7实验十二 十三 MPSK调制与解调
psk调制与解调实验报告
psk调制与解调实验报告Title: PSK Modulation and Demodulation Experiment ReportIntroductionIn the field of communication, modulation and demodulation are essential processes for transmitting and receiving signals. Phase Shift Keying (PSK) is a popular modulation technique that is widely used in various communication systems. In this experiment, we aimed to understand the principles of PSK modulation and demodulation and to demonstrate its application in a practical setting.Experimental SetupThe experimental setup consisted of a signal generator, a PSK modulator, a transmission medium, a PSK demodulator, and an oscilloscope. The signal generator was used to generate the carrier signal, while the PSK modulator was used to modulate the input data onto the carrier signal using phase shift keying. The modulated signal was then transmitted through the transmission medium, and the demodulator was used to recover the original data from the received signal. The oscilloscope was used to visualize and analyze the modulated and demodulated signals.Experimental ProcedureFirst, we set up the signal generator to produce a carrier signal at a specific frequency. We then connected the output of the signal generator to the input of the PSK modulator. Next, we inputted a digital data stream into the modulator,which modulated the data onto the carrier signal using PSK. The modulated signal was then transmitted through the transmission medium to the PSK demodulator. The demodulator recovered the original data from the received signal using PSK demodulation. The modulated and demodulated signals were observed and analyzed using the oscilloscope.Results and AnalysisThe experiment successfully demonstrated the process of PSK modulation and demodulation. The modulated signal exhibited distinct phase shifts corresponding to the input data, which was clearly visible on the oscilloscope. The demodulator was able to accurately recover the original data from the received signal, confirming the effectiveness of PSK demodulation. The experiment also highlighted the robustness of PSK modulation and demodulation in the presence of noise and interference, as the demodulator was able to reliably recover the data even under adverse conditions. ConclusionIn conclusion, the PSK modulation and demodulation experiment