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。 P5 6B~M _
#FNSE*Y 在创建一个项目之前，需要使用OptiSystem定义全局参数。 PDi]zp9>H !Yi2g -( 图1. DPSK发射器全局参数
:kb2v 1{\ 创建一个项目 .%x%b6EI
uZ/XI {/ 设置全局参数后，我们可以开始添加组件来设计DPSK发射器。 Q 2mTu[tx
(.Th?p%> 7 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。 r|,_qNrw #P JHwvr 图2. DPSK Sequence Generator组件参数
'K7m!y 组件和观察仪应根据图3进行连接。 K}j["p<! 该布局相当于DPSK脉冲发生器。 请参阅OptiSystem项目文件： &h<\jqN / “DPSK Step 1 – Pulse Generator.osd” B}U:c] }gR!]Cs)^ 图3. DPSK脉冲发生器
49?wEm# 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。 {IgL H`@
S8Ec.]T 运行仿真 t3(~aH
d"0=.sA 要运行模拟，请执行以下步骤。 3[Xc:;+/
LyuA("xB#
N7 ox#=g
qOs'Ljx6l 查看模拟结果 "pInb5F 9
7U a, 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。 L4t( Y7
xMr=tU1C
RE%2 5t| uy'qIq 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。 gCL? {oVU
D_)N!,i [fZhfZ)< 图4.8位DPSK调制星座图（每码元3比特）
qvC 2BQ bHK[Z5 对于DPSK，有5个可能的值： =_=0l+\} )zv"<>Q 6
s^R$u"pFs
m8Y>4:Nw 对于I和Q信号（见图5） i* jnC> UpSa7F:Uw 图5.同相和正交相位多进制信号
> Hwf/Gf[ 使用DPSK Sequence Decoder pJo#7rxd6
S[ 5OTwa8L 我们已经有I和Q多进制信号，然而在使用正交调制器调制这些信号之前，我们可以测试这些信号是否可以被正确解码成原始的二进制序列。这可以使用不同的布局或重组前一个布局。 EL^j}P
O[j$ n 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。 m`9P5[m#x> }Dx5W9Ri" 图6. 测试DPSK序列编码与解码
@>q4hYF 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。 .Mxt
F\ c1M *w9o 图7. 经过DPSK编码/解码后的电信号
U7xKu75G1 使用多阈值检测器 cMoBYk
xFA+Zj BC 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： kk$D:UQX qoAJcr2uN
4K0Fc^- UWW'[gEP1 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。 -?L3"rxAP 由于我们知道这是一个8 DPSK，输出振幅应该是 #}+_Hy
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ow4|GLU^; 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 f3SAK!V+s
R,+"^:}
S9E<)L ^0(` :* 或等效数值： - 0.85，-0.353，0.353和0.85。 ?OBB)hj 这些值将用于输入信号与阈值之间的比较： IN=l|Q$8f
/ xb37, 表2：基于阈值振幅的输入和输出 :a *F>S!
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。 )(h<vo)-zX 49Hgq/uO 图8. M-ary Threshold Detector参数
o@qI!?p& 
asJ t 6C 图9. DPSK脉冲生成器和检测器
tN_~zP 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。 l:(?|1_ ^:2>I $ 增加正交调制 "Xj>dB1~
9=9R"X>L 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。 fO}Y$y\q uiq;{!dop 图10. DPSK发射器 , ik\MSS
这是建立我们的DPSK发射器的最后一步，现在运行仿真并观察信号输出的频谱（图11）。 2$O6%0 图11.DPSK发射器输出 DG/<#SCF
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。 Q32GI,M%B 66'AaA;0^i 加正交解调 7!q.MOYm
!$!"$-5 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。 (P 9$Ei0fv e$4l[&kH_ 图12. DPSK发送与接收器 kjRL|qx`a;
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。 ;|.IUXEgcF @\Yu?_a 
[p96H)8YU =%0r_#F%= 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。 .] BJM?9
2^fSC`! ~c|{PZ9U 图13. 同相和正交相位多进制解调信号
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F sSY 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。 2@f?yh0 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。 ! z_VwZ#, 29k\}m7l<* 使用调制器库以节省设计时间 F2Co Xe7
AjMx \'(C 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。 *!u
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。 ?& "!, u
=| A 图14. DPSK发射器（使用DPSK调制器）和接收器
T0lbMp 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。 ~ MW_=6U /;xmM 2B' 绘制多进制信号眼图 K*oWcsu
LYp=o8JW| 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。
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y-2 图15. PRBS生成器来生成多进制眼图的参数 $jNp-5+Q;
v1~`76^ 图16. DPSK系统，包括生成眼图的组件 \bumB<w(]
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。 ~
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Pt8 U0)i) {9YNv<3 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。 5:~BGK&{ Y TkV*^j 5 图17. 8DPSK系统在接收器上的眼图
