二进制相移键控(2PSK)调制电路课程设计
PSK 硬件系统课程设计
PSK 硬件系统课程设计一、实验目的1、加深理解二相相频键控（2PSK）系统的基本工作原理与电路组成,学会2PSK2、调制与解调系统的基本设计方法。
二、设计要求1、设计—PSK 调制器，调制载波为32KHz 正波弦；2、输入调制器的数字信息用周期为7 的m 序列代替，其速率为2Kb/s，要求调制器输出的载波失真度＜3%。
在无干扰时，解调器能正确还原输入调制器的m 序列。
3、数据信号的周期P 有两种方式选取：(1)P=7 的m 序列代替，码型为1110010，学生自己搭试电路产生；(2)P=15 的m 序列代替，码型为111100010011010，学生可借住TLS-T302通信原理实验平台上产生的信号；4、在TLS-T302 通信原理实验平台上的开发区内进行搭试电路和调试电路，实验形式有多种选取：(1)搭调制电路，解调电路用TLS-T302 通信原理实验平台上的；(2)搭解调电路，调制电路用TLS-T302 通信原理实验平台上的；搭调制电路和解调电路，用TLS-T302 通信原理实验平台上的电路只作参考。
三、设计思想数字基带信号是利用移位器和3-8译码器合成的。
32KHz的正反相的方波信号经过波形变换电路（相应中心频率的滤波器）变换成正弦波载波信号，分别作为4066 两个开关的的输入信号，基带信号以及它的取反值作为两开关的控制信号，则两个开关的输出信号的合成即为FSK 调制信号。
已调信号和一个与一路载波信号同频同相的方波信号通过4066 相干相乘再通。
经过一个包络检波器，再通过比较器可完成解调过程。
PSK调制原理PSK信号用载波相位的变化来表征被传输信息的状态，通常规定0相位载波和π相位载波分别表示传“1”和传“0”。
设二进制单极性码为an,其对应的双极性二进制码为bn,则2PSK信号的一般时域信号可以表示为：S2psk（t）= [ bn g(t-nTs)]cosωct 式中bn=-1（当an=0时，概率为P）bn=1（当an=1时，概率为1-P）’则时域信号可以变为: S2psk（t）= [ g(t-nTs)]cos（ωct+π），当an=0时 S2psk（t）= [ g(t-nTs)]cos（ωct+0）当an=1时由此可知2PSK信号是一种双边带信号，功率谱为：P2PSK（ƒ）= ƒs=P（1-P）[|G（ƒ+ ƒs）|2+|G（ƒ- ƒs）|2] + ƒs2（1-P）2|G（0）|2[δ(ƒ+ ƒs)+ δ(ƒ- ƒs)]2PSK信号的带宽为B2PSK=（ƒc+Rs）-（ƒc-Rs）= 2Rs式中Rs为码元速率。
FPGA课程设计 二进制相位键控(PSK)调制器与解调器设计
附件1：学号：课程设计二进制相位键控（PSK）调制题目器与解调器设计学院信息工程学院专业通信工程班级姓名指导教师陈适2014年 6月18日课程设计任务书学生姓名：专业班级：通信工程指导教师：陈适工作单位：信息工程学院题目：二进制相位键控（PSK）调制器与解调器设计初始条件：（1） Quartus II、ISE 等软件；（2）课程设计辅导书：《Xilinx FPGA 设计与实践教程》（3）先修课程：数字电子技术、模拟电子技术、通信原理主要任务:（1）掌握2CPSK、2DPSK的调制与解调原理；（2）掌握仿真软件Quartus II的使用方法；（3）完成对2CPSK、2DPSK的调制与解调仿真电路设计，并对仿真结果进行分析。
时间安排:（1）2014 年6月11日--2014 年6月18日理论设计、仿真设计地点：鉴主13 楼通信工程综合实验室、鉴主15 楼通信工程实验室。
（2）2014 年6 月18 日进行理论答辩。
指导教师签名：年月日系主任（或责任教师）签名：年月日移动通信迅速发展的得以实现，离不开数字处理技术。
其中，数字调制与解调技术在通信领域中发挥着重大作用。
为了使数字信号在带通信道中传输，必须使用数字基带信号对载波进行调制，以使信号与信道的特性匹配，再在接收端通过解调恢复出原始数字信号，实现数字信息的传递。
相移键控（PSK）就是数字信号调制的一种有用并且广泛使用的方式。
为了很好地完成本次FPGA课程设计，我对2CPSK、2DPSK的调制与解调原理进行了深入的了解和研究；利用仿真软件Quartus II，对2CPSK、2DPSK 进行调制与解调的设计和仿真，并对仿真结果进行了分析。
关键词：PSK；Quartus II；数字调制；仿真Realizing the rapid development of mobile communication, cannot do without the digital processing technology. additionly, digital modulation and demodulation technology plays an important role in the field of communication. In order to make the digital signaltransmit in a communication channel, digital baseband signal must be on the carrier modulation, so that the characteristics of the signal must match with channel .Then the receiver through demodulation restores the original digital signal by demodulation, so transmission of digital information is accomplished. Phase shift keying (PSK)is one kind of digital signal modulation that is useful and widely . In order to complete the FPGA curriculum design, I have conducted a deep study and research about the modulation and demodulation principle of 2CPSK and 2DPSK .by using the simulation software Quartus II,I design and emulate the modulation and demodulation of 2CPSK and 2DPSK, and the simulation results are analyzed.Key word:PSK；Quartus II；digital modulation；emulation目录摘要 (I)Abstract (II)1. 