Df;FOTTi% 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。
/:>f$k4~h L>{E8qv>w 在创建一个项目之前，需要使用OptiSystem定义全局
参数。
JJ56d)37. 图1. DPSK发射器全局参数
8?W!U*0aS 9\*xK%T+ 创建一个项目 !lE
(!d3M ]+[ NX)= 设置全局参数后，我们可以开始添加组件来设计DPSK发射器。
y]=v+ Q*+ zQ xZR}' 下一步是设置参数并连接组件。 在这个设计中，对于DPSK序列发生器组件，我们将使用图2中给出的参数。其他组件参数将使用其默认值。
P,!W\N%3 图2. DPSK Sequence Generator组件参数
UuxWP\~2 T3['6% 组件和观察仪应根据图3进行连接。
ro37H2^Ty 该布局相当于DPSK脉冲发生器。 请参阅OptiSystem项目文件：
s)yEVh “DPSK Step 1 – Pulse Generator.osd”
}M
f}gCEW 图3. DPSK脉冲发生器
ld94e k =HP_IG_ 为了演示全局和DPSK参数如何影响
仿真结果，我们可以运行该仿真并分析观察仪的结果。
lfu1PCe5 }Evy fc#D 运行仿真 %Zx/XMs}e _6qf>=qQ`" 要运行
模拟，请执行以下步骤。
N`y!Km
?7G?uk]3,@ 
[8Ub#<]] tjOfekU 查看模拟结果 k sY^w+>(! {AI P\ 运行计算后，我们可以分析观察仪的结果。 要显示观察仪的结果，请执行以下操作。
` e~/ U*/ 
E?z 3&C [?W3XUJ,Y 您应该看到星座图分别显示了X轴和Y轴上的同相和正交相位。 图4给出了仿真结果。对于DPSK调制，这是一个众所周知的结果，每个符号使用3位，无相移-8 DPSK。但是我们只是模拟64位，这不是所有的8 DPSK的组合。
m&,d8Gss^ I J q$GR 图4.8位DPSK调制星座图（每码元3比特）
e }/c`7M 
u4$d# 0sA O<f_-n@G| 对于DPSK，有5个可能的值：
M O* m@ =0,")aa ! 
u 8U>R=M mMrvr9% 对于I和Q信号（见图5）
@Sub.z&T{ 图5.同相和正交相位多进制信号
7H[# P>L-,R(7e 使用DPSK Sequence Decoder
e kI1j%fO ;eG%#=> 我们已经有I和Q多进制信号，然而在使用正交调制器调制这些信号之前，我们可以测试这些信号是否可以被正确解码成原始的二进制
序列。这可以使用不同的布局或重组前一个布局。
r f;R"Uc |Uy hH^ 为了比较编码/解码之前和之后的二进制信号，我们应该使用诸如电脉冲生成器，如RZ脉冲生成器来调制原始二进制序列和解码序列。
;#/b=j\pi 图6. 测试DPSK序列编码与解码
]S,I}NP ]9z c[_
! 我们可以看到，两个示波器的电信号是相同的，因为我们编码，然后解码的是相同的二进制信号。如图7所示。
n 5S$Dl 图7. 经过DPSK编码/解码后的电信号
!i _5X c H 4OCz:t 使用多阈值检测器 Ca+d
?IS z2!NBOv 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：
S ?h M }'kk}2ej` 
Z i7(lG ?xK 9 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。
:BMU c-[ 由于我们知道这是一个8 DPSK，输出振幅应该是
4x8mJ4[H^ QwOQS
% 
9j aYmY]~ `mw @" 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
Ofqe+C }}grJh>tGg 
6xnJyEQUM K*
[cJcY+ 或等效数值： - 0.85，-0.353，0.353和0.85。
f=~@e#U 这些值将用于输入信号与阈值之间的比较：
R(pvUm& L 表2：基于阈值振幅的输入和输出 34JkB+#a
