4psk调制与解调
基于MATLAB的PSK信号的调制与解调 (2)
目录摘要： (I)ABSTRACT： ...................................................................................................................... I I 第一章绪论 . (1)1.1 选题背景及意义 (1)1.2 matlab简介 (2)1.3选题目的及研究范围 (3)第二章信号模型 (4)2.1调制信号的通用模型 (4)2.2 PSK信号的调制原理 (4)2.2.1二进制相移键控信号调制模型 (4)2.2.2 多进制相移键控信号的调制模型 (6)2.3 PSK信号的频谱 (7)2.4 PSK信号的瞬时特征 (8)第三章PSK信号的相干解调原理 (10)3.1 2PSK信号的相干解调原理 (10)3.2 4PSK的相干解调原理 (10)第四章仿真结果及结论 (12)4.1 仿真结果 (12)4.2 结论 (12)参考文献 (13)致谢 ..................................................................................................... 错误！未定义书签。
附录 . (14)基于MATLAB的PSK信号的调制与解调摘要：在数字传输系统中，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，所以必须先用数字基带信号对载波进行调制，形成数字调制信号再进行传输，因而，调制解调技术是实现现代通信的重要手段。
数字调制的实现，促进了通信的飞速发展。
研究数字通信调制理论，提供有效调制方式，有着重要意义。
本文首先介绍了PSK信号的调制原理并用matlab进行了仿真。
随后介绍了PSK信号的解调原理，并采用相干解调的方法对其进行了仿真。
一种4PSK的调制与解调系统的介绍
调制部分模块连接图
实验仿码与载波相位的关系
4PSK调制原理
a
单/双极性
× coswct
输入
载波震荡 串/并变换 移相π/2
+
+ sinwct
4PSK输出
单/双极性
×
b 4PSK正交调制原理方框 图
4PSK调制原理
4PSK的调制方法有正交调制方式（双路二相调制合成法或直接调相 法）、相位选择法、插入脉冲法等。这里我们采用正交调制方式。 图中串/并变换器将输入的二进制序列分为速度减半的两个并行 双极性序列a和b（a,b码元在事件上是对齐的），再分别进行极性变 换，把极性码变为双极性码（0→-1，1→+1）然后分别调制到 cosωct和sinωct两个载波上，两路相乘器输出的信号是相互正交的抑 制载波的双边带调制（DSB）信号，其相位与各路码元的极性有关， 分别由a和b码元决定。经相加电路后输出两路的合成波形，即是 4PSK信号。图中两个乘法器，其中一个用于产生0o与180o两种相位 状态，另一个用于产生90o与270o两种相位状态，相加后就可以得到 45o，135o，225o和315o四种相位。
4PSK的一种调制方式
专业：信号与信息处理 组员：xxxxxx xxxxxx xxxxxx
主要内容
• • • • 4PSK的基本特点 4PSK调制原理 一种基于MATLAB的4PSK调制系统 实验仿真与结果
4PSK的基本特点
4PSK----四进制绝对移相键控，也可用 QPSK表示。其实质是两路正交双边带信号， 由两个正交的2PSK信号合成。其具有较高 的频谱利用率，较强的抗干扰能力，且其 实现较为简单，故在数字通信中被广泛应 用。
4PSK的基本特点
实验名称 4PSK通信系统的蒙特卡洛仿真
通信系统的数字调制实验名称：4PSK通信系统的蒙特卡洛仿真（包含在无线通信的数字调制技术实验里面）一．实验目的1）学会运用MATLAB分析通信系统。
2）了解蒙特卡洛仿真原理。
3）掌握调相原理。
4）学会分析系统的误码率及误比特率。
5）理论联系实际，能运用所学知识分析具体问题。
二．实验仪器：1）PC机。
2）采用matlab或其它软件工具编程实现三．实验意义在数字通信中，有些场合可以不经过载波调制和解调过程而让基带信号直接进行传输。
称为基带传输系统。
与之对应，把包括了载波调制和解调过程的传输系统称为频带传输系统。
无论是基带传输还是频带传输，基带信号处理是必须的组成部分。
因此掌握数字基带传输的基本理论十分重要，它在数字通信系统中具有普遍意义。
PSK是利用载波的不同相位表示相应的数字信息。
对于M相相位调制来说M-2K,这里K是每个传输符号的信息比特数。
4PSK是M=4的载波相位调制。
蒙特卡洛法的实质是利用服从某种分布的随机数来模拟现实系统中可能出现的随机现象。
其基本思想是：为了求解数学、物理、工程技术以及生产管理等方面的问题，首先建立一个概率模型或随机过程，使它的参数等于问题的解；然后通过对模型或过程的观察或抽样试验来计算所求随机参数的统计特征，最后给出所求解的近似值，解的精度可用估计值的标准误差来表示。
四．实验原理1、移相键控移相键控即受键控的载波相位调制是按基带脉冲改变的一种数字调制方式。
其中，四相移相键控制(4PSK)的应用广泛，它是用4种不同相位代表4种不同相位的信息，因此对于输入的二进制数字序列应该先分组，将每两个比特编为一组；然后用4种不同的相位对其表征。
例如，若输入的二进制数字信息序列为…，则可将他们分成10，11，00，10，…，然后用4种不同的相位对其表征。
采用相位选择法产生4PSK信号，以实现4PSK调制器的设计。
2、MPSK信号所谓多进制数字调制，就是利用多进制数字基带信号去调制高频载波的某个参量，如幅度、频率或相位的过程。
PSK(DPSK)调制与解调资料讲解
P S K(D P S K)调制与解调实验题目——PSK（DPSK）调制与解调一、实验目的1、掌握绝对码、相对码的概念以及它们之间的变换关系和变换方法。
2、掌握产生PSK(DPSK)信号的方法。
3、掌握PSK(DPSK)信号的频谱特性。
二、实验内容1、观察绝对码和相对码的波形。
2、观察PSK(DPSK)信号波形。
3、观察PSK(DPSK)信号频谱。
4、观察PSK(DPSK)相干解调器各点波形。
