BPSK数字调制
bpsk 误码率 matlab
bpsk 误码率 matlab以bpsk误码率为标题的Matlab文章引言：误码率是衡量数字通信系统性能的重要指标之一。
在数字通信中，调制技术起着至关重要的作用，而二进制相移键控（BPSK）调制是最常用的一种调制方式之一。
本文将使用Matlab来计算BPSK调制的误码率，并通过实际案例说明其应用。
一、BPSK调制简介BPSK调制是一种基本的数字调制技术，它将二进制数字序列映射到正弦波的相位上。
在BPSK调制中，二进制1和0分别对应于正弦波的两个不同相位。
具体而言，二进制1对应于正弦波的0度相位，而二进制0对应于正弦波的180度相位。
二、BPSK调制的误码率计算方法误码率是指在接收端解调过程中，接收到的比特错误的概率。
在BPSK调制中，误码率的计算可以通过理论公式或仿真方法来实现。
本文将介绍使用Matlab进行仿真计算的方法。
1.生成随机二进制数据序列我们需要生成随机的二进制数据序列，以模拟实际通信环境中的数据传输。
在Matlab中，可以使用randi函数生成指定长度的随机二进制数据序列。
2.进行BPSK调制生成的随机二进制数据序列需要经过BPSK调制，将其映射到正弦波的相位上。
在Matlab中，可以使用pskmod函数实现BPSK调制。
3.添加高斯噪声为了模拟实际通信环境中的噪声干扰，我们需要向BPSK调制后的信号中添加高斯噪声。
在Matlab中，可以使用awgn函数实现高斯噪声的添加。
4.进行BPSK解调接收端收到经过噪声干扰的信号后，需要进行BPSK解调，将其恢复为二进制数据序列。
在Matlab中，可以使用pskdemod函数实现BPSK解调。
5.计算误码率经过BPSK解调后得到的二进制数据序列与发送端的原始数据序列进行比较，即可计算误码率。
在Matlab中，可以使用biterr函数实现误码率的计算。
三、实例演示下面通过一个实例演示如何使用Matlab计算BPSK调制的误码率。
假设我们要传输长度为10000的二进制数据序列，传输信道为高斯信道。
bpsk调制原理
bpsk调制原理bpsk调制原理与模拟通信系统相比，数字调制和解调同样是通过某种方式，将基带信号的频谱由一个频率位置搬移到另一个频率位置上去。
不同的是，数字调制的基带信号不是模拟信号而是数字信号。
在大多数情况下，数字调制是利用数字信号的离散值去键控载波。
对载波的幅度、频率或相位进行键控，便可获得ASK、FSK、PSK等。
这三种数字调制方式在抗干扰噪声能力和信号频谱利用率等方面，以相干PSK的性能最好，目前已在中、高速传输数据时得到广泛应用。
2PSK系统的调制部分框图如下图所示2PSK/BPSK调制部分框图1、M序列发生器实际的数字基带信号是随机的，为了实验和测试方便，一般都是用M序列发生器产生一个伪随机序列来充当数字基带信号源。
按照本原多项式f(x)=X5+X3+1组成的五级线性移位寄存器，就可得到31位码长的M序列。
码元定时与载波的关系可以是同步的，以便清晰观察码元变化时对应调制载波的相应变化；也可以是异步的，因为实际的系统都是异步的，码元速率约为1Mbt/s。
2、相对移相和绝对移相移相键控分为绝对移相和相对移相两种。
以未调载波的相位作为基准的相位调制叫作绝对移相。
以二进制调相为例，取码元为“1”时，调制后载波与未调载波同相；取码元为“0”时，调制后载波与未调载波反相；“1”和“0”时调制后载波相位差1800。
绝对移相的波形如下图所示。
绝对移相的波形示意图在同步解调的PSK系统中，由于收端载波恢复存在相位含糊的问题，即恢复的载波可能与未调载波同相，也可能反相，以至使解调后的信码出现“0”、“1”倒置，发送为“1”码，解调后得到“0”码；发送为“0”码，解调后得到“1”码。
这是我们所不希望的，为了克服这种现象，人们提出了相对移相方式。
相对移相的调制规律是：每一个码元的载波相位不是以固定的未调载波相位作基准的，而是以相邻的前一个码元的载波相位来确定其相位的取值。
例如，当某一码元取“1”时，它的载波相位与前一码元的载波同相；码元取“0”时，它的载波相位与前一码元的载波反相。
BPSK(DPSK)调制解调实验指导书
电子科技大学通信学院《二相BPSK(DPSK)调制解调实验指导书》二相BPSK(DPSK)调制解调实验班级学生学号教师二相BPSK(DPSK)调制解调实验指导书二相BPSK(DPSK)调制解调实验一、实验目的1、掌握二相BPSK(DPSK)调制解调的工作原理。
2、掌握二相绝对码与相对码的变换方法。
3、熟悉BPSK(DPSK)调制解调过程中各个环节的输入与输出波形。
4、了解载波同步锁相环的原理与构成，观察锁相环各部分工作波形。
5、了解码间串扰现象产生的原因与解决方法，能够从时域和频域上分析经过升余弦滚降滤波器前后的信号。
6、掌握Matlab软件的基本使用方法，学会Simulink环境的基本操作与应用。
二、实验原理数字信号载波调制有三种基本的调制方式：幅移键控（ASK），频移键控（FSK）和相移键控（PSK）。
它们分别是用数字基带信号控制高频载波的参数如振幅、频率和相位，得到数字带通信号。
PSK调制在数字通信系统中是一种极重要的调制方式，它的抗干扰噪声性能及通频带的利用率均优于ASK幅移键控和FSK频移键控。
由于PSK调制具有恒包络特性，频带利用率比FSK高，并在相同的信噪比条件下误码率比FSK低。
