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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。
cy@oAoBq Ia%cc
L= 在创建一个项目之前，需要使用OptiSystem定义全局
参数。
P\dfxR;8% 图1. DPSK发射器全局参数
J ?{sTj"KB iY`[dsT 创建一个项目 RK@K>)"f P>q~ocq< 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 Imq< Z r4u ,I<ZbH 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。
?MywA'N@x 图2. DPSK Sequence Generator组件参数
zr ez* r } Wdj 组件和观察仪应根据图3进行连接。
Gd C=>\] 该布局相当于DPSK脉冲发生器。 请参阅OptiSystem项目文件：
1;m?:|6K{ “DPSK Step 1 – Pulse Generator.osd”
\#biwX 图3. DPSK脉冲发生器
5 xr2 )r"R 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。
V # vkj <,O| fY% 运行仿真
bo/U5p KOR*y(* 8 要运行
模拟，请执行以下步骤。
5n>zJ
~ EQoK\.;
G~ 
rk %p A-P2 IV&5a ]j 查看模拟结果 Zah<e6L %d:cC:` 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。
}qGd*k0F0 M%jR`qVFg. 
O\q6T7bfRW 0XljFQ 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。
y z3=# 7&etnQJ{ 图4.8位DPSK调制星座图（每码元3比特）
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}x6)}sz 7 mb_6f:Qh3 对于DPSK，有5个可能的值：
%*q^i}5)E ~W"@[*6w 
??Urm[Y.Z \Dr( /n 对于I和Q信号（见图5）
v\(6uej^ 图5.同相和正交相位多进制信号
-m ,Y6 B !x6N" 使用DPSK Sequence Decoder
wtL=^ owa&HW/_ 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。
'4GN%xi 1e9~):C~W 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。
(3K,f4S@ 图6. 测试DPSK序列编码与解码
^Et^,I:` kxrYA|x 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。
AH#a+<;a 图7. 经过DPSK编码/解码后的电信号
Bvj _^?_Vb 使用多阈值检测器 {qSMJja !t Y a jAz5N 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：
6%9 kc+
9 f\hQ>MLzt 
N.|zz)y 25 U+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。
,9KnC=_y 由于我们知道这是一个8 DPSK，输出振幅应该是
_b)Ie`a.H am ' K$s 
)yz)Fw|& a&kt!%p: 检测器将要求阈值来评估输入信号以确定等效输出电平，假设输入值与输出值相同（图8），我们将根据信号输入设置阈值
O<AGAD r_8;aPL 
zk@s#_3ct =yRv *C 或等效数值： - 0.85，-0.353，0.353和0.85。
^;{uop"DS 这些值将用于输入信号与阈值之间的比较：
r 0 OP !u 表2：基于阈值振幅的输入和输出 ); S8`V
',D%,N}J 此外，参数参考比特率应与多级信号比特率一致，这是二进制序列的原始比特率除以每个码元的比特数：全局比特率/ 3。图8为两个检测器的参数。
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ad,k 图8. M-ary Threshold Detector参数
E&"V~ 
19[.&-u" 图9. DPSK脉冲生成器和检测器
H:Q4!< :"nh76xg< 运行仿真后，您将看到二进制源和解码器输出上的示波器的结果相同（与图7结果相似）。 如果您没有合适的全局序列长度值，例如512bits，则图形将不同。
GAs.?JHd :Ez*<;pF' 增加正交调制 6 \UIp#X g%)cyri 我们已经知道如何对DPSK信号进行编码和解码; 现在我们可以使用正交调制来调制多进制信号。
^P.U_2& 图10. DPSK发射器 qx 0F*EH|
S s+ 这是建立我们的DPSK发射器的最后一步，现在运行仿真并观察信号输出的频谱（图11）。
图11.DPSK发射器输出 _$vbb#QXZG
Jh4pY#aF 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。
X_3hh} = |~v2~
加正交解调 }Q^*Zq9- 150x$~{/ 我们已经知道如何编码，解码和调制DPSK信号; 现在我们可以使用正交解调来解调DPSK信号。
p9MJa[}V 图12. DPSK发送与接收器 ZBQ @S
qd'Z|'j 对于正交解调器，频率参数因与发射器载波频率一样。为了正确地形成和缩放输出信号，阈值频率因此需要再次进行调整。
(BK_A {5 
m3(p7Z^Bq O sy _C<O (b1e!gJpy 正交解调器的输出信号如图13所示，信号与图5中的信号基本相同，但是它们由正交解调器低通滤波器时会出现失真。 如果在发射器和接收机之间添加一个信道，信号可能会有附加的失真和噪声。
SoFl]^l u{sb^cmy 图13. 同相和正交相位多进制解调信号
OeZ "WO Z;;A#h'%e 下一步是比较发射机和接收机的二进制信号。 如果系统参数正确，则应该具有与图7中相同的结果。
U{@2kg- 图12所示的布局是一个完整的8 DPSK发射器和接收器项目。 您可以使用该项目作为其他类型调制的起点，如QAM和OQPSK。 有关
软件中可用的不同类型调制的说明，请参阅OptiSystem组件库文档。
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4~;M\h 使用调制器库以节省设计时间 V he$ vH ]1[:fQF7/L 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。
]{t!J^Xn 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。
:+?r nb)N 图14. DPSK发射器（使用DPSK调制器）和接收器
<<Z, 1{3F I%<pS ,p 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。
X] W( }YM[aq?6 绘制多进制信号眼图 g`2O h5dA 9pWSvalw9 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。
*.T?#H 图15. PRBS生成器来生成多进制眼图的参数 v5{2hCdt
Bob-qCBV 图16. DPSK系统，包括生成眼图的组件 Jm 0.\[ J
\# N ? 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。
]8'PLsS9<w _S-@|9\&# ['K}p24, 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。
e3[Q6d&| 图17. 8DPSK系统在接收器上的眼图