三、实验仪器1、信号源模块2、数字调制模块3、数字解调模块4、20M双踪示波器5、导线若干四、实验原理1、2PSK(2DPSK)调制原理2PSK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1和传0，其时域波形示意图如图所示。
2PSK 信号是用载波的不同相位直接去表示相应的数字信号而得出的，在这种绝对移相的方式中，由于发送端是以某一个相位作为基准的，因而在接收系统也必须有这样一个固定基准相位作参考。
如果这个参考相位发生变化，则恢复的数字信息就会与发送的数字信息完全相反，从而造成错误的恢复。
这种现象常称为2PSK 的“倒π”现象，因此，实际中一般不采用2PSK 方式，而采用差分移相（2DPSK ）方式。
2DPSK 方式即是利用前后相邻码元的相对载波相位值去表示数字信息的一种方式。
如图为对同一组二进制信号调制后的2PSK 与2DPSK 波形。
0 0 0 1 0 1 1 1 0 0 0 1 1 1 0 0 1数字信息（绝对码）PSK 波形DPSK 波形相对码从图中可以看出，2DPSK 信号波形与2PSK 的不同。
2DPSK 波形的同一相位并不对应相同的数字信息符号，而前后码元相对相位的差才唯一决定信息符号。
这说明，解调2DPSK 信号时并不依赖于某一固定的载波相位参考值。
只要前后码元的相对相位关系不破坏，则鉴别这个关系就可以正确恢复数字信息，这就避免了2PSK 方式中的“倒π”现象发生。
通原实验4-数字调制PSK实验
常认为增加一倍；所以DPSK解调大多采用差厚分德相博干学接收追。求卓越
1.8 2DPSK信号解调
B.相干解调-码变换法电路工作原理
以数字序列 =[101001]为例
发送数据 0 1 0 1 0 0 1
2DPSK
0
载波
这就避免了2PSK中的倒π现象发生，为此得到了广泛的工程应用。 相乘输出
低通输出 由以上分析可知，2DPSK与2PSK的波形不同，他们的同一相位
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三、实验应知知识
1.数字移相键控PSK调制的基本原理
数字相位调制又称移相键控，简记PSK,二 进制移相键控记作2PSK。它是利用载波相位 的变化来传送数字信息的。
通常有两种类型：
(1)绝对相移(2PSK或BPSK)
(2)相对相移(差分相移/2DPSK 或DBPSK)
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1、2DPSK与2PSK信号有相同的功率谱
2、2DPSK与2PSK信号带宽相同，是基带信号带宽Bs的两倍， 即
3、2DPSK与2PSK信号频带利用率也相同，为
B 2DP SB K 2PS K 厚2德fs博学 追求卓越
1.8 2DPSK信号解调
差分相干解调和相干解调-码变换法，后者又称为极性比较－码 变换法。
Ø切忌无目的地拨弄仪器面板上的开关和按钮。
Ø仪器设备出现问题，请向老师寻求帮助，请勿随便调换配件。 Ø注意仪表允许安全电压（或电流），切勿超过！
当被测量的大小无法估计时，应从仪表的最大量程开始测试，然后逐 渐减小量程。
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四、实验内容与步骤
实验用数字调制与解调电路模块的基本组成：
PSK调制解调单元模块电路
通信原理实验
QPSK调制解调
QPSK 即4PSK ，正交相移调制。
在看QPSK 之前，先看一下通信系统的调制解调的过程为了方便分析，先假设这里是理想信道，没有噪声，接收端已经载波同步，位同步。
调制后的信号数学模型为：cos()c A w t φ+ 上述的x(t)被调制到了A,ϕ上。
如果调制信息在A 上，就是调幅，如果调制信息在φ上，就是调相。
QPSK 正是通过调整φ的变化，来传输信息。
φ分别取45135225,315︒︒︒︒，，4个相位表示00，01，10，11表示4个信息，调制后的信号表达式为：cos(45),00cos(135),01()cos(225),10cos(315),11c c c c A w t x A w t x s t A w t x A w t x ︒︒︒︒⎧+=⎪+=⎪=⎨+=⎪⎪+=⎩ (cos cos 45sin sin 45),00(cos cos135sin sin135),01()(cos cos 225sin sin 225),10(cos cos315sin sin 315),11c c c c c c c c A w t w t x A w t w t x s t A w t w t x A w t w t x ︒︒︒︒︒︒︒︒⎧-=⎪-=⎪=⎨-=⎪⎪-=⎩sin ),00cos sin ),01()cos sin ),10sin ),11c c c c c c c c w t w t x w t w t x s t w t w t x w t w t x -=-+==--=+= 这样的话，我们调制任何一个信号，都可以转化为调制在同一时刻的两路上的幅度调制后再相加合并为一路输出，而调制模型cos()c A w t φ+中任意的A 和φ，根据正交分解的原理，又可以分解到两个相互正交个坐标轴上，这就是星座映射、IQ 分路的本质原理。
又由于cos()sin()c jw t c c e w t j w t =+，所有我们又经常把需要IQ 分路的调制用c jw t e 这样的复数来表示，也经常说IQ 分别是实部，虚部。
PSK调制解调
.1前言通讯依据传统的理解就是信息的传输。
在此刻高度信息化的社会，信息和通讯已成为现代社会的命脉。
信息作为一种资源，只有经过宽泛的流传与沟通，才能产生利用价值，促使社会成员之间的合作，推进社会生产力的发展，创立出巨大的经济效益。
而通讯作为传输信息的手段或方式，与传感技术，计算机技术互相交融，已为21 世纪国际社会和世界经济发展的强盛推进力。
数字通讯系统的模型依据信道中传输的是模拟信号仍是数字信号，相应的将通讯系统分为模拟通讯系统和数字通讯系统。
模拟通讯系统是利用模拟信号来传达信息的通讯系统，模拟信号有时也称连续信号。
而数字通讯系统是利用数字信号来传达信息的通讯系统。
数字信号有时也称为失散信号。
最近几年来数字通讯的发展远远超出模拟通讯，数字通讯在各个领域的应用也愈来愈宽泛。