provided valuable insights into the principles and applications of phase shift keying in communication systems. The experiment demonstrated the effectiveness of PSK modulation and demodulation in transmitting and recovering digital data, and highlighted its robustness in noisy environments. Overall, the experiment was a success in achieving its objectives and deepening our understanding of PSK modulation and demodulation.。
psk调制实验报告
psk调制实验报告PSK调制实验报告引言:在现代通信领域中,调制技术是一项至关重要的技术。
调制技术可以将数字信号转换为模拟信号,使其能够在传输过程中更好地适应信道环境。
而PSK调制技术是一种常用的数字调制技术之一。
本篇实验报告将详细介绍PSK调制的原理、实验过程以及实验结果。
一、实验目的本次实验的目的是通过实际操作,深入理解PSK调制的原理和实现过程,并通过实验结果验证理论分析的正确性。
二、实验原理PSK(Phase Shift Keying)调制是一种基于相位的数字调制技术。
其基本原理是通过改变载波信号的相位来传输数字信息。
在PSK调制中,常见的有二进制相移键控调制(BPSK)和四进制相移键控调制(QPSK)。
BPSK调制的原理是将二进制数字流转换为相位差为180度的两种相位,分别代表数字0和数字1。
而QPSK调制则将二进制数字流分为两组,每组两个比特,每组代表一个相位,共有四种相位差选择。
三、实验设备和材料1. 信号发生器2. 示波器3. 电缆4. BPSK/QPSK调制解调器5. 电脑四、实验过程1. 连接信号发生器和示波器,设置信号发生器的输出频率和幅度。
2. 连接信号发生器和BPSK/QPSK调制解调器,设置调制器的参数。
3. 将调制器的输出信号连接到示波器上,观察调制信号的波形。
4. 将示波器的输出信号连接到解调器上,通过电脑软件进行解调。
5. 对比解调后的数字信号与发送的原始信号,验证解调的准确性。
五、实验结果与分析通过实验,我们成功地实现了BPSK和QPSK调制。
观察示波器上的波形,可以明显看出不同相位的变化。
在解调过程中,我们发现解调后的数字信号与发送的原始信号高度一致,证明了调制和解调的正确性。
六、实验总结通过本次实验,我们深入了解了PSK调制的原理和实现过程。
实验结果验证了理论分析的正确性,加深了我们对调制技术的理解。
此外,通过实际操作,我们还加深了对信号发生器、示波器等设备的使用和操作技巧。
psk解调算法
相位偏移键控(PSK)是一种常见的数字调制方案,它利用载波的相位偏移表示数据。
解调这些信号需要使用适当的解调算法。
以下是一种可能的解调算法:
1. 相位差检测:首先,需要测量接收到的信号的相位与一个参考相位之间的差异。
这个参考相位可以是未调制的载波信号,也可以是另一个已调制的PSK信号。
2. 查找表查找:然后,使用查找表或计算方法来确定发送的数据。
在BPSK中,0和π相位分别表示二进制0和1。
因此,可以使用简单的查找表来将相位偏移映射到相应的二进制值。
3. 判决和错误纠正:最后,根据查找表或计算结果进行判决,将解调出的二进制数据传输到下一级处理单元。
同时,可以进行错误纠正,例如使用奇偶校验或循环冗余校验(CRC)等算法来检测和纠正传输过程中的错误。
需要注意的是,具体的解调算法可能会因不同的应用场景和不同的调制方案而有所不同。
以上是一种基本的解调算法,适用于BPSK 等简单的PSK调制方案。
对于更复杂的调制方案,可能需要使用更复杂的解调算法和信号处理技术。
psk调制与解调实验报告
psk调制与解调实验报告PSK调制与解调实验报告引言:调制与解调是通信领域中非常重要的技术,它们被广泛应用于无线通信、卫星通信、光纤通信等领域。
相位移键控调制(Phase Shift Keying, PSK)是一种常见的数字调制技术,本实验旨在通过实践,深入了解PSK调制与解调的原理和实际应用。
一、实验目的本实验的主要目的是掌握PSK调制与解调的基本原理,熟悉其实际应用,并通过实验验证理论知识的正确性。
二、实验器材1. 信号发生器2. 频谱分析仪3. 示波器4. 电脑及相关软件三、实验原理1. PSK调制PSK调制是利用不同相位表示数字信号的一种调制技术。
常见的PSK调制方式有二进制相移键控调制(Binary Phase Shift Keying, BPSK)和四进制相移键控调制(Quadrature Phase Shift Keying, QPSK)等。
BPSK调制将0和1分别映射为相位为0和π的两种状态,而QPSK调制则将00、01、10和11分别映射为相位为0、π/2、π和3π/2的四种状态。
2. PSK解调PSK解调是将接收到的PSK信号转化为数字信号的过程。
解调的关键是从接收到的信号中提取出相位信息。
常用的解调方法有相干解调和非相干解调。
相干解调需要与发送信号保持相位同步,而非相干解调则不需要。
四、实验步骤1. 设置信号发生器的频率和幅度,选择合适的PSK调制方式。