前言 (1)2. 基本原理及数学模型 (2)2.1 相移键控PSK的原理 (2)2.2 2CPSK的调制与解调原理 (2)2.2.1 2CPSK的调制 (2)2.2.2 2CPSK的解调 (4)2.3 2DPSK的调制与解调原理 (4)2.3.1 2DPSK的调制 (4)2.3.2 2DPSK的解调 (7)2.4 2 CPSK和2DPSK的比较 (8)3. 仿真结果记录与分析 (10)3.1 仿真环境介绍 (10)3.2 仿真波形结果分析 (10)3.2.1 2CPSK的调制与解调 (11)3.2.2 2DPSK的调制与解调 (12)3.3 仿真生成的电路图 (13)3.3.1 2CPSK调制与解调仿真生成的RTL视图及电路图 (13)3.3.3 2DPSK调制与解调仿真生成的RTL视图及电路图 (15)4. 设计及实现过程中遇到的问题 (16)5. 心得体会 (18)参考文献 (19)附录 (20)附录1 2CPSK调制器的程序代码 (20)附录2 2CPSK解调器的程序代码 (21)附录3 2DPSK调制器绝对码转换为相对码的程序代码 (22)附录4 2DPSK解调器相对码转换为绝对码的程序代码 (23)1. 前言调制解调在通信系统中具有十分重要的作用。
二进制频移键控(2FSK)调制电路设计
《通信系统基础实验》课程设计性实验报告设计课题：二进制频移键控（2FSK）调制电路设计专业班级：通信工程3班学生姓名：王文龙学号： 08250319指导教师：陈昊在实际通信系统中，大部分信道不能直接传输基带信号，必须用基带信号对载波波形的参量进行控制，使载波的这些参量随基带信号的变化而变化，即以正弦波作为载波的数字调制系统。
和模拟调制一样，数字调制也有调幅、调频和调相三种基本形式。
调频信号即2FSK 信号是数字通信系统使用较早的一种通信方式，由于这种通信方式容易实现，抗噪声和抗衰减性能较强，因此在低速数据传输通信系统中得到了较为广泛的应用。
2FSK信号的产生可利用一个矩形脉冲序列对一个载波进行调频而获得。
这正是频率键控通信方式早期采用的实现方法，也是利用模拟调频法实现数字调频的方法。
2FSK信号的另一产生方法便是采用键控发法，即利用受矩形脉冲序列控制的开关电路对两个不同的独立频率源进行选择。
2FSK它是利用载频频率变化来传输数字信息。
数字载频信号又可分为相位离散和相位连续两种情形。
若两个振荡频率分别由不同的独立振荡器提供，它们之间的相位互不相关，这就叫相位离散的数字调频信号；若两个振荡频率由同一振荡信号源提供，是对其中一个载频进行分频，这样产生的两个载波就是相位连续的数字调频信号。
本实验电路利用移频键控法，由振荡器产生不同的载频频率作为两个不同频率的载频信号，即为相位不同的数字调频信号，由基带信号对不同频率的载波信号进行选择。
一、设计实验目的 (1)二、设计指标 (1)三、2FSK调制电路设计思路 (1)四、单元电路设计原理分析 (2)五、整体电路图设计与仿真 (3)六、硬件组装与测试 (5)总结 (6)参考文献 (6)附件1：硬件电路图及实验结果： (7)附件2：各元件引脚图： (8)附件3：元器件清单： (9)一、设计实验目的1、理解FSK调制的工作原理及电路组成；2、掌握系统各功能模块的基本工作原理；3、利用Multisim软件对数字通信的原理进行仿真，观察仿真并进行波形分析；4、学会对2FSK调制器的工作过程进行检查及对主要性能指标进行测试的方法。
2PSK系统课程设计
《通信原理》课程设计说明书鉴于Matlab的2PSK系统设计学院：电气与信息工程学院学生姓名：指导教师：职称副教授专业：通信工程班级：通信1302班学号：达成时间：2016年5月学院：电气与信息工程学院专业：通信工程指导教师学生姓名课题名称鉴于MATLAB的2PSK系统设计一、设计任务利用MATLAB 设计一个2PSK系统。
二、设计内容2PSK系统中包含调制、加噪滤噪与解调部分，详细内容以下：内（1）产生基带信号；容（2）产生已调信号；及（3）已调信号经过高斯白噪声信道；任（4）对信号输出端的混淆信号中的噪声进行滤除；务5）信号的解调；6）抽样裁决码元重生。
三、设计要求设计出一个2PSK系统，对2PSK系统进行仿真剖析，并编写设计说明书。
主[1]樊昌信,曹丽娜.通信原理[M].北京:国防工业第一版社,2015.要[2]刘晓东,董辰辉.MATLAB 从入门到精晓[M].北京:人民邮电第一版社,2010.参考[3]常华,袁刚,常敏嘉.仿真软件教程.北京:清华大学第一版社,2006.资[4]料[5]朱阳燕.鉴于MATLAB 的2PSK系统仿真[J].科技信息,2008(17):82.教研室意见教研室主任：年月日现代通信系统是一个十分复杂的工程系统，通信系统设计研究也是一项十分复杂的技术。
因为技术的复杂性，在现代通信技术中，愈来愈重视采纳计算机仿真技术来进行系统剖析和设计。
跟着电子信息技术的发展，已经从仿真研究和设计协助工具，发展成为今日的软件无线电技术，这就使通信系统的仿真研究拥有更重要和更适用的意义。
课程设计第一介绍了课题的研究背景及意义和课题的研究内容，其次描绘了2PSK系统的有关知识理论，侧重解说了2PSK系统的两种调制方式：模拟调制法和键控法，和它的解调方式，相关解调。