同时PSK调制的实现也比较简单。
因此，PSK技术在中、高数据传输中得到了十分广泛的应用。
BPSK是利用载波相位的变化来传递数字信息，而振幅和频率保持不变。
在BPSK中，通常用初始相位0和π分别表示二进制“1”和“0”。
其调制原理框图如图1所示，解调原理框图如图2所示。
图1 BPSK的模拟调制方式由于在BPSK 信号的载波恢复过程中存在着载波相位0 和180 的不确定性反向，所以在实际的BPSK 通信系统设计中，往往采用差分编解码的方法克服这个问题。
差分编解码是利用前后信号相位的跳变来承载信息码元，不再是以载波的绝对相位传输码元信息。
差分编解码的原理可用下式描述。
1n n n d b d -=⊕ 1ˆˆˆn n n b d d -=⊕ 其中第一个公式为差分编码原理，第二个公式为差分解码原理。
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
bpsk调制 升余弦 相关解调
BPSK调制、升余弦和相关解调是数字通信中常见的调制和解调技术。
本文将从理论和实际应用的角度介绍这三个主题，以帮助读者更好地理解和应用这些技术。
一、BPSK调制1. BPSK调制是一种基带调制技术，全称为二进制相移键控调制（Binary Phase Shift Keying）。
它通过改变载波信号的相位来传输数字信息。
具体来说，当数字为0时，载波信号的相位不变；当数字为1时，载波信号的相位反转180度。
这样就可以在相位上进行二进制编码。
2. BPSK调制的优点是简单直观，适用于频谱效率要求不高的情况。
在实际应用中，BPSK调制常用于低速数据传输、卫星通信和短波通信等场景。
3. 在无线传感网中，由于节点之间的距离较近、数据传输速率较低，可以采用BPSK调制来实现简单可靠的通信。
二、升余弦滚降滤波器1. 在数字通信中，为了尽可能减小传输信号的带宽，减小信道间的干扰，常常采用升余弦滚降滤波器（R本人sed Cosine Filter）来进行信号的滤波和调制。
2. 升余弦滚降滤波器的频率响应在频率为0附近有较好的抑制作用，可以有效地控制信号的带宽。
其滚降特性也能够减小信号在频率间隔内的干扰，提高信号的抗干扰能力。
3. 实际应用中，升余弦滚降滤波器常用于QPSK、16QAM等多种调制方式，尤其适用于要求频谱效率高、抗干扰能力强的场景。
三、相关解调1. 相关解调是指在接收端利用发送端已知的信号来解调接收到的信号。
通过计算接收信号和已知信号的相关性，可以还原发送信号。
2. 相关解调在数字通信中有着广泛的应用，特别是在多路径传输、信道干扰较大的高速数据传输场景中效果明显。
相对于其他解调方法，相关解调在抗噪声和多径干扰方面有明显的优势。
3. GPS定位系统中采用的CDMA技术就采用了相关解调的原理，来实现对传输信号的解调和定位。
BPSK调制、升余弦滚降滤波器和相关解调是数字通信领域中重要的技术手段，它们在不同的场景中发挥着重要的作用。
bpsk基带滤波成型matlab
BPSK（二进制相移键控）是一种数字调制技术，它在通信系统中被广泛应用。
在BPSK系统中，数字信息被转换为二进制信号，然后通过相移键控技术进行调制，最终发送到接收端。
对于BPSK调制技术来说，基带滤波是非常重要的一环。
基带滤波的作用是对调制后的信号进行滤波、成型，以便在传输过程中降低噪声干扰，提高信号质量。
在MATLAB中，我们可以通过编程来实现BPSK基带滤波成型，下面我们来介绍具体的实现方法。
1. 确定滤波器的类型在MATLAB中，我们首先要确定要使用的基带滤波器的类型。
常见的基带滤波器有升余弦滤波器（R本人sed Cosine Filter）和高斯滤波器（Gaussian Filter）。
这两种滤波器各有其特点，需要根据具体的通信系统要求来选择。
一般来说，升余弦滤波器在BPSK系统中应用较为广泛，因此我们可以选择使用升余弦滤波器来进行BPSK基带滤波成型。
2. 设计滤波器在MATLAB中，我们可以使用firrcos函数来设计升余弦滤波器。
该函数可以根据指定的抽样频率、滤波器长度、滚降因子等参数来自动计算滤波器的系数。
通过调用firrcos函数，我们可以得到滤波器的系数向量，从而实现对滤波器的设计。
3. 实现滤波成型设计好滤波器后，我们就可以通过滤波器对BPSK调制后的信号进行滤波成型了。
在MATLAB中，我们可以使用conv函数来实现滤波成型的运算。
具体步骤为：首先将BPSK调制后的信号与滤波器的系数向量进行卷积运算，然后对卷积结果进行归一化处理，最终得到滤波成型后的信号。
通过以上步骤，我们就可以在MATLAB中实现BPSK基带滤波成型的过程。
通过编程实现基带滤波成型，不仅可以加深对通信技术原理的理解，还可以为工程实践提供有力的支持。
希望本文介绍的内容能够对相关领域的研究和实践工作有所帮助。
BPSK（二进制相移键控）调制技术是一种常用的数字调制技术，在通信系统中起着重要的作用。
BPSK调制技术通过将数字信号转换为二进制信号，然后通过相移键控技术进行调制，将信号发送到接收端。
基于FPGA的BPSK调制与解调器设计
基于FPGA的BPSK调制与解调器设计FPGA (Field-Programmable Gate Array)是一种可编程逻辑设备，能够实现数字电路的设计和实现。
