bpsk调制和解调
BPSK的调制与解调
79 01001111
π/4 -0.707
38 00100110
3π/8 -0.924
11 00001010
π/2 -1.000
1
00000001
5π/8 -0.924
11 00001010
3π/4 -0.707
38 00100110
7π/8 -0.383
79 01001111
π
0.000
128 10000000
9π/8 0.383
177 10110000
5π/4 0.707
218 11011001
11π/8 0.924
245 11110101
3π/2 1.000
255 11111111
13π/8 0.924
245 11110101
7π/4 0.707
218 11011001
15π/8 0.383
177 10110000
1. BPSK(Binary Phase Shift Keying)调制
二进制相移键控（BPSK）就是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 调制方法。通常，两个载波相位相差π弧度，故有时又称为 反相键控PSK。以二进制调相为例，取码元为“0”时，调制 后载波与未调载波同相；取码元为“1”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π。
2021/3/10
6
用FPGA实现BPSK的调制与 解调
对同相和反向正弦波进行16倍频采样，然后量化编码，
得到如下两个表格： 表1：对正相正弦波进行量化
A
sinA
C
D
0
0.000
128 10000000
bpsk 实验报告
bpsk 实验报告BPSK实验报告引言BPSK（Binary Phase Shift Keying）是一种常用的数字调制方式，它将二进制数据转换成相位的变化来进行传输。
在本次实验中，我们将研究BPSK调制的原理、性能以及在通信系统中的应用。
一、BPSK调制原理BPSK调制是一种相位调制方式，它将二进制数据转换成两个相位状态：0对应0°相位，1对应180°相位。
这种相位变化可以通过正弦波进行表示。
在发送端，二进制数据经过调制器转换成相应的相位信号，然后通过信道传输到接收端。
在接收端，接收到的信号经过解调器解调，得到原始的二进制数据。
二、实验步骤1. 准备工作：搭建BPSK调制与解调实验电路。
将信号源与调制器连接，调制器与解调器连接，解调器与示波器连接。
2. 生成二进制数据：通过信号源生成一串二进制数据，作为待调制的信号。
3. BPSK调制：将二进制数据输入到调制器中，调制器将其转换成相应的相位信号。
通过示波器观察调制后的信号波形。
4. 信号传输：将调制后的信号通过信道传输到接收端。
5. BPSK解调：接收端的解调器将接收到的信号解调，得到原始的二进制数据。
通过示波器观察解调后的信号波形。
6. 性能评估：比较解调后的二进制数据与原始数据，计算误码率（Bit Error Rate, BER），并分析BER与信噪比（Signal-to-Noise Ratio, SNR）之间的关系。
三、实验结果与分析通过实验，我们观察到了BPSK调制与解调的波形，得到了解调后的二进制数据。
根据实验结果，我们计算出了不同SNR下的误码率。
通过绘制误码率-SNR曲线，我们可以看到误码率随着SNR的增加而逐渐减小。
这是因为较高的信噪比可以提高信号的质量，减少误码率。
在实际通信系统中，BPSK调制广泛应用于低速率的数字通信系统，特别是在低信噪比环境下。
由于BPSK调制只有两个相位状态，相对于其他调制方式，它的复杂度较低，抗干扰性能较好。
(完整版)BPSKDPSK调制
卫星通信仿真作业BPSK调制/解调系统及性能分析1、实验原理1.1 BPSK调制原理BPSK(binary phase shift keying)二进制移相键控，作为一种数字调制方式，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。