2. 连接信号发生器和频谱分析仪,观察并记录调制后的信号频谱。
3. 将调制后的信号输入到示波器中,观察并记录波形。
4. 通过解调器将接收到的信号转化为数字信号。
5. 使用电脑及相关软件进行信号解调的仿真实验,比较实验结果与理论分析的差异。
五、实验结果与分析1. 调制实验结果根据实验步骤中的设置,我们可以通过频谱分析仪观察到调制后的信号频谱。
根据不同的PSK调制方式,频谱图上会出现不同的频率成分。
通过观察波形,我们可以看到相位的变化对应着信号的变化。
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。
PSK调制解调实验报告范文
PSK调制解调实验报告范文实验目的:掌握PSK调制和解调的原理和实现方法,熟悉相关电路的调试方法和实验步骤。
实验器材:信号发生器、示波器、PSK解调电路模块、信号线缆等。
实验原理:PSK调制是用来将数字信号传输到模拟环境中的有效方法之一。
在数字通信中,为了克服数字信号在传输中损失的问题,通常需要将数字信号转换成模拟信号来传输。
PSK调制就是将数字信号转换成模拟信号的过程。
PSK调制的原理是将数字信号转换成不同的相位,相位的不同则意味着对应的模拟信号频率也不同,以此来实现数字信息的传输。
PSK调制可以将数字信号转换成不同的相位,最常见的是二进制PSK调制(BPSK),它通过将二进制信号转换成两个不同的相位,然后用正弦波来表示。
PSK解调是将PSK调制的信号还原成数字信号的过程。
在解调的过程中可以检测到相位的变化,从而分离出不同的数字信息。
由于PSK信号的相位只有两个可能值,所以解调相对简单。
实验步骤:1.确认实验器材连接正确,将信号发生器的输出信号连接到PSK解调电路的输入端。
2.打开信号发生器和示波器,设置信号发生器的输出信号为2kHz的正弦波,幅度为100mV。
3.设置PSK解调电路的参考振荡器频率为1kHz,调节它的幅度和分配到参考输入和检测端的比例为100%。
4.在示波器的屏幕上观察输出信号,并记录相位的变化情况,随后通过图形波形来检验结果的正确性。
5.反复尝试不同的信号频率和相位,记录每个信号的解调结果及其相应的电路输出情况。
6.保持示波器的设置不变,调整信号发生器的输出频率,观察输入和输出信号的变化。
实验结果:在实验中,我们穿过PSK解调电路将信号发生器和示波器连接起来,通常情况下,当我们在示波器上看到的输出电压与输入电压非常相似,就说明PSK解调电路功能正常,并且正确地将相位信息提取出来。
具体实验中,我们先将信号发生器的输出信号连接到PSK解调电路的输入端,调节电路参考振荡器的频率,并记录下调节前后的实验数据。
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。
MFSK的调制与解调解析
目录前言 (1)正文 (1)2.1 课程设计的目的及意义 (1)2.2 多进制数字调制 (1)2.3 MFSK简介 (1)2.4 MFSK信号的频谱、带宽及频带利用率 (2)2.5 MFSK调制与解调的原理 (3)3 仿真结果与分析 (3)3.1 八进制的随机序列 (3)3.2 调制后的信号 (4)3.3 加入高斯白噪声后的已调信号 (5)3.4 MFSK的解调 (6)3.4.1 滤除高斯白噪声 (6)3.4.2 相干解调后的信号 (7)3.4.3 非相干解调后的信号 (7)3.5 MFSK系统的抗噪声性能 (8)3.5.1 相干解调时的误码率 (8)3.5.2 非相干解调时的误码率 (8)课程设计总结 (9)致谢 (9)参考文献 (10)附录 (11)前言MFSK——多进制数字频率调制,简称多频制,是2FSK方式的推广。
它是用不同的载波频率代表各种数字信息。
在数字通信系统中,数字调制与解调技术占有非常重要的地位。
随着MATLAB技术的发展,数字通信技术与MATLAB的结合体现了现代数字通信系统发展的一个趋势。
文中介绍了MFSK调制解调的原理,并基于MATLAB实现MFSK调制解调的程序代码设计,仿真结果表明设计方案是可行的。
正文2.1 课程设计的目的及意义本次课程设计我所做的课题是一个多进制频移键控MFSK的调制与解调项目,这就要求我们需要完成信号的调制解调以及抗噪声性能的分析等问题。
通过我们对这次项目的学习和理解,综合运用课本中所学到的理论知识完成一个多进制频移键控MFSK的调制与解调项目的课程设计。
以及锻炼我们查阅资料、方案比较、团结合作的能力。
学会了运用MATLAB编程来实现MFSK调制解调过程,并且输出其调制及解调过程中的波形,并且讨论了其调制和解调效果,分析了抗噪声性能,增强了我的动手能力,为以后学习和工作打下了基础。
2.2 多进制数字调制二进制键控调制系统中,每个码元只传输1b信息,其频带利用率不高。
psk调制解调实验报告
psk调制解调实验报告PSK调制解调实验报告引言:在现代通信系统中,调制解调是一项重要的技术,它能够将数字信号转化为模拟信号以便在信道中传输,并在接收端将模拟信号恢复为数字信号。
相位移键控(Phase Shift Keying,PSK)调制解调技术是一种常用的数字调制技术,本实验旨在通过实际操作,加深对PSK调制解调原理的理解。
实验目的:1. 了解PSK调制解调原理;2. 掌握PSK调制解调的实验操作;3. 分析调制解调过程中的误码率。
实验装置:1. 信号发生器;2. 调制解调器;3. 示波器;4. 计算机。
