数字通信作业4psk2PSK分析有完整程序
数字通信作业(4psk,2PSK分析)有完整程序
Digital Communication Project————2PSK and 4PSKRequirements：Please use Matlab programming to implement some digital baseband communication systems and plot the BER(bit error4PSK目录：Digital Communication Project (1)————2PSK and 4PSK (1)一、基本理论 (3)1. 二进制移相键控（2PSK）的基本原理 (3)1.1 2PSK信号的产生 (3)1.2 2PSK的解调系统 (3)1.3 2PSK误码率分析 (4)2. 四进制移相键控（4PSK）的基本原理 (4)2.1 4PSK信号的产生 (5)2.2 4PSK的解调系统 (6)2.3 4PSK误码率分析 (7)二、源程序及仿真分析 (7)1. 2PSK源程序及仿真分析 (7)2. 4PSK源程序及仿真分析 (9)3. 2PSK和4PSK误码率分析 (10)一、基本理论1.二进制移相键控（2PSK）的基本原理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。
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。
1.1 2PSK信号的产生2PSK的产生：模拟法和数字键控法。
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。
4相位psk调制
4相位psk调制
四相位相移键控（4-PSK）调制是一种数字通信技术，它的原理是在正弦波的相位上引入四个固定的、等间隔的相位差，以表示不同的数字信息。
4-PSK可以将二进制码流映射为4个符号，每个符号代表2个比特。
在4-PSK调制中，一个完整的符号周期被分为4个等长的相位区间，每个相位区间对应一个特定的相位值。
这4个相位值通常被选为0、90、180和270度。
发送端将二进制码流按照每两个比特一组进行分组，然后将每组二进制码映射到相应的四个相位值中的一个。
接收端接收到信号后，通过检测相位值来恢复二进制码流。
4-PSK调制的优点在于它具有高效率和低误码率的特点。
相比于二进制振幅移键控（BPSK）调制，4-PSK可以用相同的带宽传输更多的数据，从而提高了信道利用率；同时，由于4-PSK的相位差较大，所以它相比于QPSK（四相位正交调制）和8PSK（八相位相移键控）等调制方式，具有更低的误码率。
4-PSK调制在数字通信领域有着广泛的应用，比如在数字电视、移动通信、卫星通信等领域中都有着重要的地位。
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。
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。
2PSK信号的产生及谱分析
*****************实践教学*****************兰州理工大学计算机与通信学院2013年春季学期信号处理课程设计题目： 2PSK信号的产生及谱分析专业班级：通信工程姓名:学号：指导教师：成绩：为了使数字信号在信道中有效地传播，必须使用数字基带信号的调制与解调，以使得信号与信道的特性相匹配。
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。
键控法，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。
由于PSK在生活中有着广泛的应用，本论文详细介绍了PSK波形的产生和仿真过程。
我们可以系统的了解基本原理，以及得到数字调制波形的方法。
利用MATLAB仿真可更好的认识2PSK信号波形的调制过程。
加深了我们对数字信号调制与解调的认知程度。
关键字：数字调制;2PSK;调制与解调;Matlab仿真前言-------------------------------------------------------------- I一、设计目的及意义-------------------------------------------------- 1二、设计要求-------------------------------------------------------- 1三、系统原理-------------------------------------------------------- 13.1 2PSK信号的表达式-------------------------------------------- 23.2 2PSK信号的调制---------------------------------------------- 33.3 2PSK信号的解调---------------------------------------------- 33.4 2PSK的“倒π现象”或“反向工作”---------------------------- 43.5 功率谱密度-------------------------------------------------- 5四、程序流程图----------------------------------------------------- 7五、仿真结果及分析-------------------------------------------------- 8 总结------------------------------------------------------------ 9 致谢----------------------------------------------------------- 10 参考文献----------------------------------------------------------- 11当今社会已经步入信息时代，在各种信息技术中，信息的传输及通信起着支撑作用。