而后在掌握了2PSK系统原理的基础上利用MATLAB软件对数字调制方式2PSK进行了编程仿真切现，MATLAB是一个用于电路与通信系统设计、仿真的动向系统剖析工具，可用于信号办理、滤波器设计及复杂的通信系统数学模型的成立等。
2psk调制与解调实验报告
竭诚为您提供优质文档/双击可除2psk调制与解调实验报告篇一：2psK解调实验报告实验二：2psK和QpsK（院、系）专业班课学号20XX20214420姓名谢显荣实验日期1、2psK实验一、实验目的运用mATLAb编程实现2psK调制过程，并且输出其调制过程中的波形，讨论其调制效果。
二、实验内容编写2psK调制仿真程序。
2psK二进制相移键控，简记为2psK或bpsK。
2psK信号码元的“0”和“1”分别用两个不同的初始相位0和π来表示，而其振幅和频率保持不变。
故2psK信号表示式可写为：s(t)=Acos(w0t+θ)式中，当发送“0”时，θ=0；当发送“1”时，θ=π。
或者写成：╱Acos(w0t)发送“0”时s(t)=╲Acos(w0t+π)发送“1”时由于上面两个码元的相位相反，故其波形的形状相同，但极性相反。
因此，2psK信号码元又可以表示成：╱Acosw0t发送“0”时s(t)=╲-Acosw0t发送“1”时任意给定一组二进制数，计算经过这种调制方式的输出信号。
程序书写要规范，加必要的注释；经过程序运行的调制波形要与理论计算出的波形一致。
三、实验原理数字信号的传输方式分为基带传输和带通传输，在实际应用中，大多数信道具有带通特性而不能直接传输基带信号。
为了使数字信号在带通信道中传输，必须使用数字基带信号对载波进行调制，以使信号与信道的特性相匹配。
这种用数字基带信号控制载波，把数字基带信号变换为数字带通信号的过程称为数字调制。
数字调制技术的两种方法：①利用模拟调制的方法去实现数字式调制，即把数字调制看成是模拟调制的一个特例，把数字基带信号当做模拟信号的特殊情况处理；②利用数字信号的离散取值特点通过开关键控载波，从而实现数字调制。
这种方法通常称为键控法，比如对载波的相位进行键控，便可获得相移键控（psK）基本的调制方式。
图1相应的信号波形的示例101调制原理数字调相：如果两个频率相同的载波同时开始振荡，这两个频率同时达到正最大值，同时达到零值，同时达到负最大值，它们应处于"同相"状态；如果其中一个开始得迟了一点，就可能不相同了。
2PSK数字信号调制解调系统设计
摘要数字信号的传输方式分为基带传输和带通传输。
然而，实际中的大多数信道（如无线信道）因具有带通特性而不能直接传送系带信号，这是因为数字基带信号往往含有丰富的低频分量。
为了使数字信号在带通信道中传输，必须用数字基带信号对载波进行调制，以使信号与信道的特性相匹配。
这种用数字基带信号控制载波，把数字基带信号变换为数字带通信号的过程称为数字调制。
在接收端通过解调器把贷通信号还原成数字基带信号的过程称为数字解调。
通常把调制和解调过程的数字传输系统叫做数字带通传输系统。
一般来说，数字调制与模拟调制的原理基本相同，但是数字信号有离散取值的特点。
因此数字调制技术有两种方法：①利用模拟调制的方法去实现数字式调制，即把数字调制看成是模拟调制的一个特例，把数字基带信号当做模拟信号的特殊情况处理；②利用数字信号的离散取值特点通过开关键控载波，从而实现数字调制。
这种方法通常称为键控法，对载波的振幅、频率和相位进行键控，即可获得ASK、FSK、PSk三种基本数字调制方式。
本次课程设计主要是运用MATLAB集成环境下的Simulink仿真平台设计一个2PSK数字信号调制解调系统。
设计采用的是键控法进行调制。
关键字：Matlab Simulink 2P目录一、课程设计目的 (3)二、课程设计时间安排 (3)三、课程设计及要求 (3)1.基本工作原理 (3)1）数字通信系统 (3)2）调制方法：键控法 (4)3）解调方法：相干解调法 (4)2、设计系统 (4)1）Simulink仿真框图 (4)2）工作原理 (5)3）设定参数 (6)3 .MATLAB仿真 (11)1）波形仿真图 (11)4）分析基带信号和已调信号的功率谱密度 (14)5）误码率分析 (15)四、课程设计心得体会 (18)五、参考文献 (19)一、课程设计目的通过课程设计，巩固已经学过的有关数字调制系统的知识，加深对知识的理解和应用，学会应用Matlab Simulink工具对通信系统进行仿真。
2PSK仿真课程设计报告
课程设计报告书题目2PSK调制解调器的建模与仿真姓名学号专业班级指导教师时间2015 年1 月10 日课程设计任务书2PSK调制解调器的建模与仿真摘要数字传输系统中，数字信号对高频载波进行调制，变为频带信号，通过信道传输，在接收端解调后恢复成数字信号，由于大多数实际信号都是带通型的，所以必须先用数字频带信号对载波进行调制，形成数字调制信号再进行传输，因此，调制解调技术是实现现代通信的重要手段。
数字调制地实现，促进了通信的飞速发展。
研究数字通信调制理论，提供有效调制方法有着重要意义。
实现调试解调的方法有很多种，本文应用了键控法产生调制与解调信号。
数字相位调制又称相移键控记作PSK(Phase Shift Keying)，二进制相移键控记作2PSK，它们是利用载波振荡相位的变化来传送数字信号的，在二进制数字解调中，当正弦载波的相位随二进制数字基带信号离散变化，则就产生二进制移相键控2PSK信号。
重点介绍了2PSK的调制与解调的工作原理，以及通过MATLAB进行设计和仿真，并且分析了各阶段信号的频谱及误码率。
关键词数字调制与解调；2PSK；MATLAB仿真目录课程设计任务书............................................................................................. 错误!未定义书签。
摘要............................................................................................................. 错误!未定义书签。