本文议论的也是数字通信中调制解调原理。
数字通讯系统的一般模型如图 1 所示。
信信信数信道源加道字息编密编调源码码制躁声源数信信受字道解源信解译密译者调码码图 1 数字通讯系统模型此中，信源编码有两个基本功能：一是提升信息传输的有效性，即想法减少码元数量和降低码元速率。
二是达成数 / 模变换，即当信息源给出的是模拟信号时，信源编码器将其变换成数字信号，信源译码是信源编码的逆过程。
信道编码的目的是加强数字信号的抗扰乱能力，信道译码是信道编码的逆过程。
加密和解密是为了保证所传信息的安全。
数字调制就是将数字基带信号的频谱搬移到高频处，形成合适在信道中传输的带通讯号。
图 1 为数字通讯系统的一般化模型，实质的数字通讯系统不必定包含图中的全部环节。
模拟信号经过数字编码后也能够在数字通讯系统中传输。
数字通讯的特色当前，数字通讯在不一样的通讯业务中都获取了宽泛的应用，究其原由也是数字通讯相较于模拟同通讯拥有以下的一些长处。
（1）数字通讯系统抗扰乱能力强，且噪声不累积。
数字通讯系统中传输的是失散取值的数字波形，接受端的目标不是精准的复原被传输的波形，而是从受噪声扰乱的信号中裁决出发送端所发送的事两个状态总的哪一个即可。
通信原理实验报告四DPSK和QPSK
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QPSK调制解调系统调制信号的波形：
结果分析，QPSK调制的过程中， 信号电平的大小有 2 /2. 从图像中可以看到， QPSK 调制信号幅度的浮动范围稍大于 BPSK，且均值与 BPSK是一样的，浮动中心都在 0 附近。
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QPSK调制解调系统中误差概率和信噪比（ dB)的函数关系曲线图：
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结果分析： BPSK由, 于相位分别为 0 和 pi ，所以调制信号电平有 1 和-1 两种，平均 值为 0，调制信号波形图像显示信号的幅度大概在 0 附近浮动，与理论预期是相符 的。 BPSK调制解调系统 误差概率和信噪比（ dB)的函数关系曲线图：
结果分析： 可以看到， 图中显示的误码率在信噪比为 -10dB 到 10dB 之间的函数关系 图，蓝色曲线为实际图像，红色曲线为理论图像，可以看到实际曲线和理论曲线吻 合得很好，误码率随信噪比的上升时单调下降的。
结果分析： 可以看到， 图中显示的误码率在信噪比为 -10dB 到 10dB 之间的函数关系 图，蓝色曲线为实际图像，红色曲线为理论图像，可以看到相同的信噪比下， QPSK 误码率的误差要比 BPSK要大，说明 BPSK的性能更优
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实验四 调制解调（ BPSK，QPSK，信噪比）
一、实验目的 掌握数字频带传输系统调制解调的仿真过程 掌握数字频带传输系统误码率仿真分析方法 二、实验原理 数字频带信号通常也称为数字调制信号，其信号频谱通常是带通型的，适合于在带 通型信道中传输。数字调制是将基带数字信号变换成适合带通型信道传输适应信道特性， 也可以采用频率调制、相位调制的方式来达到同样的目的。 1. BPSK 调制解调原理
4psk调制与解调
课程设计任务书学生姓名：陈欢专业班级：通信0902班指导教师：艾青松工作单位：信息工程学院题目:4PSK调制与解调系统仿真设计任务与要求:（1）任务：设计一个4PSK调制解调系统（2）要求：1）4PSK信号波形的载频和相位参数应随机置或者可有几组参数组合供选择2）系统中要求加入高斯白噪声3) 4PSK解调方框图采用相干接收形式4）分析误码率（3）说明：设计报告必须包括建模仿真结果。
参考文献：1.《通信原理》王福昌熊兆飞黄本雄清华大学出版社20062.《MATLAB仿真技术与应用教程》钟麟王峰国防工业出版社20033.《MATLAB通信仿真与技术应用》刘敏魏玲国防工业出版社2001时间安排：第18周安排任务，设计仿真，撰写报告。
第19周完成设计，提交报告，答辩。
指导教师签名：2011 年月日系主任（或责任教师）签名： 2011 年月日目录摘要 (1)ABSTRACT (2)1 基本原理与方法 (3)1.1 MATLAB软件介绍 (3)1.2 4PSK的基本特点 (4)1.3 4PSK调制解调原理 (6)1.3.1 4PSK调制原理 (6)1.3.2 4PSK解调原理 (7)1.4 误码率的分析............................................................ 错误!未定义书签。
2 基于SIMULINK的4PSK调制解调系统 (9)2.1 信源的产生................................................................ 错误!未定义书签。
2.2 串并转换 (9)2.3 将非极性信号转换成极性信号 (9)2.4 调制 (9)2.5 信号的传输 (10)2.6 信号的解调 (10)2.7 比特错误率统计........................................................ 错误!未定义书签。
实验10、PSK调制解调
实验 10 PSK 调制解调一、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、实验原理1.1 2PSK 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“1”和传“0”。
1 1 0 0 1NRZ输入PSK调制信号图 10-1 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 10-2 PSK 调制电路原理框图上图中，基带数据和时钟，通过 2P6 和 2TP8 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 4TP2 输出。