2Psk调制解解调
目录1 引言 (1)1.1数字调制的意义 (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设计平台 (2)2 设计原理 (4)2.1通信的概念 (4)2.2二进制移相键控(2PSK[1]) (5)3 设计步骤 (9)3.1 Simulink[1]工作环境 (9)3.2 2PSK的调制仿真 (10)3.3 2PSK的相干解调仿真 (14)3.4信道中加入高斯噪声仿真 (17)3.5信道中加入瑞利噪声仿真 (19)3.6信道中加入莱斯噪声仿真 (22)结束语 (26)致谢 (27)参考文献 (28)1 引言1.1数字调制的意义数字调制是指用数字基带信号对载波的某些参量进行控制，使载波的这些参量随基带信号的变化而变化。
根据控制的载波参量的不同，数字调制有调幅、调相和调频三种基本形式，并可以派生出多种其他形式。
由于传输失真、传输损耗以及保证带内特性的原因，基带信号不适合在各种信道上进行长距离传输。
为了进行长途传输，必须对数字信号进行载波调制，将信号频谱搬移到高频处才能在信道中传输。
因此，大部分现代通信系统都使用数字调制技术。
另外，由于数字通信具有建网灵活，容易采用数字差错控制技术和数字加密，便于集成化，并能够进入综合业务数字网（ISDN网），所以通信系统都有由模拟方式向数字方式过渡的趋势。
因此，对数字通信系统的分析与研究越来越重要，数字调制作为数字通信系统的重要部分之一，对它的研究也是有必要的。
通过对调制系统的仿真，我们可以更加直观的了解数字调制系统的性能及影响性能的因素，从而便于改进系统，获得更佳的传输性能。
1.2课程设计的目的通信原理是通信工程专业的一门骨干的专业课，是通信工程专业后续专业课的基础。
掌握通信原理课程的知识可使学生打下一个坚实的专业基础，可提高处理通信系统问题能力和素质。
由于通信工程专业理论深、实践性强，做好课程设计，对学生掌握本专业的知识、提高其基本能力是非常重要的。
2PSK误码率程序及仿真图
close all；clcframe=10000；t=0：pi/180:2＊pi；source_code=randint(1,500）；SNR=0:0.25：10;carrier1=sin（2＊pi＊t）;carrier2=sin（2＊pi＊t+pi);Carrier=[carrier1carrier2]；snr=10.^（SNR。
/10);for loop=1:length（source_code）if source_code(loop）==1modulated_signal(loop,：）=carrier1；elsemodulated_signal(loop,：)=carrier2；endendModulated=reshape(modulated_signal’，1，loop*length(carrier1)）; Modulated_Information=2＊source_code-1；for iteration=1:length(SNR)error=0;for i=1：frameadd_noise=awgn(Modulated_Information，SNR(iteration）);for address=1:length(add_noise)if add_noise（address)>0demodulated(address)=1;elsedemodulated（address)=0；endif demodulated（address)～=source_code(address)error=error+1;endendPe（iteration）=error/frame/length(source_code);Pe_theor=(erfc(sqrt(snr）)).*(1-0。
5＊erfc（sqrt（snr）））；endfigure(1）semilogy（SNR，Pe_theor，'Marker’,’o’,'Color’，’r'）;grid on；hold on; semilogy(SNR，Pe，’Marker’，’＊’，’Color','b')％axis（［snrdB_min snrdB_max 0.0001 1]）;xlabel('信噪比’)；ylabel（'误码率'）;title（’BPSK信号最佳接收误码率曲线’)；legend（'理论值'，'实际值')；图4-2 BPSK信号误码率的仿真图function ［enc_comp]=cm_dpske（E，M，mapping，sequence）；k=log2（M）；N=length(sequence）;reminder=rem（N，k）;if(reminder~=0)，for