2PSK系统课程设计
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。
2PSK调制与解调系统的仿真设计
2PSK调制与解调系统的仿真设计首先,我们需要了解2PSK调制与解调系统的基本原理。
2PSK(二进制相移键控)调制技术是一种利用相位来表示数字信息的调制技术。
在2PSK调制中,0和1分别用相位0°和180°表示。
调制器将数字信息转化为相位的变化,然后通过信道传输到接收端。
解调器在接收端将相位变化还原为数字信息。
2PSK调制与解调系统可以简单地分为两个部分:调制器和解调器。
在调制器中,我们可以使用相位锁定环(PLL)的方法实现2PSK调制。
PLL能够锁定输入信号的相位,然后产生相应的调制信号。
在2PSK调制中,我们可以使用正弦波信号作为基频信号,通过改变其初始相位来实现信号的相位调制。
在解调器中,我们可以使用相关器(correlator)的方法实现2PSK解调。
相关器能够检测接收信号与已知的参考信号之间的相关性,从而获取相位变化信息。
在2PSK解调中,我们可以使用相位为0°和180°的两个参考信号与接收信号进行相关运算,然后根据相关结果来判断接收信号的相位。
为了验证2PSK调制与解调系统的性能,我们可以进行仿真设计。
首先,我们需要确定系统所需的参数,包括载波频率、数据速率、信噪比等。
然后,我们使用Matlab或者其他仿真软件搭建2PSK调制与解调系统的模型,包括调制器和解调器。
在调制器模型中,我们生成数字信号,并将其转化为相位变化信号。
根据系统参数,我们生成相应频率的正弦波,并通过改变初始相位来实现调制。
然后,我们将调制信号通过信道传输到解调器。
在解调器模型中,我们接收到调制信号,并使用相关器来检测信号的相位变化。
根据相关结果,我们可以判断信号的相位,并将其转化为数字信息。
然后,我们可以将解调后的数字信息与原始数据进行比较,评估系统的性能。
进行仿真实验时,我们可以改变系统参数来研究其对系统性能的影响。
比如,我们可以改变信噪比,观察误码率的变化。
或者,我们可以改变数据速率,观察解调器的解调效果。
2PSK系统设计
2PSK系统设计2PSK(双相移键控)是数字通信中常用的调制方式之一,也是一种简单且高效的调制方式。
本文将重点介绍2PSK系统的设计,并详细讨论其关键技术和参数设置。
2PSK系统是使用两个相位状态来表示数字信息的一种调制方式,其中一个相位状态代表0,另一个相位状态代表1、这种调制方式能够在单位时间内传输更多的信息,提高频谱利用率,并且在噪声环境下有较好的抗干扰性能。
1.确定传输速率:根据应用需求和信道条件,确定2PSK系统的传输速率。
传输速率决定了系统的每个符号代表的比特数,也决定了系统的带宽要求。
2.确定调制器:选择合适的调制器来实现2PSK调制。
常见的调制器包括平衡调制器、相干调制器等。
平衡调制器适用于无码间干扰的情况,而相干调制器适用于有码间干扰的情况。
3.确定解调器:选择合适的解调器来实现2PSK解调。
解调器的设计与调制器的选择密切相关。
常见的解调器包括平衡解调器、相干解调器等。
4.确定误码率目标:根据应用需求和信道条件,确定系统的误码率目标。
误码率是衡量系统性能的重要指标,需要根据具体情况进行设置,以保证数据的可靠性。
5.信道编码:对待传输的数据进行信道编码,以增强系统的抗噪声和抗干扰能力。
常见的信道编码技术包括卷积码、纠错码等。
6.设置调制参数:根据应用需求和信道条件,设置调制参数。
调制参数包括载波频率、相位状态、调制指数等。
正确设置调制参数能够提高系统的性能和抗干扰能力。
7.进行仿真和优化:使用仿真工具进行仿真和优化,以验证系统设计的正确性和性能达到预期。
仿真过程中可以通过改变参数和算法等,来寻求更好的性能。
8.确定接收机结构:根据系统设计和性能要求,确定接收机的结构。
接收机中包括解调器、信号处理器、信号解码器等。
接收机的设计直接影响系统的性能和误码率。
9.进行实验验证:根据系统设计和仿真结果,进行实验验证。
通过实验可以验证系统的可行性和性能,对系统进行调整和优化。
10.性能评估和改进:根据实验结果进行性能评估,对系统进行改进。
2PSK数字频带通信系统设计
2PSK数字频带通信系统的设计与实现摘要:数字通信系统分为数字频带传输通信系统、数字基带传输通信系统、模拟信号数字化传输通信系统。
本次课程设计主要是利用matlab中的simulink模块对频带传输系统进行仿真。
在设计频带传输系统时,通过对原理的分析和实现过程中的实际操作问题的解决方便,采用的方案是用2PSK 的调制方式,首先对信号进行PSK调制,并把运行仿真结果输入到示波器,根据示波器结果分析设计的系统性能。
再通过加入高斯白噪声传输信道,接着在接收端对信号进行PSK解调,采用相干解调法,最后把输出的信号和输入的信号进行比较。
通过最后仿真结果可知,在仿真过程中存在着一定的误码,该信号频带传输通信系统已初步实现了设计指标并可用于解决一些实际性的问题。