1 设计概述..................................................................................................... 错误!未定义书签。
2PSK和2DSK课设报告
华东交通大学课程设计目录1绪论 (1)22PSK信号发生器设计 (3)2.1 2PSK基本原理 (3)2.22PSK信号发生器设计思想 (4)2.3 2PSK实验设计流程图 (5)2.4 2PSK程序（VHDL）设计与分析 (6)2.4.1设计库和标准程序包 (6)2.4.2定义实体psk (6)2.4.3定义结构体psk (7)2.5 2PSK波形仿真图 (11)2.6 2PSK硬件测试 (12)3创新型实验--- 2DPSK信号发生器设计 (14)3.1 2DPSK基本原理 (14)3.2 2DPSK信号发生器设计思想 (15)3.3 2DPSK实验设计流程图 (16)3.4 2DPSK程序设计与分析 (17)3.5 2DPSK波形仿真图 (20)刘青:2PSK信号发生器设计3.6 2DPSK硬件测试 (22)4课程设计总结 (23)谢辞 (24)参考文献 (25)附录 (26)附录A 2PSK信号发生器程序 (26)附录B 2DPSK信号发生器程序 (29)华东交大课程设计1绪论随着现代电子技术和计算机技术的飞速发展，电子线路的设计工作也日益显得重要。
经过人工设计、制作实验板、调试再修改的多次循环才定型的传统产品设计方法必然被计算机辅助设计所取代，因为这种费时费力又费资源的设计调试方法既增加了产品开发的成本，又受到实验工作场地及仪器设备的限制。
为了克服上述困难，加拿大Interactive Image Technologies公司推出的基于Windows 95／98／NT操作系统的EDA软件（Electronics Workbench“电子工作台”，EWB）。
他可以将不同类型的电路组合成混合电路进行仿真。
EWB是用在计算机上作为电子线路设计模拟和仿真的新的软件包，是一个具有很高实用价值的计算机辅助设计工具。
目前已在电子工程设计等领域得到了广泛地应用。
与目前流行的电路仿真软件相比较，EWB具有界面直观、操作方便等优点。
二进制相移键控(2PSK)
n二进制相移键控（2PSK2PSK 言号的表达式在2PSK 中，通常用初始相位0和 分别表示二进制“1”和“ 0” 因此，2PSK 言号的时域表达式为S 2PSK (t)A COS (衣 n )因此，上式可以改写为由于两种码元的波形相同，极性相反，故 2PSK 信号可以表述为一个 双极性全占空矩形脉冲序列 与一个正弦载波的相乘：S 2PSK (t) ft COS c tf(t) a n g(t nT s )式中,n表示第n 个符号的绝对相位:0,发送“1”时 ,发送“0”时S 2PSK (t)A COS c t,概率为PA COS c t,概率为1 P式中:这里，g （t ）是脉宽为二的单个矩形脉冲，而a n 的统计特性为：1, 概率为P 1,概率为1 P即发送二进制符号“1”时（a n 取+1）, S 2PS （t ）取0相位；发送二进制 符号“0”时（a n 取-1），S 2Ps 〈t ）取 相位。
这种以载波的不同相键控法位直接去表示相应二进制数字信号的调制方式, 称为二进制绝对相移方式。
2PSK 言号的调制模拟调制的方法WVX/单/双cos t180移相f(t)2PSK 言号的解调2PSK只能采用相干解调,因为发” 0”或发” 1”时，其采用相位变化携带信息。
具体地说：其振幅不变（无法提取不同的包络）；频率也不变（无法用滤波器分开）。
S(t)d F器输出COS t b2PSK 的“倒n 现象”或“反向工作”(b)波形图中，假设相干载波的基准相位与 2PSK 信号的调制载波的基准 相位一致（通常默认为0相位）。
但是，由于在2PSK 信号的载波恢复 过程中存在着的相位模糊，即恢复的本地载波与所需的相干载波可能 同相，也可能反相，这种相位关系的不确定性将会造成解调出的数字 基带信号与发送的数字基带信号正好相反，即“1”变为“ 0”，“0”10 11 {an}------- — ---------------- ---------- t2PSK 信号「本地载波 —一—一x(t) 1 0 1 11'A1I/>V H1/v>IIIIIII_-----定时脉冲 抽样值{a n }定时脉冲 抽样值i o ri 1At{a n }(c)k t —t{a n } 2PSK 信号 本地载波z(t)—t变为“ 1”，判决器输出数字信号全部出错。
二进制移相键控 2PSK
5.3.1 二进制相移键控（2PSK）1. 一般原理及实现方法绝对相移是利用载波的相位（指初相）直接表示数字信号的相移方式。
二进制相移键控中，通常用相位0和来分别表示“0”或“1”。
2PSK已调信号的时域表达式为（5-58）这里，与2ASK及2FSK时不同，为双极性数字基带信号，即（5-59）式中，是高度为1，宽度为的门函数；（5-60）因此，在某一个码元持续时间内观察时，有，或（5-61）当码元宽度为载波周期的整数倍时，2PSK信号的典型波形如图5-17所示。
图5-17 2PSK信号的典型波形2PSK信号的调制方框图如图5-18示。
图（a）是产生2PSK信号的模拟调制法框图；图（b）是产生2PSK信号的键控法框图。
图5-18 2PSK调制器框图就模拟调制法而言，与产生2ASK信号的方法比较，只是对要求不同，因此2PSK信号可以看作是双极性基带信号作用下的DSB调幅信号。
而就键控法来说，用数字基带信号控制开关电路，选择不同相位的载波输出，这时为单极性NRZ或双极性NRZ脉冲序列信号均可。
2PSK信号属于DSB信号，它的解调，不再能采用包络检测的方法，只能进行相干解调，其方框图如图5-19。
工作原理简要分析如下。
图5-19 2PSK信号接收系统方框图不考虑噪声时，带通滤波器输出可表示为（5-62）式中为2PSK信号某一码元的初相。
时，代表数字“0”；时，代表数字“1”。