i=N+1：N+k—reminder,sequence（i)=0;end;N=N+k—reminde;endtheta=0;for i=1：k：N，index=0；for j=i：i+k—1,index=2＊index+sequence(j)；endindex=index+1;theta=mod（2＊pi＊mapping（index)/M+theta，2＊pi)；enc_comp（（i+k—1)/k,1）=sqrt(E)＊cos（theta);enc_comp（（i+k—1）/k,2)=sqrt(E）＊sin（theta);end============================================== function ［p]=cm_sm35（SNRindB）N=2000;E=1;snr=10^（SNRindB/10）；sgma=sqrt（E/(4＊snr）);for i=1：2＊N；temp=rand；if（temp<0.5),dsource(i）=0;elsedsource（i)=1；endendmapping=［0 1 3 2］；M=4;[diff_enc_output］=cm_dpske(E,M，mapping,dsource);for i=1:N，[gsrv1，gsrv2］=gngauss(sgma);r(i,：)=diff_enc_output（i，：)+［gsrv1，gsrv2］;endprev_theta=0；numoferr=0；for i=1:N，theta=angle(r(i,1）+j*r(i,2）)；delta_theta=mod（theta-prev_theta，2*pi）;if（(delta_theta<pi/4)|(delta_theta>7＊pi/4)),decis=[0 0］;elseif(delta_theta<3＊pi/4)，decis=［0 1];elseif（delta_theta〈5＊pi/4),decis=［1 1]；elsedecis=[1 0］；endprev_theta=theta;if（（decis(1）～=dsource(2*i-1)）｜（decis(2)～=dsource(2＊i）))，numoferr=numoferr+1；end;end；p= numoferr/N；=======================================echo onSNRindB1=0：2:12；SNRindB2=0：0.1:12；for i=1:length（SNRindB1)，［pe]=cm_sm35（SNRindB1（i)）；smld_bit_err_prb（i）=pe;echo off;end;echo on;for i=1：length（SNRindB2)，SNR=exp（SNRindB2(i)＊log(10）/10）；theo_err_prb(i)=Qfunct（sqrt(2＊SNR）);echo off；end；semilogy（SNRindB2，theo_err_prb）;hold onsemilogy（SNRindB1，smld_bit_err_prb,'＊’)；。
2PSK&4PSK的调制与解调
题目：二进制相移键控（2PSK）电路设计专业班级：08通信工程1班姓名：杨喆军学号：***********指导教师：冯俊夏义全高翠云邵慧成绩：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。
摘要在数字信号的调制方式中QPSK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。
QPSK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QPSK调制解调原理的基础上应用MATLAB语言来完成仿真，仿真出了QPSK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。
数字通信作业(4psk,2PSK分析报告)有完整程序
Digital Communication Project————2PSK and 4PSKRequirements：Please use Matlab programming to implement some digital baseband communication systems and plot the BER(bit error2PSK and 4PSK目录：Digital Communication Project (1)————2PSK and 4PSK (1)一、基本理论 (2)1. 二进制移相键控（2PSK）的基本原理 (3)1.1 2PSK信号的产生 (3)1.2 2PSK的解调系统 (3)1.3 2PSK误码率分析 (4)2. 四进制移相键控（4PSK）的基本原理 (4)2.1 4PSK信号的产生 (5)2.2 4PSK的解调系统 (6)2.3 4PSK误码率分析 (7)二、源程序及仿真分析 (7)1. 2PSK源程序及仿真分析 (7)2. 4PSK源程序及仿真分析 (9)3. 2PSK和4PSK误码率分析 (10)一、基本理论1.二进制移相键控（2PSK）的基本原理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。