关键词:数字频带;2PSK调制;高斯白噪声;Simulink;目录第1章绪论 (1)1.1 背景 (1)1.2 选题的目的和意义 (1)1.3 本课程设计的主要内容 (2)第2章2PSK信号调制与解调的基本原理 (3)2.1 总体思想 (3)2.2 2PSK信号的产生 (3)2.3 2PSK信号的解调原理及抗噪声性能 (5)2.3.1 2PSK信号的解调原理 (5)2.3.2 2PSK信号相干解调误码率的计算 (6)第3章 simulink的介绍 (9)3.1 Simulink相关内容 (9)3.2 Simulink仿真原理 (9)3.3 Simulink仿真过程 (9)第4章 2PSK数字调制与解调系统的设计 (11)4.1整体电路设计 (11)4.2 2PSK信号调制模块设计 (11)4.3 2PSK信号解调模块设计 (13)4.4 误码率计算模块设计 (15)第5章仿真实现 (18)5.1 matlab仿真结果分析 (18)5.2误码率分析 (20)5.3仿真过程出现的问题 (20)第6章总结 (21)参考文献 (22)第1章绪论1、1 背景数字基带信号是低通型信号,其功率谱集中在零频附近,它可以直接在低通型信道中传输。
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系统课程设计
《通信原理》课程设计说明书视频监控系统设计学院:电气与信息工程学院学生姓名:冼达康指导教师:张峰职称: 助教专业:通信工程班级:通信1302班学号: 1330440216完成时间: 2016年12月湖南工学院《通信原理》课程设计课题任务书学院:电气与信息工程学院专业:通信工程摘要随着网络通信技术和嵌入式技术的发展,基于嵌入式Web服务器的视频监控系统已成为监控领域的发展趋势。
本设计通过搭建嵌入式环境,编写程序并将程序导入开发板中并实现视频监控的功能。
设计中首先对视频监控系统现阶段的发展及课题的意义进行了概述,其次对GEC210开发板进行了简介并介绍QT平台的搭建步骤。
然后分别介绍了在设计中用到的三个主要技术,最后把程序导入开发板,实现了视频监控的功能。
关键词:嵌入式;GEC210;QT目录1 绪论 (1)1.1 课题的研究意义 (1)1.2 课题的国内发展状况 (1)1.2.1 模拟视频监控系统 (1)1.2.2 本地数字视额监控系统 (1)1.2.3 远程网络视频监控系统 (2)1.3 课题的研究内容 (2)2 GEC210的简介及QT平台的搭建 (3)2.1 GEC210的简介 (3)2.2 QT平台的搭建 (4)3 设计的主要技术 (7)3.1 FrameBuffer (7)3.2 YUYV转换RGB (8)3.3 video4linux (9)4 功能实现测试 (15)结束语 (17)参考文献 (18)致谢 (19)附录A 程序代码 (20)1 绪论1.1 课题的研究意义随着网络通信技术和嵌入式技术的发展,基于嵌入式Web服务器的视频监控系统已成为监控领域的发展趋势,采用B/S架构的嵌入式Web服务器,监控者无需到现场操作,系统成本低廉,设备体积小巧,安装方便,故障维护升级简单,安全可靠,满足了现代消费者的需求。
视频监控系统的产生和发展有两个方面的原因:一方面,随着人们安全防范观念的加强,人们迫切希望通过监控的方式来预防和减少公共场所的破坏及犯罪活动。
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。
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。
2ask系统课程设计
2ask系统课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解2ask系统的基本原理,掌握ASK调制解调的技术要点;2. 学生能描述2ask系统的应用场景,了解其在通信领域的实际价值;3. 学生能运用2ask系统进行信号传输与接收的模拟实验,并分析实验结果。
技能目标:1. 学生能通过实际操作,掌握2ask系统的调制与解调过程;2. 学生能运用所学知识,解决2ask系统在通信过程中遇到的问题;3. 学生能运用相关软件或工具,设计简单的2ask通信系统,并优化系统性能。
情感态度价值观目标:1. 学生培养对通信科学的兴趣,激发探索精神和创新意识;2. 学生通过合作学习,培养团队协作能力和沟通能力;3. 学生认识到通信技术在我国社会发展中的重要作用,增强社会责任感和使命感。
课程性质:本课程为信息技术与通信科学相结合的实践性课程,旨在帮助学生掌握2ask系统的基本原理和应用,提高学生的实践操作能力和问题解决能力。
学生特点:初三学生具有一定的物理知识和动手能力,对通信技术有较高的兴趣,但需加强对实际操作和理论知识的结合。
教学要求:教师需采用理论教学与实践操作相结合的方式,引导学生主动探究,注重培养学生的实践能力和创新精神。
通过课程目标的具体分解,使学生在知识、技能和情感态度价值观方面得到全面提升。
二、教学内容1. 理论知识:- 2ask系统的基本概念与原理;- ASK调制解调技术的原理与分类;- 2ask系统的应用场景及其在通信领域的重要性。
2. 实践操作:- 2ask系统的调制与解调实验操作;- 2ask系统信号传输与接收的模拟实验;- 设计简单的2ask通信系统,优化系统性能。