2.2PSK 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 10-3 数字科斯塔斯特环原理图设已调信号表达式为 s (t ) = A 1 ⨯cos(ωt +ϕ(t ))（A 1 为调制信号的幅值），经过乘法器与载波信号 A 2 cos ωt （A2 为载波的幅值）相乘，得：e (t ) = 1A A [cos(2ωt + ϕ(t )) + cos ϕ(t )] 02 1 21可知，相乘后包括二倍频分量 2A 1 A 2 cos(2ωt + ϕ(t )) 和cos ϕ(t ) 分量（ϕ(t ) 为时间的函数）。
因此，需经低通滤波器除去高频成分cos(2ωt +ϕ(t )) ，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。
psk调制及解调实验报告
psk调制及解调实验报告PSK调制及解调实验报告引言调制和解调是无线通信中的重要环节，它们能够将信息信号转化为适合传输的信号，并在接收端恢复出原始信息。
本实验旨在通过实际操作，探究PSK调制和解调的原理和实现方法。
一、实验目的本实验的主要目的是掌握PSK调制和解调的原理，实践PSK调制解调的基本方法，并通过实验结果验证理论分析。
二、实验原理1. PSK调制PSK（Phase Shift Keying）调制是一种基于相位变化的数字调制技术。
在PSK调制中，将不同的离散信息码映射到不同的相位，从而实现信息的传输。
常见的PSK调制方式有BPSK（二进制相移键控）、QPSK（四进制相移键控）等。
2. PSK解调PSK解调是将接收到的PSK信号恢复为原始信息信号的过程。
解调器通过检测相位的变化，将相位差映射回相应的信息码。
三、实验器材1. 信号发生器2. 功率放大器3. 混频器4. 示波器5. 电脑四、实验步骤1. 准备工作连接信号发生器、功率放大器和混频器，设置合适的频率和功率。
将混频器的输出连接至示波器，用于观察调制后的信号。
2. BPSK调制实验设置信号发生器输出为二进制序列，将序列与载波进行相位调制。
观察调制后的信号波形并记录。
3. BPSK解调实验将调制后的信号输入到解调器中，通过相位差检测将信号恢复为二进制序列。
观察解调后的信号波形并记录。
4. QPSK调制实验设置信号发生器输出为四进制序列，将序列与载波进行相位调制。
观察调制后的信号波形并记录。
5. QPSK解调实验将调制后的信号输入到解调器中，通过相位差检测将信号恢复为四进制序列。
观察解调后的信号波形并记录。
六、实验结果与分析通过实验观察和记录，可以得到调制和解调后的信号波形。
根据波形的相位变化，可以判断调制和解调是否成功。
在BPSK调制实验中，观察到信号波形只有两个相位，对应二进制序列的两个状态。
解调实验中，通过相位差检测可以准确地恢复出原始的二进制序列。
同心实验-2PSK-4PSK调制和解调及仿真实验
MATLAB的PSK调制和解调及仿真实验Psk调制是通信系统中最为重要的环节之一，Psk调制技术的改进也是通信系统性能提高的重要途径。
本文首先分析了数字调制系统的基本调制解调方法，然后，运用Matlab及附带的图形仿真工具——Simulink设计了这几种数字调制方法的仿真模型。
通过仿真，观察了调制解调过程中各环节时域和频域的波形，并结合这几种调制方法的调制原理，跟踪分析了各个环节对调制性能的影响及仿真模型的可靠性。
最后，在仿真的基础上分析比较了各种调制方法的性能，并通过比较仿真模型与理论计算的性能，证明了仿真模型的可行性。
MATLAB简介MATLAB 软件是美国Math works 公司的产品，MATLAB 是英文MATrix LABoratory(矩阵实验室)的缩写。
从1984年推出了它的第一个DOS 版本至今，一经推出了6.5版。
Matrix Laboratory意为“矩阵实验室”，从它的本意可以知道，最初的MATLAB只是一个数学计算工具。
但现在的MATLAB 已经远不仅仅是一个“矩阵实验室”，它已经成为一个集概念设计、算法开发、建模仿真、实时实现于一体的集成环境，它拥有许多衍生的子集工具[9]。
新的版本集成了日常数学处理中的各种功能，包括高效的数值计算、矩阵运算、信号处理和图形生成等等的常用功能。
在MATLAB 环境下，用户可以集成地进行程序设计、数值计算、图形绘制、输入输出、文件管理等各项操作。
MATLAB 提供了一个人机交互的数学系统环境，该系统的基本数据结构是矩阵，在生成矩阵对象时，不要求作明确的维数说明，所谓交互式语言，是指人们给出一条命令，立即就可以得出该命令的结果。
该语言无需像 C 和Fortran 语言那样，首先要求使用者去编写源程序，然后对之进行编译、连接，最终形成可执行文件。
这无疑会给使用者带来了极大的方便，因此，利用MATLAB可以节省大量的编程时间。
2002年6月Mathworks公司正式推出MATLAB Release 13，即MATLAB 6.5／Simulink 5.0 这是目前应用最广的版本。
PSK调制解调实验报告
PSK调制解调实验报告PSK调制解调实验报告一、实验目的1. 了解与掌握PSK调制解调的基本原理及特点。
2. 了解PSK调制解调的硬件实现过程。
二、实验原理1. PSK调制PSK调制是在载波的相位上进行调制的一种方法，使用一定数量的离散相位值来体现调制数据。
其调制信号可以表示为s(t)=Acos(ωt+φ)其中，A为振幅，ω为角频率，φ是相位值，即φ=2πfct+2πφm(t)2. PSK解调在接收端，需要对接收信号进行解调。
对于PSK信号，解调过程由相位鉴别器实现。
相位鉴别器输入PSK信号，输出一串数字流，序列反映的是PSK锁定在给定的离散相位之一的时间。
三、实验器材及工具1. 端口配置:操作系统：Windows 7Python：3.5.3Matplotlib：2.0.0Scipy：0.18.1Numpy：1.11.3PyAudio：0.2.72. 设备及电路:信号发生器功率放大器变频器射频滤波器相位锁定环路示波器四、实验步骤1. 使用Python编程语言进行PSK调制解调的设计和实现。
2. 编写一个实时的模拟接收器程序，进行PSK解调并显示结果图像。
3. 装置实验所需的设备及电路，包括信号发生器、功率放大器、变频器、射频滤波器和相位锁定环路。
4. 调节各设备参数，使其符合实验要求，并采集数据。
5. 对采集到的数据进行处理和分析，得出实验结果。