BPSK(Binary Phase Shift Keying)是一种调制技术，常用于数字通信中。
本文将介绍如何基于FPGA设计一个BPSK调制与解调器。
首先，我们需要了解BPSK调制与解调的原理。
BPSK调制将二进制数据转换为正负的相位差异，其中“1”表示正相位，“0”表示负相位。
解调器则将接收到的信号解调为相应的二进制数据。
FPGA可以用于实现BPSK调制与解调器的设计，具有灵活性和高性能。
下面是一个简单的BPSK调制与解调器的设计流程：1.确定FPGA的型号和资源：根据设计需求，选择合适的FPGA型号和资源，包括逻辑门、片上存储器等，以满足设计要求。
2.信号生成与调制：使用FPGA内部的时钟信号生成器生成时钟信号，然后使用逻辑门实现二进制数据的生成。
通过相位控制电路，将生成的二进制数据转换为正弦波信号，实现BPSK调制。
3.发送信号：使用FPGA的GPIO引脚或其他输出接口将调制后的信号发送出去。
可以通过DAC芯片将数字信号转换为模拟信号，然后通过无线电频率调谐电路发送出去。
4.接收信号与解调：接收到的信号经过模拟前端的放大与滤波处理后，使用ADC芯片将模拟信号转换为数字信号。
接着，使用FPGA的GPIO引脚或其他输入接口将数字信号输入FPGA内部。
5.解调处理与数据恢复：使用FPGA的逻辑门实现解调处理过程，通过比较接收到的信号相位与参考信号相位的差异，恢复出原始数据。
可以使用时钟信号控制数据恢复过程，确保数据的完整性和准确性。
6.输出结果与数据处理：通过FPGA的GPIO引脚或其他输出接口将已解调的二进制数据输出。
可以使用逻辑门对输出数据进行处理，例如进行CRC校验等。
设计完成后，可以将设计好的FPGA程序烧录到FPGA芯片中，并通过测试与调试确保其功能正常。
bpsk调制的matlab程序
题目：BPSK调制的MATLAB程序一、BPSK调制技术介绍BPSK（Binary Phase Shift Keying）调制是一种数字调制技术，它使用两个不同的相位来表示数字比特0和1。
在BPSK调制中，0和1分别映射到正弦波的两种相位，通常为0°和180°。
二、MATLAB程序编写流程在MATLAB中实现BPSK调制的程序主要包括以下几个步骤：1. 生成要调制的数字比特序列2. 将数字比特序列转化为相应的正弦波信号3. 添加高斯白噪声4. 绘制调制后的信号波形图三、MATLAB程序实现下面是一个简单的MATLAB程序，实现了BPSK调制的过程：```matlab生成随机的数字比特序列bitStream = randi([0,1],1,1000);将数字比特序列映射为正弦波信号t = 0:0.01:length(bitStream)-1;t = t/100;carrier = sin(2*pi*t);BPSK调制bpskSignal = (1-2*bitStream).*carrier;添加高斯白噪声noise = 0.1*randn(1,length(bpskSignal)); noisyBpskSignal = bpskSignal + noise;绘制调制后的信号波形图subplot(2,1,1);plot(t,carrier);title('Carrier Signal');xlabel('Time');ylabel('Amplitude');grid on;subplot(2,1,2);plot(t,noisyBpskSignal);title('Noisy BPSK Signal');xlabel('Time');ylabel('Amplitude');grid on;```四、MATLAB程序运行结果分析通过上述程序，我们可以得到BPSK调制后的信号波形图。
bpsk调制原理
bpsk调制原理2011-08-18 08:18:59 来源:互联网bpsk调制原理与模拟通信系统相比，数字调制和解调同样是通过某种方式，将基带信号的频谱由一个频率位置搬移到另一个频率位置上去。
不同的是，数字调制的基带信号不是模拟信号而是数字信号。
在大多数情况下，数字调制是利用数字信号的离散值去键控载波。
对载波的幅度、频率或相位进行键控，便可获得ASK、FSK、PSK等。
这三种数字调制方式在抗干扰噪声能力和信号频谱利用率等方面，以相干PSK的性能最好，目前已在中、高速传输数据时得到广泛应用。
2PSK系统的调制部分框图如下图所示2PSK/BPSK调制部分框图1、M序列发生器实际的数字基带信号是随机的，为了实验和测试方便，一般都是用M序列发生器产生一个伪随机序列来充当数字基带信号源。
按照本原多项式f(x)=X5+X3+1组成的五级线性移位寄存器，就可得到31位码长的M序列。
码元定时与载波的关系可以是同步的，以便清晰观察码元变化时对应调制载波的相应变化；也可以是异步的，因为实际的系统都是异步的，码元速率约为1Mbt/s。
2、相对移相和绝对移相移相键控分为绝对移相和相对移相两种。
以未调载波的相位作为基准的相位调制叫作绝对移相。
以二进制调相为例，取码元为“1”时，调制后载波与未调载波同相；取码元为“0”时，调制后载波与未调载波反相；“1”和“0”时调制后载波相位差1800。
绝对移相的波形如下图所示。
绝对移相的波形示意图在同步解调的PSK系统中，由于收端载波恢复存在相位含糊的问题，即恢复的载波可能与未调载波同相，也可能反相，以至使解调后的信码出现“0”、“1”倒置，发送为“1”码，解调后得到“0”码；发送为“0”码，解调后得到“1”码。