3. 教学大纲:- 第一课时:2ask系统基本概念与原理的学习,引入实践案例,让学生了解其在通信领域的应用;- 第二课时:深入探讨ASK调制解调技术,进行实验操作演示,引导学生观察现象,总结规律;- 第三课时:学生分组进行2ask系统调制与解调实验,培养动手能力和团队协作能力;- 第四课时:针对实验结果进行分析,让学生运用所学知识解决问题,提高问题解决能力;- 第五课时:设计简单的2ask通信系统,鼓励学生创新思维,优化系统性能。
2PSK系统的设计和仿真
2PSK系统的设计和仿真2PSK系统(2相位移键控)是数字通信系统中常用的一种调制方式。
在该系统中,将二进制数据序列转换为一系列的正弦波信号,并通过调整正弦波的相位来表示二进制数据位的值。
本文将介绍2PSK系统的设计和仿真过程。
首先,我们需要确定2PSK系统的基本参数,包括载波频率、比特率、发送功率等。
然后,通过Matlab或其他仿真软件来构建2PSK系统的模型。
在2PSK系统中,二进制数据序列通过脉冲调制形成基带信号。
可以选择使用矩形脉冲来进行调制,也可以使用其他形状的脉冲。
在这里,我们将使用矩形脉冲进行演示。
接下来,生成载波信号。
载波频率的选择可以根据具体需求来确定,一般选择一个适当的频率,例如10MHz。
然后,对每个二进制数据位进行调制,将1表示为正弦波,0表示为负弦波。
将这些信号叠加在一起得到最终的调制信号。
在仿真时,我们可以加入噪声来模拟实际通信环境中的信道干扰。
可以选择高斯白噪声或其他类型的噪声。
噪声的强度可以通过信噪比(SNR)来调节。
SNR越高,噪声越小。
最后,接收端可以通过判决电路将接收到的信号判定为1或0。
在判决电路中,可以设置一个阈值,收到大于阈值的信号则判定为1,收到小于阈值的信号则判定为0。
通过对判决结果与发送的二进制数据进行比较,可以计算出误码率。
通过改变不同的参数,例如比特率、载波频率、SNR等,可以对2PSK 系统进行性能分析。
可以绘制误码率与SNR之间的曲线,研究不同参数对系统性能的影响。
通过以上过程,我们可以实现2PSK系统的仿真。
在仿真中,还可以进一步探究其他扩展内容,例如多路径衰落信道、频率选择性信道等。
通过不断改进模型和参数,可以提高2PSK系统的性能,并且对比其他调制方式,评估2PSK系统在不同场景下的适用性。
总结起来,2PSK系统的设计和仿真是一个多参数的过程,需要根据具体需求来确定系统的基本参数和模型。
通过逐步搭建模型、调试参数,并加入噪声来模拟实际场景,可以完成对2PSK系统性能的仿真分析。
2PSK通信系统设计 武汉理工课程设计说明书资料
2PSK通信系统设计1 技术指标设计一个2PSK通信系统,要求:(1)设计出2PSK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 基本原理本次课程设计分别使用SystemView与Matlab两种仿真软件并采用两种不同的方案完成。
2.1 方案12.1.1系统框图与调制原理使用Matlab中Simulink仿真模块实现,调制方法为利用键控法实现绝对相移,利用加法器加入高斯白噪声模拟真实传输系统,解调时直接使用原载波信号进行相干解调。
系统框图如图1所示。
图1 方案1系统框图其中,调制部分的调制信号为NRZ数字信号,载波为比NRZ数字信号频率高的正弦载波,载波1与载波2反相,根据调制信号的0与1分别对应输出两个不同的载波实现键控2PSK调制。
使用加法器加入高斯白噪声模拟信道传输过程。
带通滤波器、乘法器、低通滤波器、抽样判决模块共同组成2PSK 的相干解调部分。
键控调制法原理图如图2所示。
图2 2PSK 键控调制法原理图2.1.2仿真电路图与模块参数设置Simulink 仿真电路图如图3所示。
图3 方案1 Simulink 仿真电路图使用Bernoulli Binary Generator 作为信号源产生随机的2进制NRZ 数字信号,之后使用数字码型极性转换模块Unipolar to Bipolar Converter 将其转换为双极性码,作为之后Switch 的键控信号输入。
Bernoulli Binary Generator 的参数设置如图4所示。
图4 Bernoulli Binary Generator参数设置产生码元宽度为1s,即频率为1Hz的随机数字信号,出现0的概率为0.5。
利用Sine Wave产生两个频率为10Hz的正弦载波设置其幅度为相反数实现反相,并将两载波和经过极性变换后的双极性数字信号输入Switch开始2PSK键控调制。
本科毕业设计论文--通信原理课程设计报告2psk系统仿真
华南理工大学通信原理课程设计报告题目:2PSK系统仿真专业:班级:姓名:学号:日期:20XX年XX月一、实验需要材料MATLAB 软件二、实验要求完成规定系统的MATLAB 编程以及simulink 的仿真,基本内容包括:输入信号,系统中各个关键模块的输出情况。
并调整仿真的参数得到不同的仿真结果。
三、设计原理2PSK 汉语全称:二进制相移键控。
2PSK 是相移键控的最简单的一种形式,它用两个初相相隔为180的载波来传递二进制信息。
所以也被称为BPSK 。
Simulink 简介:Simulink 是Mathworks 公司推出的基于Matlab 平台的著名仿真环境Simulin 作为一种专业和功能强大且操作简单的仿真工具,目前已被越来越多的工程技术人员所青睐,它搭建积木式的建模仿真方式既简单又直观,而且已经在各个领域得到了广泛的应用。
