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正交分量 图2-2-3 PN码、同相分量和正交分量的时域波形
2.3 二进制差分编码／译码器
【分析内容】创建一对二进制差分编码／译码器，以PN码作为二进制绝对码，码速率Rb＝100bit/s。分别观测绝对码序列、差分编码序列、差分译码序列，并观察差分编码是如何克服绝对码全部反相的，以便为分析2DPSK原理做铺垫。 【分析目的】通过分析理解差分编码／译码的基本工作原理。
【系统组成及原理】二进制差分编码器和译码器组成如图2-3-1所示，其中：{an}为二进制绝对码序列，{dn}为差分编码序列，D触发器用于将序列延迟一个码元间隔，在SystemView中此延迟环节一般可不使用D触发器，而是使用操作库中的“延迟图符块”。
an dn ^ dn ^ ^ ^ andn-1 Q D D Q CK dn-1 位同步时钟 发送码时钟 CK (a) 发送差分编码器
图2-3-1
(b) 接收差分译码器
【创建分析】
第1步：进入SystemView系统视窗，设置“时间窗”参数如下：
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② 运行时间：Start Time: 0秒；Stop Time: 0.3秒； ② 采样频率：Sample Rate=10000Hz。
第2步：首先创建如图2-3-2所示的仿真分析系统，主要图符块参数如便笺所示。其中，Token1和Token4都是来自操作库的“数字采样延迟块”，由于系统的采样频率为10000Hz，绝对码时钟频率为100Hz，故延迟一个码元间隔需100个系统采样时钟。 第3步：观察编、译码结果。在分析窗下，差分编码器输入（绝对码）、差分编码输出及差分译码输出序列分别由Sink7、8、9给出，如图2-3-3所示。
图2-3-2 差分编码／译码器仿真分析系统 差分编码器输入（绝对码）
差分编码器输出波形
差分译码输出波形
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第4步：得到仿真结果后，将差分编码器与差分译码器之间插入一个非门（NOT），再看仿真结果。可以观察到，差分编码和译码方式可以克服编码输出序列的全反相，差分译码序列与不反相的相同。充分理解了这一原理，就能很快理解2DPSK是如何解决载波180°相位模糊问题，同时将有助于读者自行创建包含差分编码与译码的2DPSK系统。
2.4 QPSK调制原理分析
【分析内容】创建一个QPSK正交调制系统，被调载频为2000Hz，以PN码作为二进制信源，码速率Rb＝100bit/s。分别观测I通道和Q通道的2PSK波形、两路合成的QPSK波形、QPSK信号的功率谱。
【分析目的】通过分析理解QPSK正交调制系统的基本工作原理。
【系统组成及原理】QPSK 调制属于四进制移相键控信号，调制系统组成如图2-4-1所示：
I通道 I通道同相2PSK
× Rb/2 cos?ct二进制码输入 ＋ QPSK输出 串
/ 载波 PN码 Σ
并 R－ b sin?ct
Rb/2
× Q通道正交2PSK Q通道
图2-4-1 QPSK正交调制系统
? ang(t?nTs)其中，PN码序列为： m(t)? n?0 I通道同相信号和Q通道正交信号分别为：
???
I(t)?a?1?g[t?kTs]Q(t)?a2k?g[t?kTs] k ? 0 2 k ； k?0 QPSK输出信号为： SQPSK(t)?I(t)cos?ct?Q(t)sin?ct 应注意，经串/并转换处理后，二进制码序列{an}变成四进制码序列{ a2k, a2k+1 }，I通道和Q通道信号的码速率比二进制码序列（即PN码）的速率降低了一倍，即四进制码周
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期Ts是二进制码元周期Tb的2倍。“正交调制”方式体现在I通道使用同相载波进行2PSK调制，Q通道使用正交载波进行2PSK调制。 【创建分析】
第1步：进入SystemView系统视窗，设置“时间窗”参数如下：
③ 运行时间：Start Time: 0秒； Stop Time: 0.02秒； ② 采样频率：Sample Rate=30000Hz。
第2步：调用图符块创建如图2-4-2所示的仿真分析系统。
图2-4-2 QPSK正交调制仿真系统
在仿真系统中，Token2、3、4、5、6、7 和Token 15组成“串/并转换器”， Token3、4和Token15为来自逻辑库的单D触发器，并有4个输入端子和2个输出端子，当对D触发器加输入或输出连线时，会自动出现输入/输出端子选择对话框，如图2-4-3所示，单击各端子前边的复选标记，并单击OK按钮，即可分别选择需要的输入或输出端子。带有*号的端子表示负逻辑或低电平有效。另外，Token4、6为设置成直流源（Amp=1v，Freq=0）
图2-4-3 单D触发器（FF-D-1）输入/输出端子选择对话框 的正弦源，作用是向D触发器
的“Set*”、“Clear*”端子提供
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高电平；Token1为来自通信库的二进制PN码产生器，并由时钟源图符块Token0（1000Hz）驱动，Token 2也是时钟源图符块（500Hz），它提供四进制双比特码时钟。仿真系统中的主要图符块设置参数如表2-4-1所示：
表2-4-1
编 号 0 1 2 3 4 5 6 7 10 15 图符块属性 （Attribute） Source Comm Source Logic Source Logic Source Operator Source Logic 类型 （Type） PN Train Pulse Gen PN Train FF-D-1 Sinusoid FF-D-1 Sinusoid NOT Sinusoid FF-D-1 参数设置 （Parameters） Amp=2v, Freq=1000Hz, PulseW=5.e-4sec, Offset=-1v , Phase=0 deg Reg Len=10,Taps=[3-10],Seed=123, Threshold=0, True=1, False=-1 Amp=2v, Freq=500Hz, PulseW=1.e-3sec, Offset=-1v , Phase=90 deg Gate Delay=0sec, Threshold=0v, True Output =1v, False Output =-1v, Set*=t4 Output0, Data =t1 Output0, Clock=t2 Output0,Clear*=t4 Output0 Amp=1v, Freq=0Hz Gate Delay=0sec, Threshold=0v, True Output =1v, False Output =-1v, Set*=t6 Output0, Data=t1 Output0, Clock=t7 Output0, Clear*=t6 Output0 Amp=1v, Freq=0Hz Threshold=0v, True=1, False=-1 Amp=1v,Freq=2000Hz,Phase=0 deg Gate Delay=0sec, Threshold=0v, True Output =1v, False Output =-1v, Set*=t6 Output0, Data =t5 Output0, Clock=t2 Output0,Clear*=t6 Output0 第3步：创建完仿真系统后，单击运行按钮，分别由Sink13 、Sink12和 Sink14显示PN码、同相分量和正交分量的时域波形，如图2-4-4所示（1/0字符非系统所给出）。
1 1 0 1 1 1 1 0 0 0 1 1 0 0 0 1 1 0 1 1 1 0 1 1 0 1 0 0 1
1 1 1 0 0 1 0 1 0
图2-4-4 PN码、同相分量和正交分量的时域波形
第4步：观察同相2PSK信号、正交2PSK信号和相加后的QPSK信号波形。为了观
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