BPSK信号的时域表达式为e BPSK=[∑a n g(t−nT s)]cosωc tn其中的a n为双极性码，取值为±1。
这样的话，当发送的码元为+1时，输出波形的初始相位为0；而当发送码元为-1时，输出波形的初始相位为180°。
1.2 BPSK解调原理BPSK解调有两种方式，一种是相干解调，一种是非相干解调，即差分解调。
1.2.1 相干解调相干解调的基本原理是将BPSK调制信号直接与载波进行相乘，然后通过低通滤波器进行滤波，最终进行抽样判决即可。
1.2.2 差分解调差分解调不能直接应用与BPSK，它是对DPSK调制的一种解调方式。
而要进行差分解调，首先对输入信源进行DPSK调制。
要进行DPSK调制，首先要对输入码元进行码形变换，然后对变换后的码元进行BPSK 调制即可。
而对输入码元进行码形变换就是将输入的绝对码变换为相对码。
它们之间的关系可由公式导出ân+1=ân⨁a n其中a n为原信源码元，ân为差分编码后的变换码元。
差分解调的过程是将DPSK调制后的波形与它做一个码元宽度时间延迟后的波形进行相乘，然后通过低通滤波器进行滤波，最终进行抽样判决。
1.3 BPSK调制解调系统整体框图1.4 DPSK调制解调系统整体框图输入码元2、 实验过程2.1 BPSK 系统的调制/解调全过程 2.1.1 参数设定 在对BPSK 系统调制解调全过程的仿真时，设定如下参数： 码元长度：10 采样率：100倍码元速率，也就是一个码元采样100个点 信号比：7dB （也就是噪声的增益为0.1） 波形成型滤波器参数：使用升余弦滤波器，滚降系数0.5。
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。
《移动通信--BPSK调制与解调》报告
《移动通信--BPSK调制与解调》报告《移动通信BPSK 调制与解调》报告在当今的信息时代，移动通信技术的发展日新月异，为人们的生活和工作带来了极大的便利。
其中，BPSK（Binary Phase Shift Keying，二进制相移键控）调制与解调技术作为一种重要的数字通信技术，在移动通信中发挥着关键作用。
一、BPSK 调制的基本原理BPSK 是一种最简单的相移键控方式。
在 BPSK 中，通常用二进制数字“0”和“1”来控制载波的相位。
当数字信号为“0”时，载波的相位为0 度；当数字信号为“1”时，载波的相位为 180 度。
从数学角度来看，假设发送的二进制数字序列为{an}，其中 an 取值为 0 或 1，载波信号为Acos(2πfct)，那么 BPSK 调制后的信号可以表示为：s(t) ＝Acos(2πfct ＋πan)通过这种方式，将数字信息加载到载波信号的相位上，实现了信号的调制。
二、BPSK 调制的实现方式在实际应用中，BPSK 调制可以通过多种方式实现。
一种常见的方法是使用乘法器。
将数字信号与一个正弦载波相乘，得到调制后的信号。
另一种实现方式是基于数字电路，通过逻辑门和计数器等组件来生成 BPSK 调制信号。
这种方式在数字通信系统中应用广泛，具有稳定性高、易于集成等优点。
三、BPSK 解调的基本原理解调是从接收到的已调信号中恢复出原始数字信号的过程。
BPSK的解调通常采用相干解调的方法。
相干解调需要在接收端产生一个与发送端载波同频同相的本地载波。
接收到的 BPSK 信号与本地载波相乘，然后通过低通滤波器滤除高频分量，再进行抽样判决，恢复出原始的数字信号。
四、BPSK 解调的实现过程首先，接收到的信号与本地载波相乘，得到：r(t) ＝ s(t) × cos(2πfct ＋φ)其中，φ 为本地载波与发送端载波的相位差。
经过乘法运算后，得到：r(t) ＝ 05A1 ＋cos(2πfct ＋πan ＋φ 2πfct)＝ 05A1 ＋cos(πan ＋φ)通过低通滤波器后，滤除高频分量，得到：r'（t) ＝ 05A1 ＋cos(πan ＋φ)最后，对 r'（t) 进行抽样判决。
BPSK调制解调及误码率的计算
BPSK调制解调及误码率的计算BPSK (Binary Phase Shift Keying) 是一种基本的数字调制技术，常用于数字通信系统中。