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: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。
2PSK 信号调制有两种方法,即模拟调制法和键控法。
通常用已调信号载波的 0°和 180°分别表示二进制数字基带信号的 1 和 0,模拟调制法用两个反相的载波信号进行调制。
2PSK调制解调系统的设计与仿真
2PSK调制解调系统的设计与仿真首先,信号产生器是2PSK调制解调系统的关键组件之一、它负责产生2PSK调制信号,即包含两个相位的信号。
在设计中,可以使用MATLAB或Python等编程语言生成这样的信号。
例如,我们可以使用MATLAB中的phased.CosineWaveform函数生成一个相位偏移的余弦波形,将其与2π相位偏移的余弦波形相乘,即可得到最终的2PSK信号。
接下来是调制器的设计。
调制器将基带信号转换为射频信号,使其满足2PSK调制的要求。
其中,最常用的调制方案是正交调幅(QAM),通过两个正交的载波信号调制两个相位的数据。
因此,在设计调制器时,需要使用相位差为π/2的两个载波信号进行调制。
解调器的设计主要包括信号采样和相位解调两个步骤。
在解调之前,需要将射频信号经过低通滤波器进行滤波,以去除高频噪声和干扰。
然后,将滤波后的信号进行采样,获取相位差对应的信号样本。
最后,通过比较采样值与预定义阈值的大小,即可确定相位差为0或π,从而完成解调。
最后一步是信号质量评估。
在2PSK调制解调系统中,通常使用误码率(BER)作为评估指标。
通过比较接收端解调后的数据与发送端原始数据的差异,即可计算出BER。
在设计仿真中,可以通过对接收端添加高斯白噪声,模拟真实环境中的信道干扰,进而计算BER。
在进行2PSK调制解调系统的仿真时,可以使用Simulink工具箱进行建模和仿真。
在Simulink中,可以通过搭建信号产生器、调制器、解调器、滤波器以及误码率计算等模块的连接,实现整个系统的设计和仿真。
通过调整不同的参数和信道条件,可以评估系统在不同情况下的性能。
综上所述,2PSK调制解调系统的设计与仿真主要包括信号产生器、调制器、解调器和信号质量评估这几个部分。
通过合理设计和仿真,可以有效评估2PSK调制解调系统的性能,并对系统进行优化和改进。
同时,这也为更复杂的调制解调系统的设计提供了基础和指导。
通信原理课程设计2PSK与2DPSK系统性能分析的报告
2PSK与2DPSK系统性能分析1.课程设计目的(1) 掌握2PSK、2DPSK的调制与解调原理;(2) 掌握仿真软件matlab的使用方法;(3) 完成对2PSK、2DPSK的调制与解调仿真电路设计,并对仿真结果进行分析。
2.课程设计要求(1)了解2PSK系统包括几部分,及每部分的功能特性。
(2) 了解2DPSK系统包括几部分,及每部分的功能特性。
(3) 就其调制部分,利用分立元件搭建电路。
(4) 掌握理论联系实践的方法。
3.相关知识3.1 matlab软件的应用MATLAB是矩阵实验室(Matrix Laboratory)之意。
除具备卓越的数值计算能力外,它还提供了专业水平的符号计算,文字处理,可视化建模仿真和实时控制等功能。
MATLAB的基本数据单位是矩阵,它的指令表达式与数学,工程中常用的形式十分相似,故用MATLAB来解算问题要比用C,FORTRAN等语言完相同的事情简捷得多.MATLAB软件具有以下特点:(1) 高效方便的矩阵和数组运算(2) 编程效率高(3) 方便的绘图功能(4) 用户界面友好(5) 扩充能力强(6) 开放的源程序(7) 语句简单(8) 是解释性语言(9) MATLAB的缺点是,它和其他高级程序相比,程序的执行速度较慢。
由于MATLAB 的程序不用编译等预处理,也不生成可执行文件,程序为解释执行,所以速度较慢。
3.2 2PSK部分3.2.1 2PSK信号的定义(t)中的载波0相位;数字信号数字信号b(t)的“1”都对应于已调信号e2PSKb(t)的“0”都对应于已调信号中e(t)载波π相位,反之亦然。
这种调相方式2DPSK称为“绝对调相”。
又称二相绝对调相(2PSK)。
3.2.2 2PSK信号的产生1.2PSK信号的调制原理框图(1)模拟调制方法双极性图3.1 2PSK信号的模拟调制法框图(2)键控法开关电路cosw c t πs(t) 图3.2 2PSK 信号的键控法框图 2.2PSK 信号的解调原理框图e 2PSK (t) a c d e 输出cosw c t b 定时 脉冲 图3.3 2PSK 信号的相干解调框图因2PSK 已调信号的包络幅度不变,所以不能采用包络检波法, 通常采用相干解调法解出2PSK 的已调信号。
2PSK调制解调系统的设计与仿真设计
郑州航空工业管理学院《电子信息系统仿真》课程设计 13 级电子信息工程专业 81 班级题目 2PSK调制解调系统设计与仿真姓名韩啟典学号 131308109指导教师王丹二О一五年 12 月 10 日一,MATLAB软件简介MATLAB(矩阵实验室)是一种专业的计算机程序,它是美国MathWorks公司出品的商业数学软件,用于算法开发,数据可视化,数据分析以及工程科学的矩阵数学运算。
在以后几年里,逐渐发展为一种极其灵活的计算体系,用于解决各种重要的技术问题。