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。
1.1 2PSK信号的产生2PSK的产生：模拟法和数字键控法。
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。
2PSK数字信号的调制与解调
2PSK数字信号的调制与解调2PSK数字信号的调制和解调是一种被广泛应用于无线电技术领域的技术，主要用于实现数字信号的无线传输与接收。
在2PSK数字信号的调制和解调过程中，调制用于将原始的数字信号转换成适合发射的信号，而解调则是将接收到的信号还原成原始的数字信号。
2PSK调制是一种线性的调制技术，它通过改变发射信号在基线上的相位，从而实现数据的传输。
首先，将收发机中的比特流转换成在空间上对应的类型，然后将其转换为发射信号——或“载波”。
每个比特可以通过调整载波的相位来表示，这就是2PSK调制的主要原理。
2PSK技术可以通过改变发射信号在基线上的相位来表示（比如0和π/2），并在相同比特率下获得更高的效率，这一点不同于其他的调制技术。
2PSK解调是解调无线信号的一种方式，其过程包括将接收到的无线载波信号转换成比特流，以便可以处理。
首先，要将接收到的信号传输到收发机中，然后通过一系列的预处理操作，包括前置放大、扩频和多路复用技术，将接收到的信号解调成原始的比特流。
最后，解调得到的比特流将用于对收发机端数据进行信号处理。
2PSK数字信号的调制解调技术为无线系统带来了许多优势，其主要优势有：一是提高系统可靠性，更大程度抑制了噪声对信号的影响；二是改善系统的信道容量，能够将多路并发信号在相同带宽中传输；三是提高系统的功率效率，数据可以在同样的功耗条件下进行传输。
2PSK数字信号的调制和解调是一种可靠、高效、灵活的方式，由于它具有很多优点，已经成为无线设备中应用最广泛的调制技术之一。
在充分发挥它的好处的同时，我们还应该注意使用这种技术时带来的可能的缺点，如延迟时间长、复杂的网络架构等。
对此，我们应从源头上通过优化系统的设计和调整技术参数等手段克服相关困难，以达到我们想要的传输效果。
参考文献[1] Zhou, Hongbiao. “2PSK Modulation & Demodulation.” Electronic Devices and Circuits, Vol. 2, Jan. 2018.。
二相psk实验报告
二相psk实验报告一、实验目的本次实验旨在通过构建一个二相相移键控（PSK）调制解调电路，并验证其在信号传输过程中的表现。
二、实验原理二相PSK是一种常用的数字调制模式，它将数字信息通过改变信号相位的方式进行编码。
实验中我们将以两个固定的相位（0和180）来表示两个不同的数字信号。
1. 调制过程调制过程中主要包含以下几个步骤：- 数字信号生成：根据输入的数字信息，生成对应的调制信号。
- 相位调制：将数字信号与载波信号进行相位调制，将0和1分别映射到0和180的相位上。
2. 解调过程解调过程中主要包含以下几个步骤：- 载波信号获取：从接收到的信号中提取出用于解调的载波信号。
- 相位解调：将接收到的信号与载波信号进行相位比较，得到数字信息。
三、实验材料与装置1. 函数信号发生器2. 示波器3. 模拟调制解调电路4. 阻抗匹配电路5. 高速数据采集卡四、实验步骤1. 按照电路图连接实验材料与装置。
2. 设置函数信号发生器的频率和幅度，使其符合实验要求。
3. 由高速数据采集卡采集调制信号，并进行相位调制。
4. 将调制后的信号通过阻抗匹配电路输入示波器进行观测，验证调制效果。
5. 利用接收到的信号进行解调，获取数字信息，并与原始信号进行比较。
五、实验结果与分析在实验过程中，我们成功地构建了一个二相PSK调制解调电路，并获得了如下结果：1. 调制结果观测：通过示波器观测到输入的数字信号经过相位调制后的信号波形，实验结果与预期相符。
2. 解调结果观测：通过将接收到的信号与载波信号进行相位比较，得到了原始数字信号，并与输入信号进行比较验证，结果一致。
由此可见，在二相PSK调制解调电路中，通过相位的改变来表示数字信息，可以有效地传输数据信号。
六、实验总结通过本次实验，我们对二相PSK调制解调技术有了更深入的了解。
通过实践操作，我们掌握了相位调制和解调的基本原理及操作方法，并成功搭建了一个二相PSK调制解调电路。
实验结果表明，该电路能够可靠地将数字信息传输，并准确解调出原始信号。
通信原理实验——2PSK调制与解调
贵州大学实验报告学院：计信学院专业：网络工程班级：101 姓名学号实验组实验时间2013.06.16 指导教师成绩实验项目名称实验二2PSK调制与解调实验目的1、掌握2PSK调制的原理及实现方法。
2、掌握2PSK解调的原理及实现方法。
实验原理1、2PSK调制2PSK信号产生的方法有两种：模拟调制法和数字调制法。
码型变换乘法器NRZ输入双极性NRZ调制输出载波输入图16-1 2PSK调制模拟相乘法原理框图上图16-1是2PSK调制模拟相乘法原理框图。
信号源模块提供码速率96K的NRZ 码和384K正弦载波。
在2ASK中数字基带信号是单极性的，而在2PSK中数字基带信号是双极性的。
故先将单极性NRZ码经码型变换电路转换为双极性NRZ码，然后与384K正弦载波相乘，便得2PSK调制信号。
乘法器的调制深度可由“调制深度调节”旋转电位器调节。