实验步骤:1. 搭建实验装置,将信号发生器与调制解调器相连,调制解调器再与示波器相连;2. 设置信号发生器的频率和幅度,选择合适的PSK调制方式;3. 通过调制解调器将数字信号转化为模拟信号,并通过示波器观察调制后的波形;4. 将调制后的信号输入到解调器中,通过示波器观察解调后的波形;5. 通过计算机对解调后的信号进行误码率分析。
实验结果:在实验中,我们选择了二进制相位键控(Binary Phase Shift Keying,BPSK)调制方式进行实验。
通过调制解调器将数字信号转化为模拟信号后,我们观察到示波器上出现了两种不同相位的波形,即0°和180°相位差。
这符合BPSK调制的特点,即将二进制数字0和1分别映射为不同的相位。
在解调过程中,我们将调制后的信号输入到解调器中,通过示波器观察到解调后的波形与原始数字信号一致。
这表明解调器能够正确恢复出原始的数字信号。
通过计算机对解调后的信号进行误码率分析,我们发现在理想情况下,误码率为0。
然而,在实际通信系统中,由于信道噪声等因素的影响,误码率往往不为0。
因此,我们需要采取一定的纠错编码技术来提高系统的可靠性。
实验结论:本实验通过实际操作,加深了对PSK调制解调原理的理解。
通过观察调制解调过程中的波形变化和分析误码率,我们了解到PSK调制解调技术在数字通信系统中的重要性。
7实验十二十三MPSK调制与解调
实验十二MPSK调制【实验目的】1、了解M进制相位调制(MPSK modulation )的组成和基本原理。
2、通过搭建MPSK仿真系统,了解MPSK调制实现方法。
【实验原理】在M进制移相键控调制(MPSK),在M进制符号间隔人内,已调信号的载波相位是M个MPSK的信号表示如下:其中Ts是M进制符号间隔,T s =(log 2M)T b二kT b ;T b是二进制符合间隔;g T(t)是脉冲成形滤波器冲击响应。
将(1)式进一步展开,得到2 二2 二s(t)=gT(t) [cos (i —1)]cos 啦—[sin (i -1)]sin £I. M M J= gr(t)[si c cosy-a s SinM]式中a广co晋(iT)心和-1)U1,2「3M OWT s '与比‘是一组多电平幅度序列,在每个M进制符号间隔Ts内,要保证a i2 a i2 =1 O^tET s在每个M进制符号间隔Ts内,MPSK各信号波形具有等能量T s 2 1 T s 2=L s (t)dt=2 J0 g T(t)dt =其中Eg是脉冲g T(t)的能量,若g T(t)为矩形脉冲,则可能的离散相位之一,其中每个载波相位对应于KK个二进制符号(M =2 )。
s(t)=g T(t)cos[2Jif c t + 2;r M _1)]i =1, 2, 3M 0 兰t 兰T s(1)E s 2Eg4)于是得到I2Es i (t) =d 〒M a cCOSCO c t _ a ssin%t]fl (t )与f2(t )为两个完备的归一化正交基函数,fl (t )与f2(t )的线性组合构成,即 MPSK 信号的正交展开式为S i (t) n f i (t) S 2 f 2(t)E Scos M(i -1)i =1,2,3 MW sin M (i -1)i =1,2,3 M(也可以由式(2)(3)导出) 于是得MPSK 信号的二维矢量表示为:s =冷1用2]=[7巨丸,佢比]i=1,图1、图2是相应地MPSK 信号的二维矢量图和产生原理框图(以8PSK 为例):g T (t)=2E s T scos :2f tf 2(t)-孚sin 2兀 f c t其中T sS i1 =0 S i (t)f 1(t)dtMPSK 信号的每个信号波形可由(3)S2=『S(t) f 2(t)dtf i ( t)=设i s-si图2 MPSK 信号的产生原理框图图中输入的二进制序列 •b n •经串并变换后成为3比特并行码,这相当于将二进制码变换为八进制,每三比特码又与 %和%电平之间有一定关系。
MPSK调制解调
MPSK调制解调多进制数字相位调制(MPSK)1前言:VHDL主要用于描述数字系统的结构,行为,功能和接口。
除了含有许多具有硬件特征的语句外,VHDL的语言形式和描述风格与句法是十分类似于一般的计算机高级语言。
VHDL的程序结构特点是将一项工程设计,或称设计实体(可以是一个元件,一个电路模块或一个系统)分成外部(或称可是部分,及端口)和内部(或称不可视部分),既涉及实体的内部功能和算法完成部分。
在对一个设计实体定义了外部界面后,一旦其内部开发完成后,其他的设计就可以直接调用这个实体。
这种将设计实体分成内外部分的概念是VHDL系统设计的基本点。
2设计主题 2.1设计目的(1).掌握MPSK的设计原理(2).掌握MPSK的VHDL设计2.2 MPSK的设计原理多进制数字相位调制也称多元调相或多相制。
它利用具有多个相位状态的正弦波来代表多组二进制信息码元,即用载波的一个相位对应于一组二进制信息码元。
如果载波有2k 个相位,它可以代表 k位二进制码元的不同码组。
多进制相移键控也分为多进制绝对相移键控和多进制相对(差分)相移键控。
下面以四相相位调制为例进行讨论。
四相调相信号是一种四状态符号,即符号有00、01、10、11四种状态。
所以,对于输入的二进制序列,首先必须分组,每两位码元一组。
然后根据组合情况,用载波的四种相位表征它们。
这种由两个码元构成一种状态的符号码元称为双比特码元。
同理,k位二进制码构成一种状态符号的码元则称为k比特码元、四相PSK(4PSK)信号实际是两路正交双边带信号。