这是我们所不希望的，为了克服这种现象，人们提出了相对移相方式。
相对移相的调制规律是：每一个码元的载波相位不是以固定的未调载波相位作基准的，而是以相邻的前一个码元的载波相位来确定其相位的取值。
无线通信中的IQ调制,BPSK调制,QPSK调制,16QAM调制的理解
先从IQ调制说起：IQ调制：IQ解调原理：Linux 下使用GNU Octave 运行下面的代码： MATLAB 1 2 3 4 5 6 t =-1:0.001:1;f =1;y =cos (2*pi *2*f *t);subplot (1,2,1);plot (t,y);y =sin (2*pi *2*f *t);subplot (1,2,2);plot (t,y);前面我们讲了IQ 调制和解调的原理，下来我们看一下如何应用IQ 调制来实现MPSK 调制（QPSK 、8PSK 等）、MQAM 调制（16QAM 、64QAM 等）。
先来了解一下BPSK （Binary Phase Shift Keying ，二相相移键控）如何用IQ调制实现QPSK调制？Linux 下使用GNU Octave 运行下面的代码： MATLAB1 2 3 4 5 %输入信号>> subplot (4,1,1);>> t =0:0.001:8;>> d =[0 0 ;0.5 1;1 1;1.5 0;2 1 ;2.5 1;3 0;3.5 0;4 0;4.5 1 ;5 1 ;5.5 0 ;6 1 ;6.56 7 8 9 10 11 1 ;7 0 ;7.5 0];>> s =pulstran (t -0.25,d,'rectpuls',0.5);plot (t,s) ;>> axis ([0 8 -0.5 1.5]);>> text (0.25,1.2,'0') ; text (0.75,1.2,'1') ; text (1.25,1.2,'1') ;text (1.75,1.2,'0') ;>> text (2.25,1.2,'1') ; text (2.75,1.2,'1') ; text (3.25,1.2,'0') ;text (3.75,1.2,'0') ;>> text (4.25,1.2,'0') ; text (4.75,1.2,'1') ; text (5.25,1.2,'1') ;text (5.75,1.2,'0') ;>> text (6.25,1.2,'1') ; text (6.75,1.2,'1') ; text (7.25,1.2,'0') ;text (7.75,1.2,'0') ;MATLAB1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 % I 路信号>> subplot (4,1,2);>> t =0:0.001:8;>> a =1/sqrt (2);>> d =[0 -a ;1 +a;2 -a;3 +a; 4 -a ;5 +a;6 -a;7 +a];>> s =pulstran (t -0.5,d,'rectpuls');plot (t,s) ;>> axis ([0 8 -2 2]);>> text (0.5,1.5,'-0.7') ;text (1.5,1.5,'+0.7') ;text (2.5,1.5,'-0.7') ;text (3.5,1.5,'+0.7');>> text (4.5,1.5,'-0.7') ;text (5.5,1.5,'+0.7') ;text (6.5,1.5,'-0.7') ;text (7.5,1.5,'+0.7');MATLAB1 2 3 4 5 6 7 8 9 % Q 路信号>> subplot (4,1,3);>> t =0:0.001:8;>> d =[0 +a;1 -a;2 -a;3 +a; 4 +a;5 -a;6 -a;7 +a];>> s =pulstran (t -0.5,d,'rectpuls');plot (t,s) ;>> axis ([0 8 -2 2]);>> text (0.5,1.5,'+0.7') ; text (1.5,1.5,'-0.7') ; text (2.5,1.5,'-0.7') ; text (3.5,1.5,'+0.7')>> text (4.5,1.5,'+0.7') ; text (5.5,1.5,'-0.7') ; text (6.5,1.5,'-0.7') ; text (7.5,1.5,'+0.7')MATLAB1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 %QPSK 调制信号>> subplot (4,1,4);>> t =0:0.001:8;>> d1=[0 -a ;1 +a;2 -a;3 +a; 4 -a ;5 +a;6 -a;7 +a];>> s1=pulstran (t -0.5,d1,'rectpuls').*cos (2*pi *5*t) ;>> d2=[0 +a;1 -a;2 -a;3 +a; 4 +a;5 -a;6 -a;7 +a];>> s2=pulstran (t -0.5,d2,'rectpuls').*sin (2*pi *5*t);>> plot (t,s1-s2) ;>> axis ([0 8 -2 2]);>> text (0.3,1.5,'3\pi/4') ; text (1.3,1.5, '7\pi/4') ; text (2.3,1.5,'5\pi/4') ; text (3.3,1.5,'\pi/4') ;>> text (4.3,1.5, '3\pi/4') ; text (5.3,1.5, '7\pi/4') ;text (6.3,1.5,'5\pi/4') ; text (7.3,1.5,'\pi/4') ;QPSK调制的星座图星座图，就是说一个坐标，如高中的单位圆，横坐标是I，纵坐标是Q，相应于投影到I轴的，叫同相分量，同理投影到Q轴的叫正交分量。