载波1384K开关电路2调制输出NRZ输入开关电路1反相器图16-2 2PSK调制数字键控法原理框图上图16-2是2PSK调制数字键控法原理框图。
为便于实验观测，由信号源模块提供码速率为96Kbit/s的NRZ码数字基带信号和384KHz正弦载波信号，NRZ码为“1”的一个码元对应0相位起始的正弦载波的4个周期，NRZ码为“0”的一个码元对应π相位起始的正弦载波的4个周期。
实验中采用模拟开关作为正弦载波的输出通/断控制门，数字基带信号NRZ码用来控制门的通/断。
当NRZ 码为高电平时，模拟开关1导通，模拟开关2截止，0相位起始的正弦载波通过门1输出；当NRZ 码为低电平时，模拟开关2导通，模拟开关1截止，π相位起始的正弦载波通过门2输出。
门的输出即为2FSK 调制信号，如下图16-3所示。
NRZ输入调制信号11001PSK图16-3 2PSK 调制信号波形2、2PSK 解调2PSK 信号的解调通常采用相干解调法，原理框图如下图16-4所示。
LPF 相乘器电压判决抽样判决调制输入BS输入PSK/DPSK 判决电压调节载波输入相乘输出滤波输出解调输出判压输出图16-4 2PSK 解调相干解调法原理框图设已调信号表达式为1()cos(())s t A t t ωϕ=⨯+（A 1为调制信号的幅值）， 经过模拟乘法器与载波信号A 2cos t ω（A2为载波的幅值）相乘，得0121()[cos(2())cos ()]2e t A A t t t ωϕϕ=++ 可知，相乘后包括二倍频分量121cos(2())2A A t t ωϕ+和cos ()t ϕ分量（()t ϕ为时间的函数）。
数字通信原理与技术报告(4ASK和4PSK)
4PSK和4ASK的MATLAB仿真一、实验目的：学会利用MATLAB软件进行4PSK和4ASK调制的仿真。
通过实验提高学生实际动手能力和编程能力，为日后从事通信工作奠定良好的基础。
二、实验内容：利用MATLAB软件编写程序，画出4PSK和4ASK图形，进一步了解4PSK和4ASK调制的原理。
（1）设二进制数字序列为0 1 0 1 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0，编程产生4PSK调制信号波形。
（2）设二进制数字序列为1 1 0 0 1 1 0 0 1 0 0 1 1 1，编程产生4ASK调制信号波形。
三、程序和实验结果：（1）4PSK程序clfclcclearT=1;M=4;fc=1/T;N=500;delta_T=T/(N-1);input=[0 1 0 1 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0]input1=reshape(input,2,7)t=0:delta_T:Tfor i=1:7hold onif input1([1 2],i)==[0;0]u=cos(2*pi*fc*t);plot(t,u)elseif input1([1 2],i)==[1;0]u=cos(2*pi*fc*t+2*pi/M);plot(t,u)elseif input1([1 2],i)==[1;1]u=cos(2*pi*fc*t+4*pi/M);plot(t,u)elseif input1([1 2],i)==[0;1]u=cos(2*pi*fc*t+6*pi/M);plot(t,u)endt=t+Tendgridhold off实验结果：（2）4ASK程序clfclcclearT=1;M=4;fc=1/T;N=500;delta_T=T/(N-1);input=[1 1 0 0 1 1 0 0 1 0 0 1 1 1] input1=reshape(input,2,7)t=0:delta_T:Tfor i=1:7hold onif input1([1 2],i)==[0;0]u=0;plot(t,u)elseif input1([1 2],i)==[1;0]u=2*sin(2*pi*fc*t);plot(t,u)elseif input1([1 2],i)==[1;1]u=3*sin(2*pi*fc*t);plot(t,u)elseif input1([1 2],i)==[0;1]u=sin(2*pi*fc*t);plot(t,u)endt=t+Tgrid;end四、实验结果分析：由4PSK和4ASK的图形我们可以发现，他们的共同点是：（1）每个码元含有2b的信息。
实验4PSK(DPSK)调制解调实验分析
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的调制解调解析
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。
1.1 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。
1.2 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。
实验四 2PSK调制与解调实验
实验四 2PSK 调制与解调实验1、 实验箱中2PSK 调制器用的调制方法是什么？答：移相键控调制的直接调相法。
2、 2PSK 调制能否用非相干解调方法？答：不能。