与同步载波相乘后，输出为（5-63）经低通滤波器滤除高频分量，得解调器输出为（5-64）根据发端产生2PSK信号时（0或）代表数字信息（“1”或“0”）的规定，以及收端与的关系的特性，抽样判决器的判决准则为（5-65）其中为在抽样时刻的值。
2PSK接收系统各点波形如图5-20所示。
可见，2PSK信号相干解调的过程实际上是输入已调信号与本地载波信号进行极性比较的过程，故常称为极性比较法解调。
由于2PSK信号实际上是以一个固定初相的末调载波为参考的，因此，解调时必须有与此同频同相的同步载波。
通信原理课程设计-2psk调制与解调
基于MATLAB-Simulink的2PSK仿真摘要:Simulink是MATLAB最重要的组件之一，它提供一个动态系统建模、仿真和综合分析的集成环境。
在该环境中，无需大量书写程序，而只需要通过简单直观的鼠标操作，就可构造出复杂的系统。
Simulink 具有适应面广、结构和流程清晰及仿真精细、贴近实际、效率高、灵活等优点，并基于以上优点Simulink 已被广泛应用于控制理论和数字信号处理的复杂仿真和设计。
本文主要是以simulink为基础平台，对2PSK信号的仿真。
首先有关通信的绪论，然后文章第一章是课程设计的要求。
第二章是对2PSK信号调制及解调原理的详细说明；第三章是本文的主体也是这个课题所要表现的主要内容2PSK信号的仿真部分，调制和解调都是simulink建模的的方法及参数设置。
本文的主要目的是对simulink的熟悉和对数字通信理论的更加深化和理解。
关键词：2PSK；调制与解调；simulink；目录第一章绪论 (1)1.1通信技术背景 (1)1.2 课程设计的目的 (1)1.3 课程设计的基本任务和要求 (1)1.4 MATLAB/Simulink的简介 (2)第二章 2psk信号的调制与解调原理 (3)2.1数字调制的基本原理 (3)2.2二进制相移键控 (3)第三章实验仿真与结果分析 (7)3.1调制部分 (7)3.1.1 Simulink中2PSK调制的模块框图 (7)3.1.2 各模块参数的设置 (7)3.1.3 调制系统中各模块的波形 (8)3.1.4结果分析 (8)3.2解调部分 (9)3.2.1解调模块框图 (9)3.2.2 各模块参数设置 (9)3.2.3 各模块的波形 (10)3.2.4结果分析 (11)3.3加入高斯白噪声的调制与解调 (11)3.3.1系统框图3-3-1 (11)3.3.2 各模块参数的设置 (11)3.3.3 示波器得到的波形 (13)3.3.4结果分析 (14)第四章结束语 (15)参考文献 (16)第一章绪论1.1通信技术背景通信就是克服距离上的障碍，从一地向另一地传递和交换消息。
2PSK解调实验报告
实验二：2PSK和QPSK信科院（院、系）创新实验专业141 班通信原理课学号201420214420 姓名谢显荣实验日期1、2PSK实验一、实验目的运用MATLAB编程实现2PSK调制过程，并且输出其调制过程中的波形，讨论其调制效果。
二、实验内容编写2PSK调制仿真程序。
2PSK二进制相移键控，简记为2PSK或BPSK。
2PSK信号码元的“0”和“1”分别用两个不同的初始相位0和π来表示，而其振幅和频率保持不变。
故2PSK信号表示式可写为：t+θ)S(t)=Acos(w式中，当发送“0”时，θ=0；当发送“1”时，θ=π。
或者写成：╱ Acos(wt) 发送“0”时s(t)=╲Acos(w0t+π)发送“1”时由于上面两个码元的相位相反，故其波形的形状相同，但极性相反。
因此，2PSK 信号码元又可以表示成：t 发送“0”时╱ Acosws(t)=╲-Acosw0t发送“1”时任意给定一组二进制数，计算经过这种调制方式的输出信号。
程序书写要规范，加必要的注释；经过程序运行的调制波形要与理论计算出的波形一致。
三、实验原理数字信号的传输方式分为基带传输和带通传输，在实际应用中，大多数信道具有带通特性而不能直接传输基带信号。
为了使数字信号在带通信道中传输，必须使用数字基带信号对载波进行调制，以使信号与信道的特性相匹配。
这种用数字基带信号控制载波，把数字基带信号变换为数字带通信号的过程称为数字调制。
数字调制技术的两种方法：①利用模拟调制的方法去实现数字式调制，即把数字调制看成是模拟调制的一个特例，把数字基带信号当做模拟信号的特殊情况处理；②利用数字信号的离散取值特点通过开关键控载波，从而实现数字调制。
这种方法通常称为键控法，比如对载波的相位进行键控，便可获得相移键控（PSK）基本的调制方式。
图1 相应的信号波形的示例1 0 1调制原理数字调相：如果两个频率相同的载波同时开始振荡，这两个频率同时达到正最大值，同时达到零值，同时达到负最大值，它们应处于"同相"状态；如果其中一个开始得迟了一点，就可能不相同了。
通信原理硬件实验二 PSK调制解调
电子信息与自动化学院《通信原理》实验报告学号：姓名：实验名称：硬件实验二 PSK调制解调实验成绩：一、实验目的1．掌握PSK调制解调的工作原理及性能要求；2．进行PSK调制、解调实验，掌握相干解调原理和载波同步方法；3．理解PSK相位模糊的成因，思考解决办法。
二、实验仪器1．RZ9681实验平台2．实验模块：•主控模块•基带信号产生与码型变换模块-A2•信道编码与频带调制模块-A4•纠错译码与频带解调模块-A53．100M双通道示波器4．信号连接线5．PC机（二次开发）三、实验原理1、PSK调制原理2PSK（二进制相移键控，Phase Shift Keying）信号是用载波相位的变化表征被传输信息状态的，通常规定0相位载波和π相位载波分别代表传“0”和传“1”。
图3.3.3 1 2PSK调制信号波形PSK调制由“信道编码与频带调制-A4”模块完成，该模块基于FPGA和DA芯片，采用软件无线电的方式实现频带调制。
图3.3.3.2 PSK调制电路原理框图硬件实验二PSK调制解调实验报告姓名：学号：上图中，基带数据和时钟，通过4P5和4P6两个铆孔输入到FPGA中，FPGA软件完成PSK的调制后，再经DA数模转换即可输出相位键控信号，调制后的信号从4P9输出。