它Mathematica以及Maple并称为三大数学软件。
Matlab程序执行MATLAB语言,并提供了一个极其广泛的预定义函数库,这样就使得技术工作变的简单高效。
MATLAB是一个庞大的程序,拥有难以置信的各种丰富的函数,基本的MATLAB语言已经拥有了超过1000多个函数,而它的工具包带有更多的函数,由此扩展了它在许多专业领域的能力。
二,理论分析2.1,2PSK调制解调系统设计与仿真的原理调制原理: 2PSK调制器可以采用相乘器,也可以采用相位选择器。
开关电路2PSK信号的调制原理框图解调原理:2PSK信号的解调方法是相干解调法。
由于PSK信号本身就是利用相位传递信息的,所以在接收端必须利用信号的相位信息来解调信号。
经过带通滤波的信号在相乘器中与本地载波相乘,然后用低通滤波器滤除高频分量,再进行抽样判决。
2psk信号的解调原理框图2.2,程序清单clear all;close all;fs=7e4;%抽样频率fm=14e3;%基带频率n=3*(7*fs/fm);final=(1/fs)*(n-1);fc=3e4;%载波频率t=0:1/fs:(final);Fn=fs/2;%奈奎斯特频率%用正弦波产生方波%================================= twopi_fc_t=2*pi*fm*t;A=2;phi=0;x=A*cos(twopi_fc_t+phi);%方波am=3;x(x>0)=am;x(x<0)=-3;figure(1)subplot(321);plot(t,x);axis([0 2e-4 -5 5]);title('基带信号');grid oncar=cos(2*pi*fc*t);%载波ask=x.*car;%载波调制subplot(322);plot(t,ask);axis([0 20e-5 -3 3]);title('PSK信号');grid on;%======================================== vn=0.1;noise=vn*(randn(size(t)));%产生噪音subplot(323);plot(t,noise);grid on;title('噪音信号');axis([0 0.1e-2 -0.3 0.3]);askn=(ask+noise);%调制后加噪subplot(324);plot(t,askn);axis([0 20e-5 -3 3]);title('加噪后信号');grid on;%带通滤波%======================================== fBW=40e3;f=[0:3e3:4e5];w=2*pi*f/fs;z=exp(w*j);BW=2*pi*fBW/fs;a=.8547;%BW=2(1-a)/sqrt(a)p=(j^2*a^2);gain=135;Hz=gain*(z+1).*(z-1)./(z.^2-(pi));subplot(325);plot(f,abs(Hz));title('带通滤波器');axis([0 25e4 0 70]);grid on;Hz(Hz==0)=10^(8);%avoid log(0)subplot(326);plot(f,20*log10(abs(Hz)));grid on;title('Receiver -3dB Filter Response');axis([0 25e4 10 38]);%滤波器系数a=[1 0 0.7305];%[1 0 p]b=[0.135 0 -0.135];%gain*[1 0 -1]faskn=filter(b,a,askn);figure(2)subplot(321);plot(t,faskn);axis([0 200e-5 -1.5 1.5]);title('通过带通滤波后输出');grid on;cm=faskn.*car;%解调subplot(322);plot(t,cm);axis([0 200e-5 -1.5 1.5]);grid on;title('通过相乘器后输出');%低通滤波器%====================================================== =p=0.72;gain1=0.14;%gain=(1-p)/2Hz1=gain1*(z+1)./(z-(p));subplot(323);Hz1(Hz1==0)=10^(-8);%avoid log(0) plot(f,20*log10(abs(Hz1)));grid on;title('LPF -3dB response');axis([0 2e400 -63 1]);%滤波器系数a1=[1 -0.72];%(z-(p))b1=[0.14 0.14];%gain*[1 1]so=filter(b1,a1,cm);so=so*10;%add gainso=so-mean(so);%removes DC component subplot(324);plot(t,so);axis([0 2e-3 -4 4]);title('通过低通滤波器后输出');grid on;%Comparator%====================================== High=2.5;Low=-2.5;vt=0;%设立比较标准error=0;len1=length(so);for ii=1:len1if so(ii)>=vtVs(ii)=High;elseVs(ii)=Low;endendVo=Vs;subplot(325);plot (t,Vo),title('解调后输出信号') axis([0 2e-4 -5 5])grid on;xlabel('时间 (s)'),ylabel('幅度(V)')三,2PSK调制解调仿真效果图.. .. ..四,总结这次使用MATLAB的数字调制信号仿真分析课程设计让我受益匪浅,更加深入的掌握了MATLAB软件的使用方法,了解了数字调制数字调制的基本原理和主要过程,进一步学习了信号传输的有关内容。