3、 相位模糊产生的原因和解决方法？答：①原因：在调制过程中采用了分频，而二分频器的输出电压有相差180度的两种可能相位，即其输出电压的相位决定了分频器的初始状态，这就是会导致分频出的载波存在相位模糊（2PSK 采用的是相移方式）②解决办法：使用2DPSK 二相相对移相键控4、 绝/相、相/绝变换的框图？答：5、 绝/相、相/绝变换电路是怎么实现的。
答：绝/相变换电路是把数据信息源输出的绝对码变相对码，2DPSK 信号由相对码进行绝对调相得到。
它由模二加10A U （74LS86）和D 触发器9A U （74LS74）组成，其逻辑关系为：i a ⊕i-1b =i b ，其中i a 是绝对码，i-1b 是延迟一个码元的相对码，i b 是相对码。
相/绝变换电路由14B U （74LS74）和15B U （74LS86）组成，其逻辑关系可表示为i-1b ⊕i b =i a ，其中i b 为相对码，i-1b 为延迟一个码元的相对码，i a 为绝对码。
6、 画出实验板中2PSK 、2DPSK 调制与解调器的原理框图；答：7、本实验中，2PSK 信号带宽是多少？用数字示波器如何测量？答：B=2f=2/Ts。
先按MATH按钮，再选择FFT选项。
s8、测试接收端的各点波形，需要与什么波形对比，才能比较好的进行观测？示波器的触发源该选哪一种信号？为什么？答：绝对码波形。
原始信号。
触发源信号应该选择频率较低、稳定度高的信号。
9、解调电路各点信号的时延是怎么产生的？答：由滤波与抽样产生。
10、码再生的目的是什么？答：①防止噪声干扰的累加，恢复出基带信号。
②把码元展宽。
11、用D触发器做时钟判决的最佳判决时间应该如何选择？答：眼图中眼睛张开最大时刻，即码元能量最大时刻，把各个信号叠加在一起。
4psk调制解调原理
4psk调制解调原理4PSK调制解调原理一、引言4PSK调制解调是一种常用的数字通信调制解调技术，它在数字通信系统中具有重要作用。
本文将介绍4PSK调制解调的原理、特点及应用。
二、4PSK调制原理4PSK调制是指将输入的数字信号转换为相位调制信号的一种调制方式。
它是基于相位调制的一种变种，通过对数字信号的不同取值进行相位调制，将数字信号转换为相位连续的模拟信号。
具体来说，4PSK调制将每个输入符号映射到一个特定的相位值。
在4PSK调制中，共有4个相位点，分别对应4个可能的输入符号。
这4个相位点在复平面上形成一个正方形，每个相位点相隔90度。
在4PSK调制中，每个输入符号用两个比特表示，共有4种可能的符号组合。
将这些符号组合映射到不同的相位点上，即可实现4PSK 调制。
调制后的信号可以传输至接收端进行解调。
三、4PSK解调原理4PSK解调是指将接收到的相位调制信号转换为数字信号的一种解调方式。
解调的目标是将相位调制信号恢复为原始的数字信号。
在4PSK解调中，首先需要将接收到的信号进行相位检测。
相位检测是通过测量接收信号的相位，判断其所处的相位点。
在4PSK解调中，常用的相位检测方法有两种：差分相位检测和最小距离相位检测。
差分相位检测是通过比较相邻两个信号样本的相位差来判断所处的相位点。
最小距离相位检测是通过计算接收信号与每个相位点之间的距离，选取距离最小的相位点作为判决结果。
解调后，可以将恢复的数字信号进行后续处理，如解码、错误检测等。
四、4PSK调制解调的特点1. 高效性：4PSK调制解调是一种高效的数字通信技术，可以通过调整相位点的数量来实现不同的调制阶数。
2. 抗干扰性强：4PSK调制解调在传输过程中对噪声和干扰的抗性较强，能够有效地提高信号质量和传输距离。
3. 适应性强：4PSK调制解调可以适应不同信道条件和传输需求，具有较好的灵活性和适应性。
4. 简单性：4PSK调制解调的原理相对简单，实现成本较低，适用于各种数字通信系统。
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Digital Communication Project————2PSK and 4PSKRequirements：Please use Matlab programming to implement some digital baseband communication systems and plot the BER(bit errorand 4PSK目录：Digital Communication Project1————2PSK and 4PSK1一、基本理论21.二进制移相键控（2PSK）的基本原理21.1 2PSK信号的产生21.2 2PSK的解调系统31.3 2PSK误码率分析42.四进制移相键控（4PSK）的基本原理42.14PSK信号的产生52.2 4PSK的解调系统62.3 4PSK误码率分析7二、源程序及仿真分析71.2PSK源程序及仿真分析72.4PSK源程序及仿真分析93.2PSK和4PSK误码率分析10一、基本理论1.二进制移相键控（2PSK）的基本原理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。
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。
1.1 2PSK信号的产生2PSK的产生：模拟法和数字键控法。
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。
模拟调制法如图1.1所示。
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。