五、实验结果1. 绘制出PSK调制解调的数据流图。
2. 根据所得的实验数据，进一步验证了PSK调制解调技术的正确性和可靠性。
通过反复调节设备参数，在正确的相位值处实现了准确的脉冲恢复。
3. 在相位鉴别器的设计中，应做到准确、高速，同时尽可能的降低误码率和噪声。
六、实验结论本次实验主要使用Python语言对PSK调制解调进行了模拟试验，并通过实验数据验证了PSK调制解调技术的正确性和可靠性。
同时也对相位鉴别器的设计略为进行了概述。
在实际应用中，需要根据具体需求进行优化和处理，以适应各种复杂的情况和环境。
psk调制解调电路的新原理和过程
Psk调制解调电路的新原理和过程目录： 1. 引言 2. Psk调制原理 3. Psk解调原理 4. Psk调制解调电路的实现5. 新原理和过程6. 总结1. 引言Psk（相位偏移键控）调制和解调技术是无线通信中常用的调制解调方式之一。
它通过改变载波信号的相位，来传输数字信号。
本文将介绍Psk调制解调电路的基本原理和传统实现方式，同时探讨一些新的原理和过程，以拓宽对这一主题的理解。
2. Psk调制原理Psk调制的基本原理是根据数字信号的码元来调整载波信号的相位。
具体来说，假设二进制数字信号的两种状态为0和1，将0映射到一个特定的相位，如0°，将1映射到另一个相位，如180°。
这样，在传输过程中，根据数字信号的变化，载波信号的相位会相应地改变，从而传输数字信息。
这种方式使得信号在频谱中具有良好的集中性，能够有效地传输数据。
3. Psk解调原理Psk解调的过程是将调制后的Psk信号转换为可供数字系统处理的基带信号。
解调电路需要对Psk信号的相位进行检测，判断每个码元所对应的相位，并将其转化为数字信号。
常见的解调方式有包络检波、相干解调等。
包络检波方法通过检测Psk信号的幅度变化来确定相位，而相干解调则是通过将Psk信号与本地参考信号相乘，再通过低通滤波得到基带信号。
4. Psk调制解调电路的实现传统上，Psk调制解调电路的实现主要基于模拟电路。
调制电路通常由载波产生器和相位调制电路组成，而解调电路则需要相位解调器和解调滤波器。
这些电路在实现上较为复杂，不仅需要精确的设计，而且在制造过程中也容易受到各种噪声和失真的影响。
模拟电路的性能通常会受到工艺、温度等因素的影响，可能无法满足高精度和高速传输的需求。
5. 新原理和过程随着数字电路和信号处理技术的发展，Psk调制解调电路的实现方式也在不断创新。
一种新的原理是将Psk调制解调电路实现在数字领域中，利用现代的低功耗、高速度的数字集成电路，以及数字信号处理器（DSP）的算法。
PSK调制和解调的基本原理回顾
度变为原信号一半与理论相符
要恢复出与原信号相同幅度的信号只需加入一个 2 倍的增益放大器
即可。
OQPSK调制与解调系统的设计
一、课程设计目的
1、了解 Systemview 的运行环境及应用领域； 2、通过本课程设计掌握 OQPSK 调制及解调的原理及方法。
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二、课程设计软件说明
SystemView 是美国 ELANIX 公司推出的，基于 Windows 环境的用于系统仿真分析 的可视化软件工具。使用它，用户可以用图符（Token）去描述自己的系统，无需与复 杂的程序语言打交道，不用写代码即可完成各种系统的设计与仿真。
双极性码如下：
4
通过 BPSK 调制后波形如下：
通过相干解调后波形如下： 经过低通滤波器后恢复出原始信号如下：
5
设源信号为 s(t)通过调制后信号为 s(t) cosct
经过想干解调后信号为
s(t
)
cos 2
c
t
=
1 2
s(t)
1 2
s(t)
cos2ct
通过低通滤波后信号变为 1 s(t)
2
由上图可见通过想干解调后经过滤波正确的恢复出了原信号但是幅
利用 SystemView，可以构造各种复杂的模拟、数字、数模混合系统和各种多速率 系统，它可用于各种线性或非线性控制系统的设计和仿真。
SystemView 的图符资源十分丰富，特别适合于现代通信系统的设计、仿真和方案 论证。还可进行 CDMA 通信系统和数字电视业务的分析；用户还可以自己用 C 语言编写 自己的用户自定义库。
二、课程设计软件说明................................................ 7 三、基本原理........................................................ 2
实验4PSK（DPSK）调制解调实验
实验4PSK（DPSK）调制解调实验班级通信1403 学号201409732 姓名裴振启指导教师邵军花⽇期实验4 PSK（DPSK）调制解调实验⼀、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，掌握电路调整测试⽅法；3. 掌握⼆相绝对码与相对码的码变换⽅法。
⼆、实验仪器1．PSK QPSK调制模块，位号A2．PSK QPSK解调模块，位号C3．时钟与基带数据发⽣模块，位号：G4．噪声模块，位号B5．复接/解复接、同步技术模块，位号I6．20M双踪⽰波器1台7．⼩平⼝螺丝⼑1只8．频率计1台（选⽤）9．信号连接线4根三、实验原理PSK QPSK调制/解调模块，除能完成上述PSK（DPSK）调制/解调全部实验外还能进⾏QPSK、ASK调制/解调等实验。
不同调制⽅式的转換是通过开关4SW02及插塞37K01、37K02、四、PSK（DPSK）调制/解调实验进⾏PSK（DPSK）调制时，⼯作状态预置开关4SW02置于00001， 37K01、37K02①和②位挿⼊挿塞，38K01、38K02均处于1，2位相连（挿塞挿左边）。
相位键控调制在数字通信系统中是⼀种极重要的调制⽅式，它具有优良的抗⼲扰噪声性能及较⾼的频带利⽤率。
在相同的信噪⽐条件下，可获得⽐其他调制⽅式（例如：ASK、FSK）更低的误码率，因⽽⼴泛应⽤在实际通信系统中。
本实验箱采⽤相位选择法实现⼆进制相位调制，绝对移相键控（CPSK或简称PSK）是⽤输⼊的基带信号（绝对码）直接控制选择开关通断，从⽽选择不同相位的载波来实现。
相对移相键控（DPSK）采⽤绝对码与相对码变换后，⽤相对码控制选择开关通断来实现。