二进制数字频带传输系统设计——2PSK系统
目录1 技术要求 (1)2 基本原理 (1)2.1 2PSK信号基本原理 (1)2.2 Simulink软件原理 (2)2.3 systemview软件原理 (3)3 建立模型描述 (3)3.1 2PSK信号的调制原理 (3)3.2 2PSK信号的解调原理 (4)4 模块功能分析 (5)4.1 用Systemview实现2PSK的调制和解调 (5)4.1.1 调制模块 (5)4.1.2 低通滤波器模块 (6)4.1.3 抽样判决器模块 (6)4.2 用Simulink实现2PSK的调制和解调 (7)4.2.1 用Simulink实现2PSK调制和解调的总原理框图 (7)4.2.2 调制模块 (9)4.2.3 相乘器模块 (11)4.2.4 低通滤波器模块 (12)4.2.4 抽样判决器模块 (12)4.2.5 误码率模块 (12)4.3 用Matlab编程实现2PSK的调制和解调 (14)4.3.1 Matlab编程源程序 (14)5 调试过程及结论 (16)5.1 调试结果 (16)5.1.1 Sestemview搭建的2PSK调制与解调系统 (16)5.1.2 Simulink搭建的2PSK调制与解调系统 (18)5.1.3 Matlab编程实现2PSK的调制与解调调试 (19)5.2 调试结果分析 (21)6 心得体会 (21)7 参考文献 (22)二进制数字频带传输系统设计——2PSK系统1 技术要求(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2.1 2PSK信号基本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。
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调制通信系统
2psk调制通信系统一,设计任务与要求课程设计需要运用MA TLAB编程实现2PSK调制解调过程,并且输出其调制及解调过程中的波形,讨论其调制和解调效果。
二,实验基本原理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(2PSK)基本的调制方式。
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2PSK中,通常用初始相位0和π分别表示二进制“1”和“0”。
2psk调制器可以采用相乘器,也可以采用相位选择器就模拟调制法而言,与产生2ASK信号的方法比较,只是对s(t)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s(t)控制开关电路,选择不同相位的载波输出,这时s(t)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。
本次实验采用的的模拟相乘法即通过载波和双极性不归零码的相乘得到2psk信号,则2psk 信号产生的调制原理框图和时域表达式如下:图1时域表达式图2调制原理框图2psk典型波形如下:三,仿真方案和参数设置参数设置如下所示:每码元采样点数Fn=500;码元数m=50;载波频率fc=2;码元速率Rm=1;加入的白噪声的信噪比snr分别为10,30,50 MATLAB产生2psk信号的程序框图如下:四,实验结果与分析产生的双极性非归零码波形,2psk信号波形和频谱如下;T/s幅度2psk 调制信号T/s幅度F/hzs /d b分析如下:当二进制符号为“0”时,调制信号相位差为0,而当二进制符号为“1”时,调制信号相位差为π。
2PSK 信号的频谱由连续谱和离散谱构成。
当加入白噪声后,2psk 信号波形和频谱如下:T/s幅度F/hzs /d bsnr=30时2psk 调制信号T/s幅度snr=30时2psk 调制信号频谱F/hzs /d bsnr=50时2psk 调制信号T/s幅度snr=50时2psk 调制信号频谱F/hzs /d b由图可知加入白噪声后,2psk 信号发生了失真,随着信噪比的增加,2psk 失真越来越小。