BPSK调制解调
BPSK调制解调一、 主要内容1、 简要阐述BPSK 调制解调原理2、 用MATLAB 进行仿真，附上仿真源程序和仿真结果，对结果进行分析。
二、 主要原理2.1 BPSK 的调制原理在二进制数字调制中，当正弦载波的相位随二进制数字基带信号离散变化时，则产生二进制移相键控（2PSK ）信号。
通常用已调信号载波的0度和180度分别表示二进制数字基带信号的1和0.二进制移相键控信号的时域表达式为tw nT t g a t e c s nn PSK cos )]([)(2-=∑（式2—1）其中，n a 与2ASK 和2FSK 时的不同，在2PSK 调制中，n a 应选择双极性，即当发送概率为P ，1a =n ，当发送概率为1-P, 1-=n a 。
若g(t)是脉宽为S T 、高度为1的矩形脉冲，则有当发送概率为P 时，)cos()(2t w t e c PSK = （式2—2）发送概率为1-P 时，)cos(2t w e c PSK -= （式2—3）由（式2—2）和（式2—3）可以看出，当发送二进制符号1时，已调信号)(e 2t PSK 取0度相位，当发送二进制符号为0时，)(e 2t PSK 取180度相位，则有)cos(2n c PSK t w e ϕ+=，其中发送符号1，00=n ϕ，发送符号0，0180=n ϕ。
这种以载波的不同相位直接表示相应二进制数字调制信号的调制方式，称为二进制绝对移向方式。
下面为2PSK 信号调制原理框图2.1所示：图2.1:2PSK信号的调制原理图（模拟调制方法）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。
图2.2 BPSK信号时间波形示例2.2 BPSK解调原理2PSK信号的解调通常都采用相干解调，解调器原理如图2.3所示，在相干解调过程中需要用到和接收的2PSK信号同频同相的想干载波。
图2.3：BPSK 相干解调图2.4 BPSK 解调各点时间波形在2PSK 相干信号解调过程中，当回复的相干载波产生180度倒相时，解调出的数字基带信号与将发送的数字基带信号正好相反，解调器输出数字基带信号全部错误，这通常称为“倒π”现象。
BPSK原理
BPSK是PSK系列中最简单的一种。
它是使用两个相位差180°且正交的信号表示0及1的资料。
它在坐标图放置的点并无特别设计，两点皆放在实数轴，分别在0°的点及180°的点。
这种系统是在PSK系列中抗噪声能力（SNR）是最佳的，在传送过程中即使严重失真，在解调时仍可尽量避免错误的判断。
调制原理分析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。
在BPSK中，通常用初始相位0或π分别表示二进制的‘0’和‘1’。
因此，BPSK信号的时域表达式为：：公式包含0和π两个相位。
其中代表0，代表1。
由于表示信号的两种码元的波形相同，极性相反，故BPSK信号一般可以表述为一个双极性全占空（100% duty ratio）矩形脉冲序列于一个正弦载波的相乘，即其中，这里,g(t)脉冲宽度为T s的单个矩形脉冲，而a n得统计特性为：即发送二进制符号位‘0’时（a n取+1），e BPSK (t)取0相位；发送二进制符号为‘1’时（a n取-1），e BPSK (t)取π相位。
这种以载波的不同相位直接去表示响应的二进制数字信号的调制方式，称为二进制绝对相移调制（BPSK）调制原理框图如图1.1所示：1.1调制原理框图（采用2KHz信号cos(2*2000*t)作为载波）典型波形图:图1.2 发送码元为1 0 0 1 1的BPSK波形解调原理分析：BPSK信号的解调方法是相干解调法。
由于PSK信号本身就是用相位传递信息的，所以在接受端必须利用信号的相位信息，故采用相干解调法来解调信号。
BPSK解调原理框图如1.2所示：1.3 BPSK解调原理框图（采用2KHz信号cos(2*2000*t)作为载波）给出了一种BPSK信号想干接受设备原理框图。
图中经过带通滤波的信号在相乘器与本地载波相乘，在相干解调中，如何得到与接收的BPSK信号同频同相的相干载波是关键，然后用低通滤波器去除高频分量，再进行抽样判决，判决器是按极性进行判决，得到最终的二进制信息。
通信原理BPSK调制与解调