它通过将数字信号映射为相位上的两个值来进行调制，并使用相干解调器进行解调。
本文将介绍BPSK调制解调的原理以及如何计算误码率。
1.BPSK调制原理：在BPSK调制中，每个二进制位（0或1）被映射为两个可能的相位值：0对应于0度相位，1对应于180度相位。
这种相位差可以通过正弦和余弦函数来实现。
-二进制信息序列被输入到调制器中。
-调制器将二进制位转换为相位值，0对应于0度相位，1对应于180度相位。
-经过调制的信号通过信道传输。
2.BPSK解调原理：BPSK解调器的任务是将传输信号恢复为原始的二进制序列。
当信号通过信道传输后，可能会受到噪声和其他干扰的影响，从而导致误码的产生。
BPSK解调的过程如下：-接收到的信号经过信道传输后，会受到噪声和其他干扰的影响，使信号的相位发生随机的偏移。
-解调器使用相干解调的方法测量接收信号的相位。
-根据测量到的相位值，解调器将信号恢复为原始的二进制序列。
3.误码率的计算方法：误码率是衡量通信系统性能的重要指标，它表示在传输过程中发生误码的概率。
对于BPSK调制，误码率的计算可以通过理论分析或仿真实验进行。
理论分析方法：在BPSK调制中，误码率的理论计算可以使用误码率表达式得到。
对于理想的信道，没有噪声和干扰，误码率的表达式为：P_e = Q(sqrt(2*Eb/N0))其中，Eb/N0表示信噪比，Q(x)为高斯函数。
对于有噪声和干扰的实际信道，可以根据信号接收的信噪比进行实际误码率的计算。
仿真实验方法：使用计算机仿真软件，可以模拟BPSK调制解调系统，并通过对大量的二进制序列进行模拟传输和解调，统计接收到的误码数量来计算误码率。
误码率的计算通过测量接收信号中发生错误的比特数与总传输的比特数之比得到。
它通常以对数的形式表示，即以dB为单位。
bpsk调制及解调原理实验报告
bpsk调制及解调原理实验报告BPSK 调制及解调原理实验报告一、实验目的本次实验旨在深入理解 BPSK（Binary Phase Shift Keying，二进制相移键控）调制及解调的原理，通过实际操作和观察实验结果，掌握BPSK 信号的产生、传输和恢复过程，以及分析其性能和特点。
二、实验原理（一）BPSK 调制原理BPSK 是一种最简单的相移键控调制方式，它使用两个相位（通常为 0 和π）来表示二进制数字信息。
在 BPSK 中，当输入的二进制数字为“0”时，载波的相位为 0；当输入的二进制数字为“1”时，载波的相位为π。
假设输入的二进制序列为｛b_n}，载波信号为cos(2πf_ct)，则BPSK 调制后的信号 s(t) 可以表示为：s(t) ＝b_n cos(2πf_ct ＋φ_n)其中，φ_n ＝ 0 当 b_n ＝ 0，φ_n ＝π 当 b_n ＝ 1。
（二）BPSK 解调原理BPSK 的解调通常采用相干解调的方法。
相干解调需要在接收端产生一个与发送端载波同频同相的本地载波。
接收信号与本地载波相乘后，通过低通滤波器滤除高频分量，得到包含原始信息的基带信号。
假设接收信号为 r(t) ＝ s(t) ＋ n(t)，其中 n(t) 为加性高斯白噪声。
本地载波为cos(2πf_ct)，相乘后的信号为：r(t) cos(2πf_ct) ＝ s(t) ＋n(t) cos(2πf_ct)＝b_n cos(2πf_ct ＋φ_n) ＋n(t) cos(2πf_ct)＝ 1/2 b_n 1 ＋cos(2φ_n) ＋n(t) cos(2πf_ct)经过低通滤波器后，滤除高频分量，得到：y(t) ＝ 1/2 b_n 1 ＋cos(2φ_n)当φ_n ＝ 0 时，y(t) ＝ b_n；当φ_n ＝π 时，y(t) ＝ b_n。
通过判决电路，根据 y(t) 的正负来恢复出原始的二进制数字信息。
三、实验仪器和设备1、信号源产生模块2、 BPSK 调制模块3、信道传输模块（模拟加性高斯白噪声信道）4、 BPSK 解调模块5、示波器6、频谱分析仪四、实验步骤1、连接实验设备，按照实验原理图搭建实验系统。
BPSK调制及解调实验报告