2、PSK解调原理实验中2PSK信号的解调采用相干解调法，首先要从调制信号中提取相干载波，在实验中采用数字costas环提取相干载波，二相PSK(DPSK)解调器采用数字科斯塔斯环(Constas 环)解调，其原理如下图所示。
图3.3.3.3 数字科斯塔斯特环原理图设已调信号表达式为（A1为调制信号的幅值），经过乘法器与载波信号A2（A2为载波的幅值）相乘，得：可知，相乘后包括二倍频分量和分量（为时间的函数）。
因此，需经低通滤波器除去高频成分，得到包含基带信号的低频信号，然后同向端和正交端两路信号相乘，其差值作为环路滤波器的输入，然后控制VCO载波频率和相位，得到和调制信号同频同相的本地载波。
二进制数字频带传输系统设计——2PSK系统
二进制数字频带传输系统设计——2PSK系统1技术要求设计一个2PSK数字调制系统，要求：（1）设计出规定的数字通信系统的结构；（2）根据通信原理，设计出各个模块的参数（例如码速率，滤波器的截止频率等）；（3）用Matlab或SystemView 实现该数字通信系统；（4）观察仿真并进行波形分析；（5）系统的性能评价。
2 基本原理二进制移相键控（2psk）方式是受键控的载波相位按基带脉冲序列的规律而改变的一种数字调制方式。
设计中两个载波相位相差∏，通常规定0相位载波和∏相位载波分别代表传1和传0，这种以载波的不同相位直接去表示相应的数字信息的移相键控，通常称为S（t） 1 0 0 1 0 1 1Ф∏ 0 0 ∏ 0 ∏∏图1 2psk基带信号与调制信号波形绝对移相方式。
图1为2psk基带信号与调制后的波形。
2psk信号属于DSB信号, 只有一种解调方法,不再能采用包络检测的方法,只能进行相干解调。
3 建立模型描述3.1用Systemview实现2psk调制解调系统3.1.1用Systemview实现2PSK的调制2PSK的调制方法：模拟法和数字键控法。
模拟法得到的调制信号是由基带信号与载波相乘后得到得；数字键控法是由信源控制单刀双掷开关来选择正弦载波或经∏相位变化的正弦载波，当输入基带信号为“0”时选择正弦载波，当输入基带信号为“1”时选择经∏相位变化的正弦载波。
3.1.2 用Systemview实现2PSK的解调它的解调,不再能采用包络检测的方法,只能进行相干解调，其原理框图如图3.2。
图3.2 2PSK的解调原理框图3.1.3 2PSK的功率谱图3.3 2PSK功率谱图2PSK信号的功率谱分析：当双极性基带信号等概出现时，2PSK信号的功率谱仅由连续谱组成。
否则，2PSK信号的功率谱由连续谱和离散谱两部分组成。
连续谱取决于基带信号经线性调制后的双边带谱，而离散谱则取决于载波分量。
2psk的带宽B2PSK=2B S=2f b。
实验五 2PSK调制解调
实验五 2PSK 调制解调仿真（院、系） 专业 班 课程一、实验目的1．熟悉2PSK 调制解调原理。
2．掌握编写2PSK 调制解调程序的要点。
3．掌握使用Matlab 调制解调仿真的要点。
二、实验容1．根据2PSK 调制解调原理，设计源程序代码。
2．通过Matlab 软件仿真给定信号的调制波形。
3. 对比给定信号的理论调制波形和仿真解调波形。
三、实验原理 1. 2PSK 的调制原理所谓的二进制相移键控（2PSK ）信号，是指在二进制调制中，正弦载波的相位随着二进制数字基带信号离散变化而产生的信号。
已调信号载波可以用“0”和“π”或者“+π/2”和“-π/2”来表示二进制基带信号的“0”和“1”。
2PSK 信号的时域表达式为：)cos(2n c PSK t A e ϕω+= 其中，n ϕ表示第n 个符号的绝对相位：时发送时发送”“”“0１０n ⎩⎨⎧=πϕ即2PSK 表达式也可以为：PP tA tA t e c c PSK -⎩⎨⎧-=1cos cos )(2概率为概率为ωω即发送二进制符号“0”时（取＋1），取0相位；发送二进制符号“1”时（取－1），取π相位。
所以二进制绝对相移，则是以载波的不同相位直接去表示相应 二进制数字信号。
由于表示信号的两种码元的波形相同，极性相反，故2PSK 信号一般可以表述为一个双极性全占空矩形脉冲序列与一个正弦载波的相乘。
由于2PSK信号是双极性不归零码的双边带调制，所以如果数字基带信号不是双极性不归零码时，则要先转成双极性不归零码，然后再进行调制。
调制方法有模拟法和相位键控选择法。
2PSK调制原理图如图1和图2所示。
模拟法使源信号如果不是双极性不归零，则转成双极性不归零码后与本地载波相乘即可调制成2PSK信号。
相位键控选择法则是通过电子开关来实现的，当双极性不归零码通过电子开关时，遇低电平就以180度相移的本地载波相乘输出，遇高电平，电子开关则连通没相移的本地载波上然后输出。
通信原理课程设计2psk
目录1绪论 (1)2原理分析 (1)2.1 SystemView软件简介 (1)2.2 二进制移相键控（2PSK）的基本原理 (2)2.3 时分复用 (3)2.4 频分复用 (3)3系统设计 (3)3.1 系统结构设计 (4)3.2 系统模块设计 (5)3.2.1时分复用模块 (5)3.2.2 位同步模块 (5)3.2.3 帧同步模块 (6)3.2.4 时分复用分接模块 (7)4系统仿真与调试 (8)4.1时分复用模块 (8)4.2 位同步信号 (9)4.3 帧同步信号 (9)4.4 时分复用分接 (9)5设计体会 (10)参考文献 (11)1 绪论在当今高度信息化的社会，信息和通信已经成为现代社会的“命脉”。
通信作为传输信息的手段和方式，与传感技术、计算机技术相互融合，已成为21世纪国际社会和世界经济发展的强大推动力。
本文设计了一款4路基带的2PSK信号传输系统。
实现了2PSK信号的产生、调制解调，以及在有噪声有衰减信道中的传输，4路2PSK信号的时分复用和频分复用，帧同步与位同步信号的产生与使用。
本报告包括了具体设计任务，基本思路及所涉及的相关理论，设计流程图，设计过程中出现的问题及相应解决办法，系统模拟运行结果，系统电路图，个人体会及建议等。
2 原理分析2.1 SystemView软件简介Systemview是El ANIX公司推出的一个完整的动态系统设计、模拟和分析的可视化软件。