1．PSK调制电路⼯作原理⼆相相位键控的载波为1.024MHz，数字基带信号有32Kb/s伪随机码、及其相对码、32KHz ⽅波、外加数字信号等。
相位键控调制电原理框图，如图6-1所⽰。
图6-1 相位键控调制电原理框图1）滤波器、同相放⼤器和反相放⼤器从图6-1看出，1024KHZ的⽅波经37R29加到由运放37UO4A及周边元件组成的低通滤波器，其输出变为l024KHZ正弦波，它通过37U05A同相放⼤和37U05B反相放⼤，从⽽得到l024KHZ的同相和反相正弦载波，电位器37W01可调节反相放⼤器的增益，从⽽使同相载波与反相载波的幅度相等，然后同相和反相正弦载波被送到模拟开关乘法器。
PSK调制和解调的基本原理回顾
1第1章 PSK 调制和解调的基本原理回顾我们这里设计的课题（PSK 调制与解调）涉及到两种：2PSK 和2DPSK 1.1 三种数字调制的比较数字调制就是用载波信号的某些离散状态来表征所传送的信号，在接收端也对载波信号的离散调制参量进行检测。
和模拟信号一样，数字调制也有调幅、调频和调相三种基本形式，即有振幅键控（ASK ）、移频键控（FSK ）和移相键控（PSK ）三种基本形式。
如下图所示：图1-1 三种调制方式图各种调制方式的对比分析。
由于噪声干扰的影响最终表现在收方恢复信码时的误码率性能上，所以系统的抗噪声性能可以用系统平均的误码率来表征。
即用各自系统的平均误码率P e 对广义信噪比ε的曲线来表示系统的抗噪声性能。
ε为输入信号每个码元的平均能量与输入噪声的单边功率谱（双边谱的二倍）密度之比，即称广义信噪比。
在此种条件下，可以用相同ε值或相同P e 去比较误码率P e 或ε的大小，从而合理地比较各种键控方式。
（1）ASK 相干解调 P e =1/2erfc[2ε]ε=A 2T/n 0（2）ASK 非相干解调P e ≈[1+πε21].e-ε/2（3）FSK 相干解调P e =1/2erfc[2ε](4)FSK(5)PSK(6)DPSK的意义.令2PSKe0（t）特性为：a也就是说，在一个码元持续时间T s内，e0（t）为：2cosωc t ，概率为Pe0（t）=-cosωc t ，概率为（1-P）即发送二进制0时（a n取+1）e0（t）取0相位；发送二进制符号1时（a n取-1）e0（t）取π相位。
调制可以采用模拟调制的方式产生2PSK，即2PSK信号可通过乘法器来得到。
也可以采用数字键控的方式产生。
调制原理见下：（a）模拟调制(b) 数字键控调制1-3 2PSK调制原理图1.3 2DPSK调制原理相对移相，就是利用载波相位的相对值来传递信息，也就是利用前后码元载波相位的相对变化来传递信息，所以也称为“差分移相”。
实验10、PSK调制解调
实验 10 PSK 调制解调一、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、实验原理1.1 2PSK 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“1”和传“0”。
1 1 0 0 1NRZ输入PSK调制信号图 10-1 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 10-2 PSK 调制电路原理框图上图中，基带数据和时钟，通过 2P6 和 2TP8 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 4TP2 输出。
2.2PSK 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 10-3 数字科斯塔斯特环原理图设已调信号表达式为 s (t ) = A 1 ⨯cos(ωt +ϕ(t ))（A 1 为调制信号的幅值），经过乘法器与载波信号 A 2 cos ωt （A2 为载波的幅值）相乘，得：e (t ) = 1A A [cos(2ωt + ϕ(t )) + cos ϕ(t )] 02 1 21可知，相乘后包括二倍频分量 2A 1 A 2 cos(2ωt + ϕ(t )) 和cos ϕ(t ) 分量（ϕ(t ) 为时间的函数）。
因此，需经低通滤波器除去高频成分cos(2ωt +ϕ(t )) ，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。
Matlab中的相位调制与解调方法详解
Matlab中的相位调制与解调方法详解引言在通信领域，相位调制与解调是一种常见的调制解调方法，它可以在信号传输过程中实现信息的编码与解码，保证信号的可靠传输。
Matlab作为一种常用的数学软件，不仅可以进行信号处理与调制解调，还提供了许多有用的工具箱，方便开发人员进行相关研究和应用实践。
本文将详细介绍Matlab中的相位调制与解调方法。
一、相位调制相位调制是将信号的相位随时间的变化进行调制，以实现信号的传输和解调。
在Matlab中，常用的相位调制方法有相移键控调制（PSK）和二进制相移键控调制（BPSK）。
1. 相移键控调制（PSK）相移键控调制是一种常见的数字调制方法，通过改变信号的相位来传输信息。
Matlab中提供了pskmod函数来实现相移键控调制，其基本语法为：modulatedSignal = pskmod(data, M, initialPhase)其中，data是待调制的数据，M是相移键控调制的阶数，initialPhase是调制信号的初始相位。
例如，若要进行4PSK调制，可以使用以下代码：data = [0 1 3 2]; % 待调制数据M = 4; % 4PSK调制initialPhase = 0; % 初始相位为0modulatedSignal = pskmod(data, M, initialPhase);2. 二进制相移键控调制（BPSK）二进制相移键控调制是相移键控调制的一种特殊形式，用于二进制数据的传输。
在Matlab中，可以使用bpskmod函数来实现二进制相移键控调制，其基本语法为：modulatedSignal = bpskmod(data)其中，data是待调制的二进制数据。
例如，若要进行BPSK调制，可以使用以下代码：data = [0 1 1 0 1]; % 待调制二进制数据modulatedSignal = bpskmod(data);二、相位解调相位解调是将接收到的调制信号还原为原始信号的过程。