新疆师范大学实验报告2020年5月18日课程名称通信原理实验项目实验六：BPSK调制与解调物理与电子工程学院电子17-5 姓名赵广宇同组实验者指导教师阿地力一、实验目的1.掌握BPSK调制和解调的基本原理；2.掌握BPSK数据传输过程，熟悉典型电路；3.了解数字基带波形时域形成的原理和方法，掌握滚降系数的概念；4.熟悉BPSK调制载波包络的变化；5.掌握BPSK载波恢复特点与位定时恢复的基本方法；二、实验器材1.主控&信号源模块2.9号数字调制解调模块3.13号同步模块4.示波器三、实验原理BPSK调制解调（9号模块）实验框图说明基带信号的1电平和0电平信号分别与256KHz载波及256KHz反相载波相乘，叠加后得到BPSK调制输出；已调信号送入到13模块载波提取单元得到同步载波；已调信号与相干载波相乘后，经过低通滤波和门限判决后，解调输出原始基带信号。
四、实验步骤五、实验分析●BPSK使用了基准的正弦波和相位反转的波浪，使一方为0，另一方为1，从而可以同时传送接受2值(1比特)的信息。
●基带信号的1电平和0电平信号分别与256KHz载波及256KHz反相载波相乘，叠加后得到BPSK调制输出；已调信号送入到13模块载波提取单元得到同步载波●已调信号与相干载波相乘后，经过低通滤波和门限判决后，解调输出原始基带信号。
●同步载波的相位发生变化，如0相位变为π相位或π相位变为0相位，则恢复的数字信息就会发生“0”变“1”或“1”变“0”，从而造成错误的恢复。
这种因为本地参考载波倒相，而在接收端发生错误恢复的现象称为“倒π”现象或“反向工作”现象。
六、实验分析●BPSK信号属于DSB信号，它的解调，不再能采用包络检测的方法，只能采用相干解调的方法。
●B2PSK信号与上节课所做的2ASK信号的时域表达式在形式上是完全相同的，所不同的只是两者基带信号s(t)的构成，一个由双极性NRZ码组成，另一个由单极性NRZ码组成。
bpsk调制信道卷积码的bcjr译码过程
BPSK调制信道卷积码的BCJR译码过程1. 引言在数字通信系统中，为了提高可靠性和传输效率，通常会采用调制和编码技术。
BPSK调制是一种常用的数字调制方式，而卷积码则是一种常用的编码方式。
BCJR （Bahl, Cocke, Jelinek, Raviv）算法是一种经典的软判决译码算法，广泛应用于卷积码的解码过程中。
本文将详细介绍BPSK调制信道卷积码的BCJR译码过程，包括相关理论背景、算法原理、步骤和实现方法等内容。
2. 背景知识2.1 BPSK调制BPSK（Binary Phase Shift Keying）是一种二进制相位调制方式，使用两个不同的相位表示二进制数据0和1。
具体而言，在BPSK调制中，将二进制数据0映射为相位为0°的载波信号，将二进制数据1映射为相位为180°（或π）的载波信号。
2.2 卷积码卷积码是一种线性时不变系统，在编码过程中利用一个或多个寄存器进行状态转移，并通过线性组合生成输出。
卷积码的编码过程是一种冗余度增加的操作，可以提高系统的抗干扰和纠错能力。
卷积码由三个参数表示：n、k和m。
其中，n表示每个码字的比特数，k表示信息比特数，m表示寄存器数。
通过这些参数，可以得到一个（n, k, m）卷积码。
2.3 BCJR算法BCJR算法是一种基于概率图模型的软判决译码算法，适用于线性时不变系统中的序列译码问题。
它利用前向和后向变量计算路径概率，并通过最大后验概率准则进行判决。
3. BCJR译码算法原理BCJR译码算法是一种迭代解码算法，主要包括前向过程、后向过程和路径更新三个步骤。
3.1 前向过程前向过程用于计算给定观测序列下每条路径的前向变量α。
首先，定义t时刻状态为s_i（i为状态索引），观测为o_t，则前向变量α在t时刻、状态s_i下的定义如下：α(t, s_i) = P(o_1, o_2, …, o_t, s_t = s_i)接着，根据递推关系计算前向变量α(t, s_i)：α(t, s_i) = Σ[α(t-1, s_j) * a_ij * b_j(o_t)] (j为状态索引)其中，a_ij表示状态转移概率，b_j(o_t)表示观测到o_t时处于状态s_j的概率。
bpsk调制原理
bpsk调制原理2011-08-18 08:18:59 来源:互联网bpsk调制原理与模拟通信系统相比，数字调制和解调同样是通过某种方式，将基带信号的频谱由一个频率位置搬移到另一个频率位置上去。
不同的是，数字调制的基带信号不是模拟信号而是数字信号。
在大多数情况下，数字调制是利用数字信号的离散值去键控载波。
对载波的幅度、频率或相位进行键控，便可获得ASK、FSK、PSK等。
这三种数字调制方式在抗干扰噪声能力和信号频谱利用率等方面，以相干PSK的性能最好，目前已在中、高速传输数据时得到广泛应用。
2PSK系统的调制部分框图如下图所示2PSK/BPSK调制部分框图1、M序列发生器实际的数字基带信号是随机的，为了实验和测试方便，一般都是用M序列发生器产生一个伪随机序列来充当数字基带信号源。
按照本原多项式f(x)=X5+X3+1组成的五级线性移位寄存器，就可得到31位码长的M序列。
码元定时与载波的关系可以是同步的，以便清晰观察码元变化时对应调制载波的相应变化；也可以是异步的，因为实际的系统都是异步的，码元速率约为1Mbt/s。
2、相对移相和绝对移相移相键控分为绝对移相和相对移相两种。
以未调载波的相位作为基准的相位调制叫作绝对移相。
以二进制调相为例，取码元为“1”时，调制后载波与未调载波同相；取码元为“0”时，调制后载波与未调载波反相；“1”和“0”时调制后载波相位差1800。
绝对移相的波形如下图所示。