他可以提供大量的信号源供系统分析使用；其丰富的算子图符和函数库便于设计和分析各种系统；其多种信号接受器为时域和频域的数值分析提供便捷的途径；其无限制的分层结构使建立大而复杂的系统变得容易；另外他还提供对于外部数据文件的接口，使信号分析更加灵活方便。
Systemview操作简单，使用方便，只要用鼠标从Systemview 库中选择图符并将他们拖拽到设计窗口中连接起来创造线性和非线性，离散和连续，模拟、数字和混合模式的系统，Systemview 的所有图符都有相似的参数定义窗口，我们所要做的只是修改各个图符的参数，无需编程即可实现系统的设计和模拟。
基于MATLAB的二进制移相键控(2PSK)调制与解调课程设计任务书
课程设计任务书学生姓名：专业班级：指导教师：工作单位：题目：信号分析处理课程设计－基于MATLAB的二进制移相键控（2PSK）调制与解调分析初始条件：1.Matlab6.5以上版本软件；2.先修课程：通信原理等；要求完成的主要任务：（包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求）1、利用MATLAB中的simulink工具箱中的模块进行二进制移相键控（2PSK）调制与解调，观察波形变化；2、画出程序设计框图，编写程序代码，上机运行调试程序，记录实验结果（含计算结果和图表等），并对实验结果进行分析和总结；3、课程设计说明书按学校统一规范来撰写，具体包括：⑴目录；⑵理论分析；⑶程序设计；⑷程序运行结果及图表分析和总结；⑸课程设计的心得体会（至少800字，必须手写。
）；⑹参考文献（不少于5篇）。
时间安排：周一、周二查阅资料，了解设计内容；周三、周四程序设计，上机调试程序；周五、整理实验结果，撰写课程设计说明书。
指导教师签名：年月日系主任（或责任教师）签名：年月日目录1 理论分析 (1)1.1基础知识 (1)1.2二进制相移键控基本原理 (1)1.3二进制相移键控调制 (2)1.4二进制相移键控解调 (4)2 程序设计与仿真模型建立 (6)2.1设计与仿真基础 (6)2.2程序设计实现 (7)2.3 Simulink仿真模型建立 (12)3 程序运行结果与仿真结果 (19)3.1程序运行结果与分析 (19)3.2 Simulink仿真结果与分析 (20)4 心得体会 (22)参考文献 (24)1 理论分析1.1基础知识数字信号的传输方式分为基带传输和带通传输。
然而，实际中的大多数信道（如无线信道）因具有带通特性而不能直接传送基带信号，这是因为数字基带信号往往具有丰富的低频分量。
为了使数字信号在带通信道中传输，必须用数字基带信号对载波进行调制，以使信号与信道的特性相匹配。
这种用数字基带信号控制载波，把数字基带信号变换为数字带通信号（已调信号）的过程称为数字调制。
二进制移相键控 2PSK
5.3.1 二进制相移键控（2PSK）1. 一般原理及实现方法绝对相移是利用载波的相位（指初相）直接表示数字信号的相移方式。
二进制相移键控中，通常用相位0和来分别表示“0”或“1”。
2PSK已调信号的时域表达式为（5-58）这里，与2ASK及2FSK时不同，为双极性数字基带信号，即（5-59）式中，是高度为1，宽度为的门函数；（5-60）因此，在某一个码元持续时间内观察时，有，或（5-61）当码元宽度为载波周期的整数倍时，2PSK信号的典型波形如图5-17所示。
图5-17 2PSK信号的典型波形2PSK信号的调制方框图如图5-18示。
图（a）是产生2PSK信号的模拟调制法框图；图（b）是产生2PSK信号的键控法框图。
图5-18 2PSK调制器框图就模拟调制法而言，与产生2ASK信号的方法比较，只是对要求不同，因此2PSK信号可以看作是双极性基带信号作用下的DSB调幅信号。
而就键控法来说，用数字基带信号控制开关电路，选择不同相位的载波输出，这时为单极性NRZ或双极性NRZ脉冲序列信号均可。
2PSK信号属于DSB信号，它的解调，不再能采用包络检测的方法，只能进行相干解调，其方框图如图5-19。
工作原理简要分析如下。
图5-19 2PSK信号接收系统方框图不考虑噪声时，带通滤波器输出可表示为（5-62）式中为2PSK信号某一码元的初相。
时，代表数字“0”；时，代表数字“1”。
与同步载波相乘后，输出为（5-63）经低通滤波器滤除高频分量，得解调器输出为（5-64）根据发端产生2PSK信号时（0或）代表数字信息（“1”或“0”）的规定，以及收端与的关系的特性，抽样判决器的判决准则为（5-65）其中为在抽样时刻的值。
2PSK接收系统各点波形如图5-20所示。
可见，2PSK信号相干解调的过程实际上是输入已调信号与本地载波信号进行极性比较的过程，故常称为极性比较法解调。
由于2PSK信号实际上是以一个固定初相的末调载波为参考的，因此，解调时必须有与此同频同相的同步载波。
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前言
相移键控是利用载波的相位变化来传递数字信息，而振幅和频率保持不变。
传统的2PSK （二进制相位键控）调制可采用直接调相法即双极性数字基带信号与载波直接相乘的方法，也可以采用相位选择法即由振荡器和反相器电路来实现调制的方法。
对数字信息进行调制可以便于信号的传输；实现信道复用；改变信号占据的带宽；改善系统的性能。
相移键控在数据传输中,尤其是在中速和中高速的数传机中得到了广泛的应用。
相移键控有很好的抗干扰性,在有衰落的信道中也能获得很好的效果。
二进制移相键控(2PSK)方式是载波相位按基带脉冲序列的规律而改变的一种数字调制方式，和模拟调制不同的是，由于数字基带信号具有离散取值的特点，所以调制后的载波参量只有有限的几个数值，因而数字调制在实现的过程中常采用键控的方法，就像用数字信息去控制开关一样，根据数字基带信号的两个电平，使载波相位在两个不同的数值之间切换的一种相位调制方式。
当两个载波相位相差180度时，此时称为反向键控，也称为绝对相移方式。
本次设计实验旨在将理论和实践地结合。
