http://www.infotek.com.cn/uploads/allimg/221222/1-221222215Sa00.png

对于I和Q信号(见图5)

http://www.infotek.com.cn/uploads/allimg/221222/1-221222215925c1.png   
图5.同相和正交相位多进制信号

使用DPSK Sequence Decoder

我们已经有I和Q多进制信号,然而在使用正交调制器调制这些信号之前,我们可以测试这些信号是否可以被正确解码成原始的二进制序列。这可以使用不同的布局或重组前一个布局。

为了比较编码/解码之前和之后的二进制信号,我们应该使用诸如电脉冲生成器,如RZ脉冲生成器来调制原始二进制序列和解码序列。

http://www.infotek.com.cn/uploads/allimg/221222/1-22122222012E94.png
图6. 测试DPSK序列编码与解码

我们可以看到,两个示波器的电信号是相同的,因为我们编码,然后解码的是相同的二进制信号。如图7所示。

http://www.infotek.com.cn/uploads/allimg/221222/1-221222220150255.png
图7. 经过DPSK编码/解码后的电信号

使用多阈值检测器

下一步是使用多阈值检测器检测I和Q电信号。 通过使用阈值检测器,我们可以恢复原始的DPSK序列,然后将序列解码为原始的二进制信号。 您可以使用图3中的系统和图6中的组件。但是,您将需要一个添加一个组件:

http://www.infotek.com.cn/uploads/allimg/221222/1-221222220314Y0.png

主要的挑战是在阈值检测器组件中设置阈值和输出幅度值。
由于我们知道这是一个8 DPSK,输出振幅应该是

http://www.infotek.com.cn/uploads/allimg/221222/1-221222220423533.png

检测器将要求阈值来评估输入信号以确定等效输出电平,假设输入值与输出值相同(图8),我们将根据信号输入设置阈值

http://www.infotek.com.cn/uploads/allimg/221222/1-2212222205104V.png

或等效数值: - 0.85,-0.353,0.353和0.85。
这些值将用于输入信号与阈值之间的比较:

http://www.infotek.com.cn/uploads/allimg/221222/1-221222220624411.png
表2:基于阈值振幅的输入和输出

此外,参数参考比特率应与多级信号比特率一致,这是二进制序列的原始比特率除以每个码元的比特数:全局比特率/ 3。图8为两个检测器的参数。

http://www.infotek.com.cn/uploads/allimg/221222/1-221222220F35D.png
图8. M-ary Threshold Detector参数

http://www.infotek.com.cn/uploads/allimg/221222/1-221222220K3H5.png


http://www.infotek.com.cn/uploads/allimg/221222/1-221222220R5424.png
图9. DPSK脉冲生成器和检测器

运行仿真后,您将看到二进制源和解码器输出上的示波器的结果相同(与图7结果相似)。 如果您没有合适的全局序列长度值,例如512bits,则图形将不同。



页: [1]
查看完整版本: OptiSystem应用:数字调制-DPSK