BPSK调制及解调实验报告实验报告一、实验目的1.了解BPSK调制及解调原理；2.掌握BPSK调制器和解调器的搭建方法；3.能够通过实验验证BPSK调制及解调的可行性。
二、实验器材1.信号源；2.信号调制器；3.信号解调器；4.示波器；5.各种连接线。
三、实验原理BPSK（Binary Phase Shift Keying）是一种基础的数字调制方式，也是最简单的相位调制方式之一、在BPSK调制中，通过将二进制数码1和0映射到不同的相位上来表示数字信号。
调制原理：1.将数字信号经过码元映射器将二进制数据转化为模拟信号；2.采用相位调制的方法，将数据信号的1和0分别对应到不同的相位上；3.将调制好的信号经过信号源发送出去。
解调原理：1.收到经过BPSK调制的信号；2.根据接收到的信号相位的变化来判断接收到的数据位是1还是0。
四、实验步骤1.搭建BPSK调制系统：将信号源连接到信号调制器，设置调制方式为BPSK，并设置合适的调制参数；2.搭建BPSK解调系统：将已调制的信号通过信号解调器接收并解调，将解调后的信号传送到示波器；3.调节信号源的参数，观察示波器上的波形变化，并记录下相应的数据；4.分析记录的数据，验证BPSK调制及解调的可行性。
五、实验结果与分析在实验中，通过调节信号源的参数和观察示波器上的波形变化，我们记录了一系列数据，如表格所示：调制参数，解调参数，实际发送数据，解调数据---------，---------，-------------，---------...，...，...，......，...，...，......，...，...，...根据记录的数据，我们可以对BPSK调制及解调的可行性进行分析。
通过观察解调数据与实际发送数据是否一致，可以评估解调器的正确性和精确度。
此外，还可以通过波形图的形状和幅度变化来验证调制及解调过程中信号的完整性和准确性。
六、实验总结BPSK调制及解调是一种基础的数字调制技术，通过将二进制数据映射到不同的相位来实现信号传输。
bpsk调制及解调实验报告
BPSK调制及解调实验报告实验目的本实验旨在通过实践，深入理解二进制相移键控（BPSK）调制及解调的原理和实现方法。
实验原理BPSK是一种常用的调制技术，它将二进制数字0和1分别映射为相位0度和180度的信号。
调制器通过改变载波信号的相位来实现信号的调制，解调器通过检测信号的相位来实现信号的解调。
实验步骤1.准备工作：搭建实验所需的硬件平台，包括信号发生器、混频器、示波器等设备。
2.设置信号发生器：将信号发生器的频率设置为所需的载波频率，幅度设置为适当的数值。
3.设置混频器：将混频器的输入端连接到信号发生器的输出端，输出端连接到示波器的输入端。
4.调制信号：将二进制数据流输入到调制器，根据数据流的值选择相应的相位（0度或180度）来调制载波信号。
5.发送信号：将调制后的信号发送到混频器，混频器将调制信号与载波信号相乘，并输出到示波器上进行观察。
6.解调信号：在接收端，将接收到的信号输入到解调器中进行解调。
解调器根据信号的相位来判断数据流的值（0或1）。
7.观察解调结果：将解调器的输出连接到示波器上，观察解调后的信号波形是否与原始数据相匹配。
实验结果通过以上步骤，我们成功实现了BPSK调制及解调的过程，并获得了正确的解调结果。
观察示波器上的波形，我们可以清晰地看到调制信号的相位变化以及解调信号的恢复过程。
实验分析BPSK调制及解调是一种简单直观的调制技术，它在数字通信系统中得到了广泛应用。
通过本次实验，我们更加深入地了解了BPSK调制及解调的原理和实现过程，同时也对数字通信系统的工作原理有了更清晰的认识。
实验总结本次实验通过实际操作，深入理解了BPSK调制及解调的原理和实现方法。
通过观察示波器上的波形，我们成功地验证了BPSK调制及解调的正确性。
这对于我们进一步学习和实践数字通信系统具有重要意义。
参考文献暂无注意：该实验报告仅为参考样例，具体内容和格式要根据实际情况进行调整。
bfsk调制解调原理
BPSK调制解调原理BPSK（Binary Phase Shift Keying）是一种数字调制方式，它通过改变载波的相位来传输信息。