PSK的调制解调
1 引言通信按照传统的理解就是信息的传输。
在当今高度信息化的社会，信息和通信已成为现代社会的命脉。
信息作为一种资源，只有通过广泛的传播与交流，才能产生利用价值，促进社会成员之间的合作，推动社会生产力的发展，创造出巨大的经济效益。
而通信作为传输信息的手段或方式，与传感技术，计算机技术相互融合，已为21世纪国际社会和世界经济发展的强大推动力。
数字通信系统的模型按照信道中传输的是模拟信号还是数字信号，相应的将通信系统分为模拟通信系统和数字通信系统。
模拟通信系统是利用模拟信号来传递信息的通信系统，模拟信号有时也称连续信号。
而数字通信系统是利用数字信号来传递信息的通信系统。
数字信号有时也称为离散信号。
近年来数字通信的发展远远超过模拟通信，数字通信在各个领域的应用也越来越广泛。
本文讨论的也是数字通信中调制解调原理。
数字通信系统的一般模型如图1所示。
图1 数字通信系统模型其中，信源编码有两个基本功能：一是提高信息传输的有效性，即设法减少码元数目和降低码元速率。
二是完成数/模转换，即当信息源给出的是模拟信号时，信源编码器将其转换成数字信号，信源译码是信源编码的逆过程。
信道编码的目的是增强数字信号的抗干扰能力，信道译码是信道编码的逆过程。
加密和解密是为了保证所传信息的安全。
数字调制就是将数字基带信号的频谱搬移到高频处，形成适合在信道中传输的带通信号。
图1为数字通信系统的一般化模型，实际的数字通信系统不一定包含图中的所有环节。
模拟信号经过数字编码后也可以在数字通信系统中传输。
数字通信的特点目前，数字通信在不同的通信业务中都得到了广泛的应用，究其原因也是数字通信相较于模拟同通信具有以下的一些优点。
（1）数字通信系统抗干扰能力强，且噪声不积累。
数字通信系统中传输的是离散取值的数字波形，接受端的目标不是精确的还原被传输的波形，而是从受噪声干扰的信号中判决出发送端所发送的事两个状态总的哪一个即可。
（2）数字通信系统传输差错可控。
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课程设计任务书学生姓名：王成刚专业班级：通信0906班指导教师：许建霞工作单位：信息工程学院题目: 设计一个4PSK调制解调系统初始条件：本设计基于数字信号处理技术基础实验，通过自行设计程序并在电脑上利用MATLAB软件进行仿真。
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)4PSK信号波形的载频和相位参数应随机置或者可有几组参数组合供选择2)系统中要求加入高斯白噪声3)4PSK解调方框图采用相干接收形式4)分析误码率参考书目:[1]谢自美.电子线路设计·实验·测试(第三版).武汉：华中科技大学出版社[2]康华光. 电子技术基础模拟部分.高等教育出版社，2005[3]康华光. 电子技术基础数字部分.高等教育出版社，2005[4]樊昌信. 通信原理（第五版）.北京：国防工业出版社，2005时间安排：第1周，安排任务（鉴主15楼实验室）第1-17周，仿真设计（鉴主13楼计算机实验室）第18周，完成（答辩，提交报告，演示）指导教师签名: 年月日系主任签名:年月日目录摘要 (3)Abstract (4)1 引言 (5)1.1 背景介绍 (5)1.2 设计要求 (5)2 4PSK调制解调的基本原理 (6)2.12PSK数字调制原理 (6)2.24PSK的调制和解调 (7)3 4PSK调制解调系统仿真 (10)3.1MATLAB软件介绍 (10)3.22PSK调制解调系统仿真 (11)3.34PSK调制解调系统仿真 (12)4 4PSK误码率分析 (15)4.1 4PSK误码率的计算 (15)4.24PSK误码率的仿真 (16)5 总结 (17)参考文献 (18)摘要在数字信号的调制方式中4PSK是目前最常用的一种数字信号调制方式,它具有较高的频谱利用率、较强的抗干扰性、在电路上实现也较为简单。
调制技术是通信领域里非常重要的环节，一种好的调制技术不仅可以节约频谱资源而且可以提供良好的通信性能。
4PSK调制是一种具有较高频带利用率和良好的抗噪声性能的调制方式，在数字移动通信中已经得到了广泛的应用。
本次设计在理解4PSK调制解调原理的基础上应用MATLAB语言来完成仿真，仿真出了4PSK的调制以及解调的仿真图，包括已调信号的波形，解调后的信号波形，眼图和误码率。
在仿真的基础上分析比较了各种调制方法的性能，并通过比较仿真模型与理论计算的性能，证明了仿真模型的可行性。
关键字：4PSK调制解调MATLAB分析与仿真AbstractIn digital signal modulation method of 4PSK is the most commonly used a digital signal modulation mode, it has high frequency spectrum use efficiency, strong anti-jamming, in circuit implementation are relatively simple. Modulation technique is communication field very important link, a good modulation technology can not only save spectrum resources and can provide good communication performance. 