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《通信原理》课程设计说明书基于 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:完成时间: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基于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 系统中包括调制、加噪滤噪与解调部分,具体内容如下:内( 1)产生基带信号;容( 2)产生已调信号;及( 3)已调信号通过高斯白噪声信道;任( 4)对信号输出端的混合信号中的噪声进行滤除;务(5)信号的解调;(6)抽样判决码元再生。
三、设计要求设计出一个 2PSK 系统,对 2PSK 系统进行仿真分析,并编写设计说明书。
主[1] 樊昌信 ,曹丽娜 .通信原理 [M]. 北京 :国防工业出版社 ,2015.要[2] 刘晓东 ,董辰辉 .MA TLAB从入门到精通[M]. 北京 :人民邮电出版社,2010.参考[3] 常华 ,袁刚 ,常敏嘉 .仿真软件教程 .北京 : 清华大学出版社 ,2006.资[4] /view/17338d1733687e21af45a9c8?Pcf=2#6,2015-12-14料[5] 朱阳燕 .基于 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:年月日摘要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。
由于技术的复杂性,在现代通信技术中,越来越重视采用计算机仿真技术来进行系统分析和设计。
随着电子信息技术的发展,已经从仿真研究和设计辅助工具,发展成为今天的软件无线电技术,这就使通信系统的仿真研究具有更重要和更实用的意义。
课程设计首先介绍了课题的研究背景及意义和课题的研究内容,其次描写了2PSK 系统的相关知识理论,着重讲解了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,相干解调。
然后在掌握了2PSK 系统原理的基础上利用 MATLAB 软件对数字调制方式 2PSK 进行了编程仿真实现, MATLAB 是一个用于电路与通信系统设计、仿真的动态系统分析工具,可用于信号处理、滤波器设计及复杂的通信系统数学模型的建立等。
在 MATLAB 平台上建立 2PSK 调制和解调技术的仿真模型,并在建立模型过程中加入一个加噪滤噪的过程。
构思好2PSK 系统设计的流程后即可在 MATLAB 仿真平台上进行2PSK 系统的调制与解调,加噪和滤噪,并对仿真模型进行分析,得出仿真系统的波形图,能够更直观的了解其系统的工作流程,得出更好的结论。
通过 2PSK 系统的仿真过程进一步学习了 MATLAB 编程软件,将 MATLAB 与通信系统中数字调制解调知识联系起来,从理论学习的轨道逐步引向实际应用,为以后在通信领域学习和研究打下基础。
关键词:数字调制和解调; MATLAB ;2PSK目录1绪论 . (1)1.1课题的研究背景与意义 (1)1.2课题的研究内容 (1)2 2PSK 系统相关知识理论 (2)2.12PSK系统的基本介绍 . (2)2.22PSK系统的基本原理 . (2)2.2.1 2PSK系统的调制 (3)2.2.2 2PSK系统的解调 (4)2.3本章小结 (5)3基于 MATLAB的 2PSK系统设计 . (6)3.1系统仿真平台简介 (6)3.22PSK系统结构搭建 . (6)3.32PSK系统参数设置及调用函数 . (8)3.4本章小结 (10)4 2PSK 系统仿真及分析 (11)4.1已调信号的产生 (11)4.2已调信号的解调 (13)4.3仿真结果分析 (14)4.4本章小结 (14)结束语 . (15)16参考文献 . ................................................................致谢 . (17)附录程序清单 . (18)1绪论1.1课题的研究背景与意义通信的主要任务就是可靠并有效地实现信息的传输,实际的通信系统是复杂的大规模系统,在噪声和各种随机因素的影响下,要完成实际设计的通信系统的实验研究比较困难,有时要改变系统的某一两个参数就可能意味着整个系统需要重做。
利用 MATLAB 进行系统仿真,具有经济可靠简便等特点,在工程领域中得到了广泛应用。
近年来数字通信因为其抗干扰能力强、便于进行各种数字信号处理、易于实现集成化、经济效益正赶上或超过模拟通信等优点在近20 年来得到了迅速的发展。
进入20 世纪以来,随着晶体管、集成电路的出现与普及、无线通信迅速发展。
特别是在 20 世纪后半叶,随着人造地球卫星的发射,大规模集成电路、电子计算机和光导纤维等现代技术成果的问世,基于 PSK 的数字通信技术在以下几个不同方向都取得了巨大的成功。
(1)微波中继通信使长距离、大容量的通信成为了现实。
(2)超声波水下通信编码,解决了载人潜水器之类的水下运动工具的通信问题,使国内外开始深入研究水下通信问题。
(3)基于 PSK 技术的电力线通信由于具有投资少、无需重新布线、覆盖范围广、维护成本低等优点 , 得到广泛的应用。
2PSK 在数字通信中应用十分广泛, 2PSK 是相移键控的最简单的一种形式,它用两个初相相隔为 180 的载波来传递二进制信息。
由于 2PSK 具有良好的抗干扰性和频带利用率,因此在中高速数字通信中得到了广泛的应用。
课程设计利用MATLAB 进行系统设计仿真,其优点是便于实现,减少了设计和开发的时间成本。