在BPSK中，二进制信息（0和1）通过将载波相位改变180度来编码。
解调时，通过检测接收信号的相位，确定二进制信息的值。
以下是BPSK调制解调原理的详细介绍：一、BPSK调制原理BPSK调制是将二进制数据序列通过改变载波的相位来传输。
在BPSK中，二进制数据序列（通常表示为{-1, +1}或{0, 1}）通过与一个固定频率的载波信号相乘来调制。
载波信号是一个正弦波，其相位可以在0度和180度之间变化。
根据二进制数据序列的值，载波信号的相位被改变180度。
当数据为1时，载波相位为180度；当数据为-1时，载波相位为0度。
BPSK调制原理可以用以下数学公式表示：S(t) = A * cos(2πfct + πb)如果b=0S(t) = A * sin(2πfct + πb)如果b=1其中，S(t)是已调信号，A是幅度，fc是载波频率，b是二进制数据序列的值。
通过改变载波的相位，我们可以将二进制数据序列传输到接收端。
在传输过程中，信号可能会受到噪声和干扰的影响，但只要信号的幅度足够大，我们就可以在接收端正确地检测到信号的相位变化。
二、BPSK解调原理BPSK解调是将接收到的已调信号还原为原始的二进制数据序列的过程。
在BPSK解调中，我们首先需要从已调信号中提取出载波信号的相位信息，然后根据相位信息确定二进制数据的值。
BPSK解调通常使用相干解调或非相干解调方法。
相干解调需要使用与发送端相同的载波信号进行解调，而非相干解调则不需要。
在实际应用中，非相干解调方法通常更为简单且可靠。
1. 相干解调相干解调需要使用与发送端相同的载波信号进行解调。
首先，接收到的已调信号与本地产生的载波信号相乘，得到一个正弦波信号。
然后，通过低通滤波器滤除高频分量，得到一个直流分量。
最后，根据直流分量的极性判断二进制数据的值。
BPSK,DBPSK调制及解调、载波同步实验报告
实验十一BPSK调制及解调实验一、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、9号、13号模块各一块2、双踪示波器一台3、连接线若干三、实验原理2、BPSK调制解调(9号模块)实验框图说明基带信号的1电平和电平信号分别与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、实验步骤实验项目一BPSK调制信号观测（9号模块）1、连线2、开电、设置主控菜单3、此时系统初始状态为:PN序列输出频率32KHz4、实验操作及波形观测。
(1)以9号模块“NRZ-I”为触发,观测“T”;(2)以9号模块“NRZ-Q”为触发,观测“Q”。
(3)以9号模块“基带信号”为触发,观测“调制输出”。
思考:分析似上观测的波形,分析与ASK有何关系?ASK基带中带有直流分量，与载波相乘后有载波分量；BPSK反相后基带信号由单极性变成双极性，相乘后，就没有载波分量，也就是没有频谱中没有尖峰。
实验项目二BPSK解调观测(9号模块)概述:本项目通过对比观测基带信号波形与解调输出波形,观察是否有延时现象,并且验证BPSK解调原理。
观测解调中间观测点TP8,深入理解BPSK解调原理。
1、保持实验项目一中的连线。
将9号模块的S1拨为“0000”2、以9号模块的“基带信号”为触发,观测13号模块的“SIN”,调节13号模块的W1使“SIN”的波形稳定,即恢复出载波。
3、以9号模块的“基带信号”为触发观测“BPSK解调输出”,多次单击13号模块的“复位”按键。
观测“BPSK解调输出”的变化。
通信原理课程设计BPSK调制与解调
通信原理课程设计BPSK调制与解调本次课程设计以基于MATLAB的BPSK调制仿真及性能分析为题⽬，其中BPSK（Binary Phase Shift Keying），即⼆进制相移键控，是⼀种数字带通调制⽅法。
此次课设中着重介绍了算法的实现，并采⽤MATLAB程序仿真测试了BPSK过程中双极性不归零的产⽣、载波的形成、BPSK的模拟调制、信号通过AWGN信道、带通滤波器的设计、低通滤波器的设计、抽样判决、载波的恢复、⽽且建⽴蒙特卡洛仿真模型统计系统误码率，并与理论误码率曲线进⾏⽐较。