绝对移相的波形示意图在同步解调的PSK系统中，由于收端载波恢复存在相位含糊的问题，即恢复的载波可能与未调载波同相，也可能反相，以至使解调后的信码出现“0”、“1”倒置，发送为“1”码，解调后得到“0”码；发送为“0”码，解调后得到“1”码。
这是我们所不希望的，为了克服这种现象，人们提出了相对移相方式。
相对移相的调制规律是：每一个码元的载波相位不是以固定的未调载波相位作基准的，而是以相邻的前一个码元的载波相位来确定其相位的取值。
基于FPGA的BPSK调制解调器设计与实现
基于FPGA的BPSK调制解调器设计与实现随着通信技术的不断发展，调制解调器在无线通信系统中扮演着重要角色。
本文将探讨基于FPGA的二进制相移键控（BPSK）调制解调器的设计与实现。
BPSK调制技术是一种数字调制技术，常用于低速率无线通信系统，在诸多应用中被广泛采用。
一、调制解调器设计原理1. BPSK调制原理BPSK调制是一种基于相移调制的调制技术，其原理是将数字比特流与载波信号相位相互关联。
对于二进制输入信号，0表示正相位，1表示负相位。
因此，BPSK调制技术将数字信号转换为载波信号的相位，实现信号的调制。
2. BPSK解调原理BPSK解调过程是调制的逆过程。
通过比较解调器接收到的信号相位与参考相位，可以恢复出原始的数字信号。
解调原理可以通过相位差检测、锁相环等技术实现。
二、FPGA在BPSK调制解调器中的应用FPGA是一种可编程逻辑器件，具有并行处理能力和灵活的硬件资源配置。
在BPSK调制解调器设计中，FPGA可以承担信号处理、调制解调等任务，提高系统性能和灵活性。
1. FPGA的优势FPGA具有高度的并行性和灵活性，可以快速实现信号处理算法。
通过灵活配置硬件资源，可以满足不同调制解调算法的需求。
此外，FPGA还具有低功耗、低延迟和容错性强等优势。
2. FPGA的设计流程FPGA的设计流程包括系统建模、算法设计、逻辑设计、综合与布局布线、仿真验证等步骤。
在BPSK调制解调器设计中，首先需要将系统和算法进行建模，然后通过逻辑设计实现相应硬件电路，最后进行综合布局布线和仿真验证。
三、基于FPGA的BPSK调制解调器设计实现步骤1. 系统建模与算法设计根据BPSK调制解调器的原理，将系统进行建模，并设计相应的算法来实现调制和解调过程。
这一步骤需要考虑信号的采样率、滤波器设计、相位恢复等关键问题。
2. 逻辑设计与实现将系统建模和算法设计转化为相应的硬件电路。
利用FPGA的硬件资源进行逻辑设计，并将信号处理算法转化为硬件描述语言（如VHDL或Verilog）进行实现。
BPSK调制原理
BPSK调制原理原理：2DPSK ⽅式是⽤前后相邻码元的载波相对相位变化来表⽰数字信息。
假设前后相邻码元的载波相位差为??，可定义⼀种数字信息与??之间的关系为则⼀组⼆进制数字信息与其对应的2DPSK 信号的载波相位关系如下表所⽰数字信息与?? 之间的关系也可以定义为2DPSK 信号调制过程波形如图1所⽰。
图1 2DPSK 信号调制过程波形可以看出，2DPSK 信号的实现⽅法可以采⽤：⾸先对⼆进制数字基带信号进⾏差分编码，将绝对码表⽰⼆进制信息变换为⽤相对码表⽰⼆进制信息，然后再进⾏绝对调相，从⽽产⽣⼆进制差分相位键控信号。
2DPSK 信号调制器原理图如图2所⽰。
0,01φπ??=?表⽰数字信息“”，表⽰数字信息“”()()1 1 0 1 0 0 1 102DPSK 0 0 0 0 0 00 0 0 0ππππππππππ⼆进制数字信息：信号相位：或0,10φπ??=?表⽰数字信息“”，表⽰数字信息“”绝对码相对码载波DP SK 信号101100101 0 0 1 0 1 1 0 2开关电路图2 2DPSK 信号调制器原理图其中码变换即差分编码器如图3所⽰。
在差分编码器中：{a n }为⼆进制绝对码序列，{d n }为差分编码序列。
D 触发器⽤于将序列延迟⼀个码元间隔，在SystemView 中此延迟环节⼀般可不采⽤D 触发器，⽽是采⽤操作库中的“延迟图符块”。
⼆进制差分相位键控（2DPSK ）的解调1、实验⽬的：（1）了解2DPSK 系统解调的电路组成、⼯作原理和特点；（2）掌握2DPSK 系统解调过程信号波形的特点；（3）熟悉系统中信号功率谱的特点。
2、实验内容：以2DPSK 作为系统输⼊信号，码速率Rb ＝10kbit/s 。
（1）采⽤相⼲解调法实现2DPSK 的解调，分别观察系统各点波形。
（2）获取主要信号的功率谱密度。
3、实验原理：相⼲解调法：2DPSK 信号可以采⽤相⼲解调⽅式(极性⽐较法)，对2DPSK 信号进⾏相⼲解调，恢复出相对码，再通过码反变换器变换为绝对码，从⽽恢复出发送的⼆进制数字图3差分编码器信息。
8psk调制 bpsk
8psk调制 bpsk8PSK调制是一种数字调制技术，也是一种相位调制技术，用于通过改变信号相位来传输数字数据。
相比于BPSK调制，8PSK调制能够在更短的时间内传输更多的数据，具有更高的传输效率和带宽利用率。
下面将详细介绍8PSK调制的原理和特点。
8PSK调制的原理是将数字数据转换成不同相位的信号，来表示数字信息。
具体而言，8PSK调制将每次传输的3个bit数据组合到一个符号中，这个符号可以代表8种可能的相位状态。
对应于8个相位状态的正弦波信号会被发送到信道中进行传输。
接收端通过对接收到的信号进行相位解调，将信号恢复为原始的数字数据。