串行输入的二进制码,两位分成一组。
若前一位用A表示,后一位用B表示,经串/并变换后变成宽度加倍的并行码(A、B码元在时间上是对齐的)。
再分别进行极性变换,把单极性码变成双极性码,然后与载波相乘,形成正交的双边带信号,加法器输出形成4PSK信号。
显然,此系统产生的是π/4系统PSK信号。
如果产生π/2系统的PSK信号,只需把载波移相π/4后再加到乘法器上即可。
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”。
实验报告书PSK(DPSK)调制与解调实验
电子信息学院实验报告书课程名:《通信原理》题目:PSK(DPSK)调制与解调实验评语:成绩:指导教师:杨宇批阅时间:年月日1、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。
2、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。
3、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13-1所示。
设二进制单极性码为a n ,其对应的双极性二进制码为b n ,则2PSK 信号的一般时域数学表达式为: t nT t g b t S c n s n PSK ωcos )()(2⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=∑(13-1)其中: ⎩⎨⎧=-=P a Pa b n n n -时,概率为=当+时,概率为当11101则(13-1)式可变为:()()⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=+⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=+⎥⎦⎤⎢⎣⎡-∑∑10cos )(0cos )(2n c ns n c n s PSK a t nT t g a t nT t g t S 当当)=(ωπω (13-2) 图13-1 2PSK 信号的时域波形示意图由(13-1)式可见,2PSK 信号是一种双边带信号,其双边功率谱表达式与2ASK 的几乎相同,即为: +⎥⎦⎤⎢⎣⎡-++-=222)()()1()(c f f G c f f G P P f f P s PSK [])()()0()1(41222c c s f f f f G P f -++-ζζ (13-3)2PSK 信号的谱零点带宽与2ASK 的相同,即 s s s c s c PSK T R R f R f B /22)()(2==--+=(Hz ) (13-4)我们知道,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。
PSK调制解调实验报告
PSK调制解调实验报告一、实验目的1. 掌握二相绝对码与相对码的码变换方法;2. 掌握二相相位键控调制解调的工作原理及性能测试;3. 学习二相相位调制、解调硬件实现,掌握电路调整测试方法。
二、实验仪器1.时钟与基带数据发生模块,位号:G2.PSK 调制模块,位号A3.PSK 解调模块,位号C4.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9.信号连接线4 根三、实验原理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相位调制,绝对移相键控是用输入的基带信号选择开关通断控制载波相位的变化来实现。
相对移相键控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。
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。
相位键控调制解调电原理框图,如图6-1 所示。
1.载波倒相器模拟信号的倒相通常采用运放来实现。
来自1.024MHz 载波信号输入到运放的反相输入端,在输出端即可得到一个反相的载波信号,即π相载波信号。
为了使0 相载波与π相载波的幅度相等,在电路中加了电位器37W01 和37W02 调节。
2.模拟开关相乘器对载波的相移键控是用模拟开关电路实现的。
0 相载波与π相载波分别加到模拟开关A:CD4066 的输入端、模拟开关B:CD4066 的输入端,在数字基带信号的信码中,它的正极性加到模拟开关 A 的输入控制端,它反极性加到模拟开关 B 的输入控制端。
用来控制两个同频反相载波的通断。
当信码为“1”码时,模拟开关A 的输入控制端为高电平,模拟开关A 导通,输出0 相载波,而模拟开关B 的输入控制端为低电平,模拟开关B 截止。
psk调制解调实验报告
PSK调制解调实验报告一、实验目的本实验旨在通过设计和实现PSK调制解调电路,理解并掌握PSK调制解调的原理和实现方法。
二、实验原理PSK(Phase Shift Keying)调制是一种将数字信号转换为模拟信号的调制方式,其原理是通过改变信号的相位来传递数字信息。
在PSK调制中,相位的变化表示不同的数字,一般常用的是二进制数字(0和1)。
PSK调制的原理就是根据输入的二进制数字,将相位调整为不同的值。
例如,对于二进制数字0和1,我们可以将其相位分别设为0度和180度,或者分别设为0度和90度,这样就可以通过相位的变化来传递数字信息。