<%pi *:E| 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。
,dBtj8= 图8. M-ary Threshold Detector参数
B HZGQm 
a eSy, : 图9. DPSK脉冲生成器和检测器
h]@Xucc + 6r@HK`,t 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。
EF)kYz!@ 6EX: qp^` 增加正交调制 !n uXK ) 4GfT 我们已经知道如何对DPSK信号进行编码和解码; 现在我们可以使用正交调制来调制多进制信号。
1Lj\"+. 图10. DPSK发射器 #J2856bzS
&lI.N ~Ao 这是建立我们的DPSK发射器的最后一步，现在运行仿真并观察信号输出的频谱（图11）。
图11.DPSK发射器输出 qf24l&}
q;kM eE* 观察到信号的中心频率为调制频率为550 MHz，模拟带宽由全局参数采样率（1.944 GHz / 2 = 972 MHz）的半值定义。 这意味着如果要增加模拟带宽以适应更高的调制频率（> 900 MHz），则应在全局参数窗口中更改每比特采样数。
h3@mN\=h' (CZRX 9TT1 加正交解调 pk;bx2CP8 )E6m}? H5 我们已经知道如何编码，解码和调制DPSK信号; 现在我们可以使用正交解调来解调DPSK信号。
r) X?H 图12. DPSK发送与接收器 @gxO%@ @
9=3V}]^ M 对于正交解调器，频率参数因与发射器载波频率一样。为了正确地形成和缩放输出信号，阈值频率因此需要再次进行调整。
b;soMi lz 
]BAF N SHlo*)} kP8Ypw& 正交解调器的输出信号如图13所示，信号与图5中的信号基本相同，但是它们由正交解调器低通滤波器时会出现失真。 如果在发射器和接收机之间添加一个信道，信号可能会有附加的失真和噪声。
5r
zB "L q%>L/ KJ# 图13. 同相和正交相位多进制解调信号
lZn <v'y Grjm 9tbX} 下一步是比较发射机和接收机的二进制信号。 如果系统参数正确，则应该具有与图7中相同的结果。
Q~-g tEv+& 图12所示的布局是一个完整的8 DPSK发射器和接收器项目。 您可以使用该项目作为其他类型调制的起点，如QAM和OQPSK。 有关
软件中可用的不同类型调制的说明，请参阅OptiSystem组件库文档。
o6vm(I% vj{h*~ 使用调制器库以节省设计时间 uu#ALB
Jm 1/le%}mK 以前的发射机设计需要多个组件对信号进行编码，产生多进制脉冲，并最终调制信号。现在您可以使用包括编码器和脉冲发生器的脉冲发生器库中的组件，或者使用包括脉冲生成器和正交调制器的调制器库中的组件。
%gw0^^A 在先前的布局（图12）中，删除DPSK序列发生器，M元脉冲发生器和正交调制器以及连接到它们的观察仪。
/t t 图14. DPSK发射器（使用DPSK调制器）和接收器
_V8pDcY EO'3;mo, 正如你所看到的，通过使用DPSK调制器代替多个组件，系统的设计比图12更快。另一方面，在设计数字调制发射器时，您无法访问所有的内部信号，这有助于您进行测试并理解设计过程中会遇到的挑战。
3QV|@5L`[ v`Sllv5bV 绘制多进制信号眼图 :kFWUs= Iupk+x> OptiSystem可以绘制和估计级两（二进制）信号的
光学系统的BER。 当使用多进制信号时，您无法直接估计BER值，但您仍然可以绘制眼图。
I9>1WT<Yy 图15. PRBS生成器来生成多进制眼图的参数 Y/@4|9!
R_@yj]%H= 图16. DPSK系统，包括生成眼图的组件 [%QJ6
R
)?8A\<E 在这个例子中，我们添加了眼图工具来绘制正交调制器输出上的多进制同相信号。
Yj0Ss{Ep ;AG5WP I Z#4? /' 主要参数是PRBS的比特率。 它应该是二进制比特率除以每个码元的比特数，例如，M位比特率。 这与阈值检测器中使用的值相同。
:1.$7W t 图17. 8DPSK系统在接收器上的眼图