相比于BPSK调制，8PSK调制能够在相同的带宽内传输更多的数据。
这是因为8PSK调制每个符号可以传输的bit数是3，而BPSK调制每个符号只能传输1个bit。
因此，8PSK调制每个符号可以表示更多的数字信息，能够实现更高的传输效率。
但是，8PSK调制也存在一些限制和问题。
首先，由于8PSK调制每个符号表示的数字信息更多，因此对信道的要求也更高。
在信道质量较差的情况下，8PSK调制的误码率会增加。
此外，8PSK调制对接收端的相位同步要求较高，需要进行精确的相位恢复，否则会导致解调错误。
在实际应用中，8PSK调制被广泛应用于数字通信领域。
例如，8PSK调制可以用于卫星通信、无线通信和光纤通信等领域。
在这些应用中，8PSK调制的高传输效率和带宽利用率能够提升通信系统的性能，并实现更高的数据传输速率。
总结起来，8PSK调制是一种高效的数字调制技术，能够在相同的带宽内传输更多的数据。
它的原理是将数字数据转换成不同相位的信号来表示数字信息，并通过解调将信号恢复为原始的数字数据。
尽管8PSK调制存在一定的限制和问题，但在数字通信领域已得到广泛应用，为通信系统提供了更高的传输效率和带宽利用率。
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相移键控的基本原理 • 载波信号的函数式为： Sk(t)=cos(wc+φk)
这里， 振幅取归一化值1；wc是载波频率，为常数；φk是受 数字信号控制的相位，它有有限的M个不同取值，每个相位携 带的信息量I = log 2 M (bit)。 • 例如，当M=2，φk的每一相位携带1bit信息：0或1；当M=4， φk的每一相位携带2bit信息：00、01、10或11；当M=8，φk 的每一相位携带3bit信息：000、001、010、011、100、101、 110或111。 • 在发送端，数字调制器输出的载波信号相位将随输入不同的 数字信号而改变。对于一个数字信号，Sk(t)的相位φk将取一 个特定的值与之对应。
• BPSK信号的功率谱密度如下图所示。 • 设数字信号的bit周期是Tb, 数字信号速 率为1/Tb（bps）。 • 如图,BPSK信号的带宽为: 2fb= 2/Tb (Hz) 。 • 频带利用率为：(1/Tb)/ 2fb=0.5 (bps/Hz)。
2） 差分二相移相键控 • DBPSK可以有效避免BPSK的相位模糊，克服 接收数据反相问题。 DBPSK调制原理 • 先将基带数字信号转换成差分码，方法是出现 基带数字信号1，差分码脉冲前沿跳变；出现 基带数字信号0，差分码脉冲前沿不跳变。然 后利用差分码对载波进行BPSK调制。原理图 和波形图如下：
DBPSK解调原理 • DBPSK解调不需要用与发端同步的载波，这 种解调方法称为非相干解调。前一个码元周期 内的载波经过延时一个码元周期后与当前接收 的码元周期内的载波进行模二加(逻辑乘)。如 果它们的相位相反，结果为逻辑1；如果它们 的相位相同，结果为逻辑0。 • DBPSK信号的带宽与BPSK的相同为， 2fb= 2/Tb (Hz) 。
• 归一化双极性数字信号序列Xk是由基带数字信 号0和1转换而来， 基带数字信号0和1分别转 换成归一化双极性数字信号1和-1。将Xk与载 波信号cos wc同时输入乘法器，得到BPSK调 制波形Sk(t)： Sk(t)=Xkcos wc=±1cos wc。 • 当基带数字信号为0时, Xk=+1， Sk(t)= +1cos wc=cos(wc +0) 。
• 当基带数字信号为1时, Xk=-1， Sk(t) =-1cos wc =cos(wc +p)。
• 调制信号相位φk在基带数字信号0和1的调制下 取两个不同的值π和0。
• BPSK调制信号波形如图所示。
• BPSK是绝对调相，解调器的本地载波 cos wc 必须与发端载波同步，这就是相干 解调。解调器原理如图所示。
• 接收的调相信号Sk(t) = ±cos wc 与本地 的载波信号cos wc在乘法器里相乘后得 到S’k(t)，按照倍角原理得：
S’k(t)=±cos2 wc
=±(1/2) [1+cos(2wc) ] • 由于S(t)有π和0两个相位，本地余弦信号 只有一个相位，所以相乘后将交替出现常 数项±1/2。用带通滤波器滤除2wc 后， 剩下的±1/2常数项分别表示数字信号1和 0。
1、二相相移键控 • 当数字信号为0和1时，M=2就可以了，采用二 相相移键控。二相相移键控有两种形式，一种 是绝对二相相移键控(Binary PSK，BPSK)， 另一种是差分二相相移键控（Differential BPSK，DBPSK） 1）绝对二相相移键控（BPSK） • 绝对二相相移键控也称为二相相移键控，其调 制信号是，Sk(t)=cos(wc+φk)。调制器原理如 图所示。
相移键控PSK
利用载波的相位变化来反映数字信号，载波的振幅和频 率均不变化。应用很广泛，抗噪声性能比ASK和FSK 都更优，频带利用率较高。 • 应用在中、高速的数据传输中 • 开始是2PSK，在此基础上发展产生了DPSK、 QPSK( Quadrature Phase Shift Keying)、OQPSK (Offset QPSK)、π/4-QPSK。这些数字调制方式广泛 应用在3G移动通信系统中。