依据所学知识，利用Multisim软件进行实验电路设计和仿真。
目录
一、设计实验目的 (1)
1．掌握二进制相移键控调制的概念。
(1)
二、设计指标 (1)
三、原理框图介绍 (1)
四、单元电路设计 (2)
1.载波发生器模块—555脉冲发生电路 (2)
2.载波倒相器 (5)
3.信码反相器 (5)
4.模拟开关CD4066 (5)
五、整体电路图设计与仿真 (6)
1.整体电路图设计说明 (6)
2.总电路图及仿真结果 (6)
六、设计总结 (8)
参考文献 (8)
附件二：元器件清单 (9)
一、设计实验目的
1．掌握二进制相移键控调制的概念。
2．实现二进制相移键控（2PSK）调制电路的设计。
二、设计指标
1．设计一个2PSK调制器，用键控法产生2PSK伪随机序列1110010周期信号。
2．要求调制器的载波频率为100KHz。
三、原理框图介绍
在PSK调制时，载波的相位随调制信号状态不同而改变。
如果一个波比另一个波相差半个周期，我们说两个波的相位差180度，也就是反相。
当传输数字信号时，“1”码控制发180度相位，“0”码控制发0度相位。
PSK也可分为二进制PSK（2PSK或BIT/SK）和多进制PSK（MPSK）。
在这种调制技术中，载波相位只有0和π两种取值，分别对应于调制信号的“0”和“1”。
传“1“信号时，发起始相位为π的载波；当传“0”信号时，发起始相位为0的载波。
2PSK的调制原理如下图所示：
图1 2PSK调制原理图
图2 2PSK时间波形图
四、单元电路设计
1.载波发生器模块—555脉冲发生电路
（1）555定时器的介绍
555定时器是一种模拟和数字功能相结合的中规模集成器件，它不仅用于信号的产生和变换，还常用于控制与检测电路中。
555定时器的电源电压范围宽，可在4.5V~16V工作，输出驱动电流约为200mA。
555的内部电路框图和外引脚排列图。
图3 555电路的内部电路
（2）555电路的工作原理
它内部包括两个电压比较器，三个等值串联电阻，一个RS触发器，一个放电管T及功率输出级。
它们分别使高电平比较器A1同相输入端和低电平比较器A2反相输入端的参考电压分别为VCC/3和2VCC/3，A1和A2的输出端控制RS触发器状态和放电开关状态。
当输入信号输入并大于VCC/3时，触发器复位，555的输出3脚输出低电平，同时放电，开关管导通；当输入信号自2脚输入并低于2VCC/3时，触发器置位，555的3脚输出高电平，同时放电，开关管截止。
RESET是复位端，当其为0时。
(3)方波发生器电路及仿真结果
图4 载波发生器电路图5 载波发生电路仿真图
(4)正弦波发生器电路及仿真结果
图6 正弦波发生器电路
图7 正弦波发生器仿真图
2.载波倒相器
图8反相器
模拟信号的倒相通常采用运放倒相器。
如4.4.1所示，电路由U2，R8，R10，R11组成，来自内载波发生器产生的正弦波输入到反相器的输入端13脚，在输出端即可得到一个反象的载波信号，即π相载波信号。
图9同相反相波形对比图
3.信码反相器
由U4B：74LS04N组成
4.模拟开关CD4066
CD4066是四双向模拟开关，主要用作模拟或数字信号的多路传输，具有比较低的导通阻抗，导通阻抗在整个输入信号范围内基本不变。
CD4066由四个相互独立的双向开关组成，每个开关有一个控制信号，开关中的p和n器件在控制信号作用下同时开关。
这种结构消除了开关晶体管阈值电压随输入信号的变化，因此在整个工作信号范围内导通阻抗比较低。
与单通道开关相比，具有输入信号峰值电压范围等于电源电压以及在输入信号范围内导通阻抗比较稳定等优点。
五、整体电路图设计与仿真
1.整体电路图设计说明
在本次设计实验中，由555振荡器及其它原件组成的单谐振荡器电路产生频率为100KHz 的方波信号，经由三级滤波电路时滤除多次谐波，产生了频率为100KHz的正弦波信号。
该正弦波信号一路由载波倒相器输入模拟开关CD4066的4号引脚，另外一路直接输入到模拟开关CD4066的1号引脚。
脉冲信号通过模拟开关CD4066的5号引脚和13号引脚来控制开关的闭合状态（高电平时接通，低电平时断开）：当为“1”码时，通过对5号引脚的控制将由4号引脚输入的π相正弦波信号从3号引脚输出；当为“0”码时，通过对13号引脚的控制将由1号引脚输入的0相正弦波信号从2号引脚输出。
最终将2号引脚和3号引脚输出的信号相加即为调制后的2PSK信号。
2.总电路图及仿真结果
图10总电路图
图11总电路图仿真结果
六、设计总结
作为一名通信工程专业大三的学生，我觉得这次试验设计非常有意义。
这次课程设计我做的课题是2PSK调制，它使我们将所学到的数电、模电、高频、通信原理的知识得以应用，通过此次课程设计，我不仅加深了对2PSK调制理论的理解，而且对实现2PSK信号有了进一步了解。
我们主要是进行了软件仿真，虽然我们所设计的系统不复杂，但由于第一次接触Multisim 软件,不得不先学习软件如何安装使用，幸好陈老师把如何使用该软件的资料发给了我们。
在计算机仿真过程中，可以说一波三折，设计图在计算机仿真中问题太多，造成系统仿真结果出不来、模块仿真不能实现等等, 但在陈老师的帮助和我们的共同努力下，在第3天终于把系统仿真完成了，在接下来的时间里，进行模块仿真和书写报告。
这次课程设计，使我坚定了我在以后的学习中要认真学好基础知识，把学到的知识灵活地运用到实践中去，达到学有所用的地步
在此，非常感谢我们的陈昊老师，谢谢您在这一周的实验设计中对我们的指导和帮助。
谢谢！
参考文献
1、樊昌信主编《通信原理》国防工业出版社
2、侯丽华主编《通信电子线路》清华大学出版社
3、通信原理实验指导书
4、康华光主编《电子技术基础》高等教育出版社
5、樊昌信编著《通信原理教程》电子工业出版社
6、电脑辅助电路设计－multisim2001/韦思健中国铁道出版社
附件一：相关芯片引脚图
（1）555引脚图：
（2） 4066内部方框图：
附件二：元器件清单
元件序号型号主要参数数量U1555 1
U2OPAMP-3T-VIRTUAL 1
U34066BD 1
U4B74LS04N 1
9。