11PL1zzH 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。
48p3m) 5
+:Zwo+\kSN 在创建一个项目之前，需要使用OptiSystem定义全局
参数。
I gJu/{:y^ 图1. DPSK发射器全局参数
BFNO yv M>k&Wtq K 创建一个项目 ,.Gp_BI /IirTmFK 设置全局参数后，我们可以开始添加组件来设计DPSK发射器。
N<#J!0w xbiprhdv 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。
:lu!%p<$ 图2. DPSK Sequence Generator组件参数
|1wZ`wGZ:L Yyk~!G/@ 组件和观察仪应根据图3进行连接。
]Jz=. F sO 该布局相当于DPSK脉冲发生器。 请参阅OptiSystem项目文件：
C?. ;3 h “DPSK Step 1 – Pulse Generator.osd”
l<_v3/3 图3. DPSK脉冲发生器
RlfI]uCDM L' y0$ 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。
P.(UbF d' za6 hyd^ 运行仿真 R/{h4/+vJ 9E RdjS 要运行
模拟，请执行以下步骤。
q`AsnAzo& $bp'b<jx 
Z{3=.z{&^= ygTfQtN 查看模拟结果 :/->m6C`0 B)k/]vz)*D 运行计算后，我们可以分析观察仪的结果。 要显示观察仪的结果，请执行以下操作。
f? .}S] u5 cc v 
0yjYjIk"T #8d #Jw 您应该看到星座图分别显示了X轴和Y轴上的同相和正交相位。 图4给出了仿真结果。对于DPSK调制，这是一个众所周知的结果，每个符号使用3位，无相移-8 DPSK。但是我们只是模拟64位，这不是所有的8 DPSK的组合。
'(lsJY[-x }r04*P( 图4.8位DPSK调制星座图（每码元3比特）
Q*1Avy6] 
#cR5k@ ",YNphjAn 对于DPSK，有5个可能的值：
Vb 36R _u , wk}[MF 
kU:Q&[/jzH 4gZ R!J 对于I和Q信号（见图5）
b?k,_; \ 图5.同相和正交相位多进制信号
?(s9dS,7wZ 319 4] 使用DPSK Sequence Decoder
r0z8? ]_ L Ay 我们已经有I和Q多进制信号，然而在使用正交调制器调制这些信号之前，我们可以测试这些信号是否可以被正确解码成原始的二进制
序列。这可以使用不同的布局或重组前一个布局。
JNU9RxR H(
LK}[ 为了比较编码/解码之前和之后的二进制信号，我们应该使用诸如电脉冲生成器，如RZ脉冲生成器来调制原始二进制序列和解码序列。
_bh$
t 图6. 测试DPSK序列编码与解码
} %3;j5 ;6 x>i = 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。
B4OFhtYE 图7. 经过DPSK编码/解码后的电信号
ml~ )7J @sR/l; 使用多阈值检测器 h6Vd<sV\tf w&U28"i> 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：
+o.#']}Pl uxW |&q 
"97sH_
, ='#7yVVcs 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。
fN`Prs A 由于我们知道这是一个8 DPSK，输出振幅应该是
USE! (>Sy, 
7x*L 1>[`' _Wp,
z` 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
8yr-X!eF L#V e [ 
\KEmfCx'n zPvTRW~H\ 或等效数值： - 0.85，-0.353，0.353和0.85。
P@etT8| V 这些值将用于输入信号与阈值之间的比较：
&sq q+&ao 表2：基于阈值振幅的输入和输出 DUf . F
X?8bb! g%Q 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。
ZU:c[` 图8. M-ary Threshold Detector参数
q|.0Ja 
q!d7Ms{q 图9. DPSK脉冲生成器和检测器
[c>YKN2qa Kt#X'!9 /< 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。
i .?l\ -OQ6;A"# 增加正交调制 t-FrF </ 0 $nthMx$ 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。
"j q F 图10. DPSK发射器 !&8B8jHqA
BBoVn^Z*R 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 Xt*h 2&
&'5 j! 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。
e58tf3 h>NuQo* 加正交解调 -A8CW9|mk h*NBS v n 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。
g dBH\K (\ 图12. DPSK发送与接收器 9&4z4 @on
$8_b[~% 2 对于正交解调器，频率参数因与发射器载波频率一样。为了正确地形成和缩放输出信号，阈值频率因此需要再次进行调整。
}
AHR7mu= 
q-0(
Wx9| d _Y7/_i l;J B;0<s" 正交解调器的输出信号如图13所示，信号与图5中的信号基本相同，但是它们由正交解调器低通滤波器时会出现失真。 如果在发射器和接收机之间添加一个信道，信号可能会有附加的失真和噪声。
2K(zYv54 tjy@sO/Q 图13. 同相和正交相位多进制解调信号
C'z}jM`g _K>YB>W}7 下一步是比较发射机和接收机的二进制信号。 如果系统参数正确，则应该具有与图7中相同的结果。
PwxRu 图12所示的布局是一个完整的8 DPSK发射器和接收器项目。 您可以使用该项目作为其他类型调制的起点，如QAM和OQPSK。 有关
软件中可用的不同类型调制的说明，请参阅OptiSystem组件库文档。
vB/G#\Zqz >x1?t 使用调制器库以节省设计时间 X pf: I XCZNvL G 以前的发射机设计需要多个组件对信号进行编码，产生多进制脉冲，并最终调制信号。现在您可以使用包括编码器和脉冲发生器的脉冲发生器库中的组件，或者使用包括脉冲生成器和正交调制器的调制器库中的组件。
_$qH\>se 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。
mvW,nM1Y 图14. DPSK发射器（使用DPSK调制器）和接收器
7gbu7"Qc 8<g9 ~L 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。
%wux#"8
xcl 8q: 绘制多进制信号眼图 dxeLu #ruL+- 8!< 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。
n#5%{e> 图15. PRBS生成器来生成多进制眼图的参数 m:{IVvN_
[,ns/*f3R 图16. DPSK系统，包括生成眼图的组件
lxD~[e
PeB7Q=d)K1 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。
Y]{~ogsn$: h>'Mh;+ -Fs<{^E3j 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。
],ISWb 图17. 8DPSK系统在接收器上的眼图