解调过程与调制过程相反,通过检测信号的相位变化,将其转换回数字信号。
三、实验器材与软件本实验使用的器材和软件如下:•信号发生器•示波器•电阻、电容等基本电子元件•软件仿真工具(如Multisim、Proteus等)四、实验步骤步骤一:设计PSK调制电路1.根据PSK调制的原理,设计一个PSK调制电路,其中包括信号发生器、相位调制电路和示波器等。
信号发生器用于产生数字信号,相位调制电路将数字信号转换为相位变化,示波器用于观察调制后的信号波形。
2.根据电路设计原理,选择适当的电子元件并进行连线。
3.使用软件仿真工具,搭建PSK调制电路,并进行仿真验证。
步骤二:实现PSK调制1.连接实验器材,将信号发生器输出接入相位调制电路的输入端,将示波器的探头接入相位调制电路的输出端。
2.打开信号发生器,设置合适的频率和幅度。
3.调节相位调制电路,观察示波器中的波形变化。
通过改变相位调制电路的参数,例如电阻、电容值等,可以实现不同的调制效果。
4.记录不同数字输入时示波器中的波形变化,观察相位的变化情况。
步骤三:设计PSK解调电路1.根据PSK调制的原理,设计一个PSK解调电路,其中包括信号检测电路和示波器等。
信号检测电路用于检测信号的相位变化,示波器用于观察解调后的信号波形。
2.根据电路设计原理,选择适当的电子元件并进行连线。
实验四 PSK 调制与解调实验
实验四PSK调制与解调实验一、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、同步提取模块5、双踪示波器五、实验步骤1:PSK调制实验(1)将信号源模块产生的码速率为15.625KHz(即将SW04,SW05拨为00000001 00101000)的周期性NRZ码(所谓周期性例如:00010001 00010001 00010001)送入数字调制模块的信号输入点“PSK(DPSK)基带输入”。
(2)将信号源模块产生的64KHz的正弦波(幅度为3V左右)送入数字调制模块的“PSK(DPSK)载波输入”。
(3)数字调制模块中的拨位开关S01拨到0,用双踪示波器同时观察点“PSK 基带输入”与“PSK调制输出”的波形。
2、PSK解调实验(1)将同步信号提取模块的拨码开关SW01的第一位拨上。
将数字解调模块中的拨位开关S01拨到0,(2)将“PSK调制输出”的输出信号送入数字解调模块的信号输入点“PSK-IN”,将“PSK调制输出”的波形送入同步信号提取模块的信号输入点“S-IN”,使信号输出点“载波输出”能输出提取出的正确的载波信号(方法请参考同步载波提取原理)。
(3)将同步信号提取模块的“载波输出”的输出波形送入数字解调模块的信号输入点“载波输入”,观察信号输出点“PSK-OUT”处的波形,并调节标号为“PSK/DPSK判决电压调节”的电位器,直到在该点观察到稳定的NRZ 码为止。
PSK-OUT:(4)将点“PSK-OUT”输出的波形送入同步信号提取模块的信号输入点“NRZ-IN”,再将同步信号提取模块的信号输出点“位同步输出”输出的波形送入数字解调模块的信号输入点“PSK-BS”。
PSK调制解调实验报告范文
PSK调制解调实验报告范文以下是一篇关于PSK调制解调实验的报告范文:实验名称:PSK调制解调实验实验目的:通过实验,了解和掌握PSK调制解调的基本原理和方法,掌握相关的仪器操作和数据分析能力。
实验器材和软件:信号发生器、示波器、PSK解调器、计算机、MATLAB软件等。
实验原理:PSK(Phase Shift Keying)调制是一种数字调制技术,将数字信号直接调制成离散相位的连续信号。
PSK调制主要有BPSK(Binary Phase Shift Keying)和QPSK(Quadrature Phase Shift Keying)两种方式。
BPSK将每个数字比特表示为一个相位值,QPSK则将两个比特表示为一个相位值。
PSK解调则是将调制信号恢复为原始数字信号的过程。
实验步骤:1. 连接实验器材:将信号发生器的输出信号连接到PSK调制器的输入端,将PSK解调器的输出信号连接到示波器和计算机的输入端。
2. 设置信号发生器:根据实验要求设置信号发生器的频率、幅值和相位等参数。
3. 进行调制实验:利用MATLAB软件生成一组数字信号,并通过信号发生器将其调制成PSK信号。
通过示波器观察调制信号的波形,并记录相关数据。
4. 进行解调实验:将调制信号输入到PSK解调器中,利用示波器观察解调信号的波形,并记录相关数据。
5. 数据分析:利用MATLAB软件对实验数据进行处理和分析,比较解调信号与原始信号的差异,评估调制解调系统的性能。
实验结果:根据实验数据和分析,可以得出PSK调制解调系统的性能评估,包括误码率、信噪比等指标。
实验结论:通过实验,我们成功地进行了PSK调制解调实验,并获得了有关系统性能的数据。
实验结果表明,PSK调制解调是一种有效的数字调制技术,可以用于数字通信系统中,具有较高的传输效率和抗干扰能力。
实验心得:通过这次实验,我深入了解了PSK调制解调的基本原理和方法,掌握了相关的仪器操作和数据分析能力。
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实验十二 MPSK 调制【实验目的】1、 了解M 进制相位调制(MPSK modulation )的组成和基本原理。
2、 通过搭建MPSK 仿真系统,了解MPSK 调制实现方法。