4PSK modulation is a kind of high efficiency and good resistance to band noise performance of the modulation mode, in digital mobile communication has been widely used. This design in understanding 4PSK demodulation based on the principle of MATLAB language to complete the simulation, the simulation out 4PSK modulation and demodulation of the simulation diagram, including the signal waveform has, after the demodulation signal waveform, the eye chart and the bit error rate. On the basis of simulation analyses and compares the performance of various modulation method, and by comparing the simulation model and theoretical calculation of performance, proved the feasibility of the simulation model.Key word: 4PSK demodulation MATLAB analysis and simulation1引言1.1 背景介绍随着现代电子技术的发展，通信技术正向着数字化、网络化、智能化和宽带化的方向发展。
随着科学技术的进步，人们对通信的要求越来越高，各种技术会不断地应用于通信领域，各种新的通信业务将不断地被开发出来。
到那时人们的生活将越来越离不开通信。
本文中提到的调制方式大都是可以实用的，已经采用多年，并且至今仍然被采用着。
但是，这些调制方法还不是很完善，有许多值得改进之处。
因此，在这些基本的数字调制方法基础上，多年来不断研究出新的或改进的调制方法。
实际上，在基本的和先进的调制方法之间并没有明确的界限。
这些方法都是不间断地发展出来的，后来者自然比原有者更先进。
此外，随着技术的进步，特别是超大规模集成电路和数字信号处理技术的发展，使得复杂的电路设计得以用少量的几块即成电路模块实现，有些硬件电路的功能还可以用软件代替实现。
因此使得一些较复杂的调制技术能够容易地实现并投入使用。
这方面的条件使得新的更复杂的调制体制迅速地不断涌现。
目前，改进的数字调制方式主要有偏置正交相移键控， /4正交差分相移键控，最小频移键控，高斯最小频移键控，正交频分复用，网格编码调制等，这里对最小频移键控作一介绍。
1.2 设计要求1)4PSK信号波形的载频和相位参数应随机置或者可有几组参数组合供选择2)系统中要求加入高斯白噪声3)4PSK解调方框图采用相干接收形式4)分析误码率2 4PSK调制解调的基本原理2.12PSK数字调制原理2PSK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”。
2PSK码元序列的波形与载频和码元持续时间之间的关系有关。
当一个码元中包含有整数个载波周期时，在相邻码元的边界处波形是不连续的，或者说相位是不连续的。
当一个码元中包含的载波周期数比整数个周期多半个周期时，则相位连续。
当载波的初始相位差90度时，即余弦波改为正弦波时，结果类似。
以上说明，相邻码元的相位是否连续与相邻码元的初始相位是否相同不可混为一谈。
只有当一个码元中包含有整数个载波周期时，相邻码元边界处的相位跳变才是由调制引起的相位变化。
2PSK信号的产生方法主要有两种。
第一种叫相乘法，是用二进制基带不归零矩形脉冲信号与载波相乘，得到相位反相的两种码元。
第二种方法叫选择法，是用此基带信号控制一个开关电路，以选择输入信号，开关电路的输入信号是相位相差 的同频载波。
这两种方法的复杂程度差不多，并且都可以用数字信号处理器实现如图1所示。
图1 2PSK及2DPSK的调制方框2.2 4PSK 的调制和解调四进制绝对相移键控(4PSK)直接利用载波的四种不同相位来表示数字信息。
如图2所示图2 4PSK 信号相位φn 矢量图由于每一种相位代表两个比特信息，因此每个四进制码元可以用两个二进制码元的组合来表示。
两个二进制码元中的前一比特用a 来表示，后一比特用b 表示，则双比特ab 与载波相位的关系入下表1：表1 双比特ab 与载波相位的关系四进制信号可等效为两个正交载波进行双边带调制所得信号之和。
这样，就把数字调相和线性调制联系起来，为四相波形的产生提供依据。
4PSK 信号调制和解调01 270o（1）4PSK调制原理：4PSK的调制方法有正交调制方式（双路二相调制合成法或直接调相法）、相位选择法、插入脉冲法等。
这里我们采用正交调制方式。
4PSK的正交调制原理如图3：图3 4PSK正交调制原理方框图它可以看成是由两个载波正交的2PSK调制器构成的。
图中串/并变换器将输入的二进制序列分为速度减半的两个并行双极性序列a和b（a,b码元在事件上是对齐的），再分别进行极性变换，把极性码变为双极性码（0→-1，1→+1）然后分别调制到cosωc t和sinωc t两个载波上，两路相乘器输出的信号是相互正交的抑制载波的双边带调制（DSB）信号，其相位与各路码元的极性有关，分别由a 和b码元决定。
经相加电路后输出两路的合成波形，即是4PSK信号。
图中两个乘法器，其中一个用于产生0o与180o两种相位状态，另一个用于产生90o与270o 两种相位状态，相加后就可以得到45o，135o，225o，和315o四种相位（2）4PSK解调原理4PSK 信号是两个载波正交的2PSK 信号的合成。
所以，可以仿照2PSK 相干检测法，用两个正交的相干载波分别检测两个分量 a 和b ，然后还原成二进制双比特串行数字信号。
此法称作极性比较法（相干解调加码反变换器方式或相干正交解调发）如图4图4 4PSK 信号解调器原理方图在不考虑噪声及传输畸变时，接收机输入的4PSK 信号码元可表示为 ()()n c i t A t y ϕω+=cos （2.2.1）判决器是按极性来判决的。
即正抽样值判为1，负抽样值判为0.两路抽样判决器输出a 、b ，经并/串变换器就可将并行数据恢复成串行数据如表2所示。
3 4PSK调制解调系统仿真3.1MATLAB软件介绍MATLAB 软件是美国Math works公司的产品，MATLAB是英文MATrix LABoratory(矩阵实验室)的缩写。
MATLAB软件系列产品是一套高效强大的工程技术数值运算和系统仿真软件，广泛应用于当今的航空航天、汽车制造、半导体制造、电子通信、医学研究、财经研究和高等教育等领域，被誉为“巨人肩膀上的工具”。