数字键控法如图1.2所示。
图1.1 模拟法图1.2 数字法1.2 2PSK的解调系统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。
解调可分为载波提取法和直接解调。
2PSK信号的解调大多都采用相干解调方式，在码源时间间隔为Ts的区间内，发送端的2PSK信号可表示2PSK相干解调系统框图及个测试行波形如图1.3所示。
图1.3 2PSK相干解调系统框图及个测试点波形1.3 2PSK误码率分析通信系统的抗噪声性能是指系统克服加性噪声影响的能力。
在数字通信系统中，信道噪声有可能使传输码元产生错误，错误程度通常用误码率来衡量。
因此，与分析数字基带系统的抗噪声性能一样，分析数字调制系统的噪声性能，也就是求系统在信道噪声干扰下的总误码率。
误码率（BER：bit error ratio）是衡量数据在规定时间内数据传输精确性的指标。
误码率是指错误接收的码元数在传输总码元数中所占的比例，更确切地说，误码率是码元在传输系统中被传错的概率，即误码率=错误码元数/传输总码元数。
如果有误码就有误码率。
误码的产生是由于在信号传输中，衰变改变了信号的电压,致使信号在传输中遭到破坏，产生误码。
噪音、交流电或闪电造成的脉冲、传输设备故障及其他因素都会导致误码（比如传送的信号是1，而接收到的是0；反之亦然）。
误码率是最常用的数据通信传输质量指标。
它表示数字系统传输质量的式是“在多少位数据中出现一位差错”。
误信率，又称误比特率，是指错误接收的比特数在传输总比特数中所占的比例，即误比特率=错误比特数/传输总比特数。
在数字通信系统中，可靠性用误码率和误比特率表示。
2PSK的误码率计算公式为：2Pe=--（公式1）1[11/22PSK误比特率计算公式为：Pe=2）1/22.四进制移相键控（4PSK）的基本原理四相相移调制是利用载波的四种不同相位差来表征输入的数字信息，是四进制移相键控。
4PSK是在M=4时的调相技术，它规定了四种载波相位，分别为45°，135°，225°，275°，调制器输入的数据是二进制数字序列，为了能和四进制的载波相位配合起来，则需要把二进制数据变换为四进制数据，这就是说需要把二进制数字序列中每两个比特分成一组，共有四种组合，即00，01，10，11，其中每一组称为双比特码元。
每一个双比特码元是由两位二进制信息比特组成，它们分别代表四进制四个符号中的一个符号。
4PSK 中每次调制可传输2个信息比特，这些信息比特是通过载波的四种相位来传递的。
解调器根据星座图及接收到的载波信号的相位来判断发送端发送的信息比特。
数字调制用“星座图”来描述，星座图中定义了一种调制技术的两个基本参数：（1）信号分布；（2）与调制数字比特之间的映射关系。
星座图中规定了星座点与传输比特间的对应关系，这种关系称为“映射”，一种调制技术的特性可由信号分布和映射完全定义，即可由星座图来完全定义。
首先将输入的串行二进制信息序列经串－并变换，变成m=log2M 个并行数据流，每一路的数据率是R/m ，R 是串行输入码的数据率。
I/Q 信号发生器将每一个m 比特的字节转换成一对（pn ，qn ）数字，分成两路速率减半的序列，电平发生器分别产生双极性二电平信号I(t)和Q(t)，然后对coswct 和sinwct 进行调制，相加后即得到4PSK 信号。
4PSK 是一种频谱利用率高、抗干扰性强的数调制方式, 它被广泛应用于各种通信系统中. 适合卫星广播。
例如，数字卫星电视DVB2S 标准中，信道噪声门限低至4. 5 dB ，传输码率达到45Mb/s ，采用4PSK 调制方式，同时保证了信号传输的效率和误码性能。
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。
如下：图1.4 4PSK 信号相位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：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。
2.1 4PSK 信号的产生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：图1.5 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00与0180两种相位状态，另一个用于产生090与0180两种相位状态，相加后就可以得到045，0135，0225，和0315四种相位。
2.2 4PSK 的解调系统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）图1.6 4PSK 信号解调器原理方框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：表1.2 抽样判决器的判决准则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。