1.2课题的研究内容课题主要对 2PSK 信号的原理及其相干解调系统性能进行了分析和仿真。
这样可以对数字调制方式有一个更清楚的认识。
通过 MATLAB 软件,仿真 2PSK 调制与解调的具体过程,加深对 2PSK 调制与解调技术的掌握。
22PSK 系统相关知识理论2.12PSK 系统的基本介绍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。
这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带通信号还原成数字基带信号的过程称为数字解调。
通常把包括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基本原理相同,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,把数字基带信号当作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,比如对载波的振幅、频率和相位进行键控,便可获得振幅键控、频移键控和相移键控三种基本的数字调制方式。
2.22PSK 系统的基本原理2PSK,二进制移相键控方式,是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。
就是根据数字基带信号的两个电平( 或符号 ) 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法。
两个载波相位通常相差180 度,此时称为反向键控( PSK), 也称为绝对相移方式。
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。
2PSK信号码元的“ 0”和“ 1”分别用两个不同的初始相位“ 0”和“”来表示,而其振幅和频率保持不变 . 因此, 2PSK 信号的时域表达式为 :e2 PSK (t ) Acos( cn )(1)其中,表示第 n 个符号的绝对相位:0发送“ 0”时n(2)发送“1”时因此,上式可以改写为 :A cos c t概率为Pe2PSK (t )A cos c t概率为1 P(3)这种以载波的不同相位直接表示相应二进制数字信号的调制方式, 称为二进制移相键控方式。
二进制移相键控信号的典型时间波形如图 1 所示。
10011tT s图 1移相键控波形图2.2.12PSK 系统的调制2PSK 信号的产生方法通常有两种:模拟调制法和键控法。
一般的模拟幅度调制的方法,用乘法器实现;数字键控法的开关电路受s(t)控制。
2PSK 信号基本的解调方法是相干解调。
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。
2PSK 信号调制有两种方法,即模拟调制方法和键控法。
通常用已调信号载波的 0°和 180°分别表示二进制数字基带信号的 1和0。
就模拟调制法而言,与产生 2ASK 信号的方法比较,只是对 s(t)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。
模拟调制法用两个反相的载波信号进行调制。
2PSK 以载波的相位变化作为参考基准的当基带信号为0 时相位相对于初始相位为 0°,当基带信号为 1 时相对于初始相位为 180°。
模拟调制法原理图如图 2 所示。
双极性s(t)不归零e2 PSK (t )码型变换乘法器cos c t图 2模拟调制法原理图而就键控法来说,用数字基带信号 s(t)控制开关电路,选择不同相位的载波输出,这时 s(t)为单极性 NRZ 或双极性 NRZ 脉冲序列信号均可。
键控法是用载波的相位来携带二进制信息的调制方式。
通常用 0°和 180°来分别代表 0 和 1。
其时域表达式为:e an g (t n T) c o sct2PSKn s(4)2PSK 的调制中 a n必须为双极性码,键控法原理图如图 3 所示。
开关电路cosc te2 PSK ( t )180°移相s(t)图 3键控法调制原理图2.2.22PSK 系统的解调2PSK 信号属于 DSB 信号 , 且 2PSK 的幅度是恒定的它的解调 , 不再能采用包络检测的方法 , 只能进行相干解调。
经过带通滤波的信号在相乘器中与本地载波相乘,然后用低通滤波器滤除高频分量,在进行抽样判决。
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。
2PSK 信号的相干解调原理图如图 4 所示,各点的波形图如图 5 所示。
带通a相乘器c低通d抽样e2PSK (t)滤波器滤波器判决器cos c tb定时脉冲图 42PSK 的相干解调原理图10011atT sbtctdt10011 e图 5 2PSK 信号相干解调时各点时间波形e 输出t由于 2PSK 信号的载波回复过程中存在着 180°的相位模糊,即恢复的本地载波与所需相干载波可能相同,也可能相反,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基带信号正好相反,即“ 1”变成“ 0”,“0”变成“ 1”,判决器输出数字信号全部出错。