【实验原理】在M 进制移相键控调制(MPSK ),在M 进制符号间隔sT 内,已调信号的载波相位是M 个可能的离散相位之一,其中每个载波相位对应于K 个二进制符号(2KM =)。
MPSK 的信号表示如下:2(1)()()cos[2]i T c i s t g t f t M ππ-=+1,2,3i M =,0s t T ≤≤ (1)其中sT 是M 进制符号间隔,2(log )s b b T M T kT ==;b T 是二进制符合间隔;()T g t 是脉冲成形滤波器冲击响应。
将(1)式进一步展开,得到22()()[cos (1)]cos [sin (1)]sin i T c c s t g t i t i t M M ππωω⎧⎫=---⎨⎬⎩⎭=()[cos sin ]c s T i c i c g t a t a t ωω-式中2cos(1)c i a i M π=-, 2sin (1)si a i M π=- 1,2,3i M =,0s t T ≤≤{}ci a 与{}si a 是一组多电平幅度序列,在每个M 进制符号间隔s T 内,要保证221c si i a a +=0st T ≤≤在每个M 进制符号间隔sT 内,MPSK 各信号波形具有等能量220011()()22ss T T s i Tg E s t dt g t dt E ===⎰⎰ 1,2,3i M =其中gE 是脉冲()T g t 的能量,若()T g t 为矩形脉冲,则()T g t =0st T ≤≤于是得到()cos sin ]c s i i c i c s t a t a t ωω=-0st T ≤≤ (2)设1()2c f t f t π=2()2c f t f t π=1()f t 与2()f t 为两个完备的归一化正交基函数,MPSK 信号的每个信号波形可由 1()f t 与2()f t 的线性组合构成,即MPSK 信号的正交展开式为1212()()()i i i s t s f t s f t =+ (3)其中110()()sT i i s s t f t dt=⎰2(1)i M π-ci 1,2,3i M = 0s t T ≤≤220()()s T i i s s t f t dt=⎰2(1)i M π-si 1,2,3i M = 0s t T ≤≤(也可以由式(2)(3)导出)于是得MPSK 信号的二维矢量表示为:12[,]]c s i i i i i s s s == 1,2,3i M = (4)图1、图2是相应地MPSK 信号的二维矢量图和产生原理框图(以8PSK 为例):图1 8PSK 信号的二维矢量图图2 MPSK 信号的产生原理框图图中输入的二进制序列{}n b经串并变换后成为3比特并行码,这相当于将二进制码变换为八进制,每三比特码又与ci a 和si a 电平之间有一定关系。
MPSK 信号的平均功率谱密度图如下图所示:图3 MPSK 信号的平均功率谱密度MPSK 信号的功率谱密度表达式如下:{}22()sin [()]sin [()]2sMPSK c s c s E P f c f f T c f f T =-++ 【实验步骤】1、 根据MPSK 调制原理,下面对二进制随机码进行MPSK 调制,将各模块按如下方式连接:图4 二进制随机码的MPSK 调制2、 参数调试首先在【diagram 】下拉菜单的context 项输入如下内容: M=8;k=log2(M); T=1; N0=4; A=1;Frequency=10;Scifunc 模块的作用是二进制到M 进制的转换,双击它会接连弹出五个窗口,在前两个窗口中进行参数设置,其他窗口缺省设置,参数设置如下:②①②①图5 Scifunc第一弹出窗口的参数设置在弹出的第二个窗口中输入如下内容:tmp=0;for i=1:k;tmp=tmp+u1(k-i+1)*2^(i-1);endy1=tmp;参数设置如下表:表1 所有模块的参数设置库/模块名称参数Scicom_sources:clock_c①Period=T; Init time=k+1Scicom_sources:clock_c②Period=0.01; Init time=0Scicom_sources:sinusoid genarator①Magnitude=A; Frequency=Frequency; phase=0 Scicom_sources:sinusoid genarator②Magnitude=A; Frequency=Frequency;phase=%pi/2Scicom_signalprocess:Serial to Bus Converter Size of output:k; Init counter value:0 modnum_Communication:M-PSK Modulator Number of states:M; inherit:1Scicom_sinks: MScope Input ports size:1 1Ymin vector= -2 -2 ; Ymax vector=2 2 ;Refreshperoid=30 30其他缺省设置3、记录实验结果实验仿真波形可参考图6图6 仿真波形注:上图是二进制随机码的8PSK调制波形,下图是二进制随机码波形4、超级模块生成方法拖动鼠标,选中上面实验系统中的MPSK调制部分,如下所示:图7 MPSK调制超级模块生成的图形界面点击【diagram】下拉菜单下的Region to Super Block,生成如下所示的超级模块:图8 MPSK调制的超级模块生成右击载波提取超级模块,在下拉菜单下点击Properties—Icon项弹出一个窗口,将窗口中的内容用如下内容替换:xstringb(orig(1),orig(2),'MPSK Modulator',sz(1),sz(2),'fill');得到如下图所示形式:图9 MPSK调制的超级模块生成这样我们将这个MPSK调制模块MPSK Modulator单独保存起来,就可以通过加载应用到MPSK数字调制系统中去了【思考题】1、根据本实验MPSK调制原理,请画出PSK、QPSK的二维矢量图。
