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。 HkQ rij6
hnnVp_<] 在创建一个项目之前，需要使用OptiSystem定义全局参数。 )i ^ S:2 [9C{ \t 图1. DPSK发射器全局参数
u.@B-Pf[Eo 创建一个项目 1>=]l MW
j,79G^/YG 设置全局参数后，我们可以开始添加组件来设计DPSK发射器。 p f `v H`r
n`X}&(O 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。 c6Z"6-}$ l+#uQo6cqQ 图2. DPSK Sequence Generator组件参数
4*&2D-8<K 组件和观察仪应根据图3进行连接。 #|QA_5 该布局相当于DPSK脉冲发生器。 请参阅OptiSystem项目文件： U?xa^QVhj “DPSK Step 1 – Pulse Generator.osd” ,Ma%"cWVC Ly-}HW ( 图3. DPSK脉冲发生器
a|-ozBFR 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。 V4ybrUWK
`sLD>@m 运行仿真 7S{yKS
C/!7E: 要运行模拟，请执行以下步骤。 bMB@${i}
W.(Q
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v[4-?7- 查看模拟结果 LO;6g~(1 ID~}pEQ 运行计算后，我们可以分析观察仪的结果。 要显示观察仪的结果，请执行以下操作。 6 SF29[&
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P>hR${KE N (0%C? 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。 W.c>("gC
9*S9~ O DxCD%L 图4.8位DPSK调制星座图（每码元3比特）
e3k58 8'Ie i78Ov 对于DPSK，有5个可能的值： 1oI2 : j`4nXm
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=@P]eK/ 对于I和Q信号（见图5） 6eQa @[.Q `h~- 图5.同相和正交相位多进制信号
' 3=@UBs 使用DPSK Sequence Decoder LaYd7Oyf]
$"g'C8 我们已经有I和Q多进制信号，然而在使用正交调制器调制这些信号之前，我们可以测试这些信号是否可以被正确解码成原始的二进制序列。这可以使用不同的布局或重组前一个布局。 +ZR>ul-c
YJ}9VY<}1K 为了比较编码/解码之前和之后的二进制信号，我们应该使用诸如电脉冲生成器，如RZ脉冲生成器来调制原始二进制序列和解码序列。 A3.*d:A Mu@(^z W 图6. 测试DPSK序列编码与解码
c#Qlr{ES 我们可以看到，两个示波器的电信号是相同的，因为我们编码，然后解码的是相同的二进制信号。如图7所示。 S])*LUi \;1nEjIA 图7. 经过DPSK编码/解码后的电信号
j/F:j5O* 使用多阈值检测器 h\4enu9[RL
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U3o (Yq 下一步是使用多阈值检测器检测I和Q电信号。 通过使用阈值检测器，我们可以恢复原始的DPSK序列，然后将序列解码为原始的二进制信号。 您可以使用图3中的系统和图6中的组件。但是，您将需要一个添加一个组件： '>GPk5Nq77 JvF0s}#4
qG3MyK%O\ zF r#j~L" 主要的挑战是在阈值检测器组件中设置阈值和输出幅度值。 M%OUkcWCk 由于我们知道这是一个8 DPSK，输出振幅应该是 47)\\n_\z
A&V'WahC@I 
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Yv3 P]6c. 检测器将要求阈值来评估输入信号以确定等效输出电平，假设输入值与输出值相同（图8），我们将根据信号输入设置阈值 d
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ir~4\G! 1sq1{|NW~ 或等效数值： - 0.85，-0.353，0.353和0.85。 :464~tHI[` 这些值将用于输入信号与阈值之间的比较： L-Mf{z
"}b/[U@> 表2：基于阈值振幅的输入和输出 !O4)Y M
此外，参数参考比特率应与多级信号比特率一致，这是二进制序列的原始比特率除以每个码元的比特数：全局比特率/ 3。图8为两个检测器的参数。 GQYB2{e> @xr}(. 图8. M-ary Threshold Detector参数
x_- SAyH 
++BQ==@ 图9. DPSK脉冲生成器和检测器
0GQKM~|H 运行仿真后，您将看到二进制源和解码器输出上的示波器的结果相同（与图7结果相似）。 如果您没有合适的全局序列长度值，例如512bits，则图形将不同。 _
Gkb[H&RZ SP4(yJ y& 增加正交调制 Y?% =6S
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8}n 我们已经知道如何对DPSK信号进行编码和解码; 现在我们可以使用正交调制来调制多进制信号。 nq\~`vH|Gd `We?j 7O 图10. DPSK发射器 9O\yIL
这是建立我们的DPSK发射器的最后一步，现在运行仿真并观察信号输出的频谱（图11）。 X.AE>fx*h 图11.DPSK发射器输出 \*Z:w3;r
观察到信号的中心频率为调制频率为550 MHz，模拟带宽由全局参数采样率（1.944 GHz / 2 = 972 MHz）的半值定义。 这意味着如果要增加模拟带宽以适应更高的调制频率（> 900 MHz），则应在全局参数窗口中更改每比特采样数。 G@U}4' V9 # 'I<q 加正交解调 2^)_XVX1
lr=q uWDY 我们已经知道如何编码，解码和调制DPSK信号; 现在我们可以使用正交解调来解调DPSK信号。 ITZ}$=
EME}G42KN 图12. DPSK发送与接收器 p+CK+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。 $PM D $c OpmPw4?} 
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8 -9<r 正交解调器的输出信号如图13所示，信号与图5中的信号基本相同，但是它们由正交解调器低通滤波器时会出现失真。 如果在发射器和接收机之间添加一个信道，信号可能会有附加的失真和噪声。 [x0*x~1B
G4%dah 5 %1 rN6A!% 图13. 同相和正交相位多进制解调信号
? >mpUH 下一步是比较发射机和接收机的二进制信号。 如果系统参数正确，则应该具有与图7中相同的结果。 4{%-r[C9k 图12所示的布局是一个完整的8 DPSK发射器和接收器项目。 您可以使用该项目作为其他类型调制的起点，如QAM和OQPSK。 有关软件中可用的不同类型调制的说明，请参阅OptiSystem组件库文档。 >[<f\BN| N~DO_^ 使用调制器库以节省设计时间 Z& bIjp
:` S\p [5 以前的发射机设计需要多个组件对信号进行编码，产生多进制脉冲，并最终调制信号。现在您可以使用包括编码器和脉冲发生器的脉冲发生器库中的组件，或者使用包括脉冲生成器和正交调制器的调制器库中的组件。 Hi&b NM>?O 在先前的布局（图12）中，删除DPSK序列发生器，M元脉冲发生器和正交调制器以及连接到它们的观察仪。 [6%y RQ_ kQ|phtbI 图14. DPSK发射器（使用DPSK调制器）和接收器
Mr@{3do$ 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。 {"_V,HmEF+ =- !B4G$ 绘制多进制信号眼图 -Zqw[2 Q4
w +HKvOs5c 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。 {?X9juc/# .]/k#H v 图15. PRBS生成器来生成多进制眼图的参数 R.rE+gxO1
W 7w*VD| 图16. DPSK系统，包括生成眼图的组件 |&~);>Cq2
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。 9L>ep&u)^
BLb'7`t q5 .5 %W 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。 B
\.0 5< @ e+ qe9A| 图17. 8DPSK系统在接收器上的眼图