2.3 4PSK误码率分析4PSK的误码率计算公式为：Pe=--1[11/24PSK误比特率计算公式为：1/2二、源程序及仿真分析1.2PSK源程序及仿真分析clcclear allM = 2; % The order for modulate of PSKnPacket = 5000; % The signal lengthx = randint(nPacket,1,M); % Signal for modulateh = modem.pskmod(M); % Creat an object of PSK modulationy = modulate(h,x); % modulate x get yscatterplot(y);yn = awgn(y,15,'measured'); % Pass the gauss channel with SNR=15dBscatterplot(yn);reset(h);h = modem.pskdemod(M);z = demodulate(h,yn);[num,rt]= symerr(x,z)%% Process rectanglar pulse shapingNsamp = 4; % Oversampling rateypulse = rectpulse(y,Nsamp);ynoisy = awgn(ypulse,15,'measured'); ydownsamp = intdump(ynoisy,Nsamp); scatterplot(ydownsamp); reset(h);h = modem.pskdemod(M); z = demodulate(h,ydownsamp); [num,rt]= symerr(x,z)图2.1 没有噪声时的星座图图2.2 有噪声时的星座图Q u a d r a t u r eIn-PhaseScatter plotQ u a d r a t u r eIn-PhaseScatter plot图2.3 矩形脉冲整形后的有噪声时的星座图2. 4PSK 源程序及仿真分析M = 4; % The order for modulate of PSK nPacket = 5000; % The signal length x = randint(nPacket,1,M); % Signal for modulateh = modem.pskmod(M); % Creat an object of PSK modulation y = modulate(h,x); % modulate x get y scatterplot(y);yn = awgn(y,15,'measured'); % Pass the gauss channel with SNR=15dB scatterplot(yn);reset(h); h = modem.pskdemod(M); z = demodulate(h,yn); [num,rt]= symerr(x,z)图2.4 没有噪声时的星座图Q u a d r a t u r eIn-PhaseQ u a d r a t u r eIn-PhaseScatter plot图2.5 有噪声时的星座图3. 2PSK 和4PSK 误码率分析clc; clear all; close all;nsymbol=100000;%每种信噪比下的发送符号数 M=2;%2-PSK N=4;%4-PSKEbN0=-5:20;%信噪比的范围snr1=10.^(EbN0/10);%将dB 值转化成线性值msg=randint(1,nsymbol,M);%由0-1的整数值组成的均匀随机数 msgmod=pskmod(msg,M);%2-PSK 调制spow=norm(msgmod).^2/nsymbol;%求出每个符号的平均功率 nsg=randint(1,nsymbol,N);%由0-4的整数值组成的均匀随机数 nsgmod=pskmod(nsg,N);%4-PSK 调制spow1=norm(nsgmod).^2/nsymbol;%求出每个符号的平均功率 for indx=1:length(EbN0)sigma=sqrt(spow/(2*snr1(indx))) ;%2-PSK 根据符号功率求出噪声功率 sigma1=sqrt(spow1/(2*snr1(indx))) ;%4-PSK 根据符号功率求出噪声功率rx=msgmod+sigma*(randn(1,length(msgmod))+j*randn(1,length(msgmod))); %2-PSK 混入高斯加性白噪声 rx1=nsgmod+sigma1*(randn(1,length(nsgmod))+j*randn(1,length(nsgmod))); %4-PSK 混入高斯加性白噪声decmsg=pskdemod(rx,M);%2-PSK 的解调 decnsg=pskdemod(rx1,N);%4-PSK 的解调 %2-PSK[err,ser(indx)]=symerr(msg,decmsg);%求误符号率 %4-PSK[err,ser1(indx)]=symerr(nsg,decnsg);%求误符号率 endsemilogy(EbN0,ser,'b*-',EbN0,ser1,'rd-'); title('M-PSK 调制信号在AWGN 信道下的性能');Q u a d r a t u r eIn-Phase11 / 11 grid;xlabel('Eb/N0(dB)');ylabel('误码率');legend('2-PSK','4-PSK');图2.6 M -PSK 调制信号在AWGN 信道下的性能-6-4-202468101210-510-410-310-210-1100M-PSK 调制信号在AWGN 信道下的性能Eb/N0(dB)误码率。