实验十三 MPSK 解调【实验目的】1、 了解M 进制相位解调(MPSK demodulation )的组成和基本原理。
2、 通过搭建MPSK 仿真系统,学会如何实现M 进制相位调制解调。
【实验原理】MPSK 信号的最佳接收系统的接收信号()r t 为()()()i w r t s t n t =+ 1,2,i M =, 0s t T ≤≤其中()w n t 表示高斯噪声接收信号()r t 可用二维矢量表示i r s n =+12[,]r r ==12[,]c s s i s i E a n E a n ++ 1,2,i M =MPSK 的最佳接收原理框图如下图1所示:图1 MPSK 的相干解调在MPSK 各信号波形等概率出现情况下,最佳接收的判决准则是最大似然(ML )准则,经坐标转换,ML 准则的检测是计算接收矢量的相位量度rθ:12[,]r r r =21arctanr r r θ=选择{},1,2,i s i M =中的信号矢量的相位最接近于接收矢量的相位r θ的信号i s 作为判决输出s ∧。
根据此判决准则可最佳的划分判决域,下面以8PSK 为例,其信号空间图及最佳判决域的划分如下:图2 8PSK 信号空间图及其最佳判决域的划分【实验步骤】1、 根据MPSK 解调原理,下面对MPSK 信号进行相关解调,将各模块按如下方式连接:图3 MPSK 信号相关解调2、 参数调试首先在【diagram 】下拉菜单的context 项输入如下内容:②③②①①M=8;k=log2(M);T=1;N0=4;A=1;Frequency=10;Scifunc模块的作用是M进制到二进制的转换,双击它会接连弹出五个窗口,在前两个窗口中进行参数设置,其他窗口缺省设置,参数设置如下:图4 Scifunc第一弹出窗口的参数设置在弹出的第二个窗口中输入如下内容:tmp=u1;for i=1:k;if tmp-2^(k-i)>=0 theny1(k-i+1)=1;tmp=tmp-2^(k-i);elsey1(k-i+1)=0;endendfor i=2:(k/2+1)tmp=y1(i);y1(i)=y1(2+k-i);y1(2+k-i)=tmp;end参数设置如下表:表1 所有模块的参数设置库/模块名称参数Scicom_sources:clock_c①Period=T; Init time=0Scicom_sources:clock_c②Period=T; Init time=0Scicom_sources:clock_c③Period=0.01;Init time=0Scicom_sources:sinusoid genarator①Magnitude=A; Frequency=Frequency; phase=0 Scicom_sources:sinusoid genarator②Magnitude=A;Frequency=Frequency;phase=%pi/2Events:freq_div Phase=0; Division factor:kScicom_signalprocess:Bus to Serial Converter Size of output=k; Init counter value=0Scicom_ signalprocess: Delay Size of Delay=8Number of states=M; inherit=1modnum_Communication:M-PSKDemodulatorScicom_sinks: MScope Input ports size=1 1 1Ymin vector= -2 -2 -2 ; Ymax vector=2 22;Refresh peroid=30 30 30其他缺省设置3、记录实验结果实验仿真波形可参考图5图5 仿真结果注:上面仿真波形图中的三个波形从上到下依次是MPSK解调后波形、二进制原码波形、MPSK信号波形4、超级模块生成方法拖动鼠标,选中上面实验系统中的MPSK解调部分,如下所示:图6 MPSK解调超级模块的生成点击【diagram】下拉菜单下的Region to Super Block,生成如下所示的超级模块:图7 MPSK解调超级模块的生成右击MPSK解调超级模块,在下拉菜单下点击Properties—Icon项弹出一个窗口,将窗口中的内容用如下内容替换:xstringb(orig(1),orig(2),'MPSK Demodulator',sz(1),sz(2),'fill');得到如下图所示形式:图8 MPSK解调超级模块的生成这样我们将这个MPSK解调模块MPSK Demodulator单独保存起来,就可以通过加载应用到MPSK解调系统中去了【思考题】1、MPSK解调系统的误符率含义是什么?如何利用Scilab\SCICOS语言编程和模块构建,来测试以上MPSK解调系统的误符率?M的取值与MPSK解调系统的误符率大小是什么关系?。