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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。
TZ[Zm *G9sy_ 在创建一个项目之前，需要使用OptiSystem定义全局
参数。
5W/{h q8}} 图1. DPSK发射器全局参数
QK)) { cK <5S@ORN 创建一个项目 { ;s;. RK[D_SmS 设置全局参数后，我们可以开始添加组件来设计DPSK发射器。
nq"evD5 ' +j<n[JLC 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。
!/`$AXO 图2. DPSK Sequence Generator组件参数
? B@&#E!/f f`jc#f5+' 组件和观察仪应根据图3进行连接。
&-%>q B|* 该布局相当于DPSK脉冲发生器。 请参阅OptiSystem项目文件：
-KH)J “DPSK Step 1 – Pulse Generator.osd”
M p~y0e 图3. DPSK脉冲发生器
`K*b?:0lp X'f. Q 为了演示全局和DPSK参数如何影响
仿真结果，我们可以运行该仿真并分析观察仪的结果。
~vHk&r]| cvnB!$eji 运行仿真 *O,H5lwU F/p,j0S 要运行
模拟，请执行以下步骤。
O. ,3| 7FLXx?nLY 
y}FZD? " u: &o}[ 查看模拟结果 L Cs__. {Z>
M
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。
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n`ViTwd]MQ W3r ?7!~ 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。
OtJ\T/q, nOb?-rR 图4.8位DPSK调制星座图（每码元3比特）
0fm*`4Q 
>G~mp<L L[g0&b %%- 对于DPSK，有5个可能的值：
8'Z:ydj^, n(1')?"mA 
(@r
`$5D.b #*9-d/K 对于I和Q信号（见图5）
.B72C[' c 图5.同相和正交相位多进制信号
(Glr\q]jF\ ujFzJdp3k 使用DPSK Sequence Decoder
QSw<%pcJE@ 0* ; O?T 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。
b| M3 `
mO*^ 1 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。
%zBCq"y 图6. 测试DPSK序列编码与解码
&Lm-()wb |TsE-t*E} 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。
2f>PO +4S{ 图7. 经过DPSK编码/解码后的电信号
fB1TFtAh /PzcvN
使用多阈值检测器 izg p*M, gU&%J4O 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:S0* @L/o\pvc 
7ZxaPkIu&% NTo !'p:s 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。
tZyo`[La 由于我们知道这是一个8 DPSK，输出振幅应该是
.zg8 i_ C x<0 H 
N8toxRu g{ IF_ 1 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
O.G'?m<: # h RC 
XV3 C`:b +Hvc_Av'' 或等效数值： - 0.85，-0.353，0.353和0.85。
T9W`?A 这些值将用于输入信号与阈值之间的比较：
x5}'7,A 表2：基于阈值振幅的输入和输出 #:jb*d?
$+JS&k/'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。
te|? )j 图8. M-ary Threshold Detector参数
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+1-B 图9. DPSK脉冲生成器和检测器
?eH&'m}- ) J]9 lW&y 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。
`Z: R Ce^ aj8A8ma*} 增加正交调制
$`ZzvZ'r Kl7WQg,XOi 我们已经知道如何对DPSK信号进行编码和解码; 现在我们可以使用正交调制来调制多进制信号。
I V%zO+ 图10. DPSK发射器 K<? nq0-
[(X y.L7x 这是建立我们的DPSK发射器的最后一步，现在运行仿真并观察信号输出的频谱（图11）。
图11.DPSK发射器输出 &Z(K6U#.
qm/ Q65>E 观察到信号的中心频率为调制频率为550 MHz，模拟带宽由全局参数采样率（1.944 GHz / 2 = 972 MHz）的半值定义。 这意味着如果要增加模拟带宽以适应更高的调制频率（> 900 MHz），则应在全局参数窗口中更改每比特采样数。
ZkL8 e :B3[:MpL} 加正交解调 )?+$x[f!* P-F)%T[ 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。
d->|EJP 图12. DPSK发送与接收器 E_Z{6&r
We0.3aG 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。
ojYbR<jn9 
mxor1P#| ! cKz7?w +uay(3m(( 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。
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Z; db'/`JeK
b 图13. 同相和正交相位多进制解调信号
_zlqtO J+rCxn?;g 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。
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U*yj 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。
l/;X?g5+ %ZHP2j
%~ 使用调制器库以节省设计时间 UOQEk22 ;iDPn2?6?x 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。
pv| Pm 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。
NM ]bgpP 图14. DPSK发射器（使用DPSK调制器）和接收器
/M b"V5S(W }VDqj}is 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。
%$%& m1Y h -iJlm 绘制多进制信号眼图 +`3!I G t9&)/# 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。
9x,RvWTb 图15. PRBS生成器来生成多进制眼图的参数 ^C2\`jLMY
[+O"<Ua 图16. DPSK系统，包括生成眼图的组件 5 ae2<Y=
p r%nbl 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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`b'R9 y:v, j42% gZ5[
C 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。
>2#8B 图17. 8DPSK系统在接收器上的眼图