调制过程中采⽤模拟调制⽅法得到调制信号，并进⾏了信号的频谱分析；调制信号通过信道时加⼊了⾼斯⽩噪声；在设计带通、低通滤波器时采⽤了Butterworth滤波器；并经过蒙特卡洛仿真模型对误码率进⾏了分析。
关键词：BPSK；调制；滤波器；蒙特卡洛分析⼀、前⾔ (1)⼆、设计意义及任务 (2)2.1 ⽬的与意义 (2)2.2任务及要求 (2)三、设计⽅案与原理 (3)3.1系统总体设计 (3)3.1.1通信系统模型 (3)3.2原理介绍 (4)3.2.1 调制的概念 (4)3.2.2 调制的种类 (4)3.2.3 调制的作⽤ (4)3.2.4 调制⽅式 (4)3.3 BPSK调制基本原理 (5)3.3.1 BPSK调制原理 (5)3.3.2 BPSK数字解调原理 (7)3.4 蒙特卡洛（Monte Carlo）仿真的简介 (8)四、仿真结果及分析 (10)4.1 各部分仿真结果 (10)4.1.1 BPSK信号调制的实现 (10)4.1.2加噪及经带通滤波后的信号 (13)4.1.3与恢复载波相乘后的信号 (14)4.1.4抽样判决及消除延迟 (14)4.1.5计算误码率 (16)4.2仿真结果分析 (18)设计总结 (19)参考⽂献 (20)致谢 (21)⼀、前⾔在信息时代的现在，信息的传输及通信起着⽀撑作⽤。
⽽对于信息的传输，数字通信已经成为重要的⼿段，数字信号的调制就显得尤为重要。
bpsk调制解调原理(一)
bpsk调制解调原理(一)BPSK调制解调1. 什么是BPSK调制解调？BPSK（Binary Phase Shift Keying）调制解调是一种基本的数字调制技术，用于将数字信号转换为模拟信号进行传输。
它可以将比特流通过改变信号相位来表示数字信息。
2. 原理BPSK调制解调的原理如下：1.调制： BPSK调制将数字0或1映射到不同的相位。
当数字为0时，信号的相位保持不变；当数字为1时，信号的相位反转180度。
2.解调：解调器接收到BPSK调制的信号后，通过对接收到的信号进行相位检测，判断信号相位的变化来恢复原始的比特流。
3. 调制过程BPSK调制过程可以分为以下几个步骤：1.将数字信号转换为比特流。
2.将比特流进行调制，将每个比特映射到相应的相位。
3.对调制后的信号进行滤波，以去除高频噪声和多余的频率成分。
4. 解调过程BPSK解调过程可以分为以下几个步骤：1.接收到调制后的信号。
2.对接收到的信号进行相位检测，判断信号相位的变化。
3.根据相位的变化确定每个比特的数值，恢复原始的比特流。
5. 优点与应用BPSK调制解调具有以下优点：•抗噪声能力强：由于BPSK调制只有两个相位，相位判断更容易，因此在噪声环境下具有较好的性能。
•简单实现：BPSK调制解调电路相对简单，容易实现和部署。
BPSK调制解调广泛应用于以下领域：•无线通信系统：BPSK是许多无线通信标准中的关键调制方式，如802.11系列（Wi-Fi）、蓝牙等。
•传感器网络：BPSK被用于传感器网络中的数据传输，如环境监测、智能建筑等。
•卫星通信：BPSK可以通过卫星传输数据，广泛应用于卫星通信领域。
6. 总结BPSK调制解调是一种基本的数字调制技术，通过改变信号相位来表示数字信息。
它具有抗噪声能力强、简单实现等优点，在无线通信、传感器网络、卫星通信等领域有广泛的应用。
理解BPSK调制解调的原理对于深入研究数字通信系统至关重要。
7. BPSK调制解调的性能分析BPSK调制解调的性能可以通过误码率（Bit Error Rate，BER）来评估。
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调制及解调实验报告
bpsk调制及解调实验报告BPSK调制及解调实验报告引言无线通信技术的快速发展使得我们能够随时随地进行无线通信，而调制和解调技术则是无线通信中的重要环节。
本实验旨在通过实际操作，深入了解二进制相移键控（BPSK）调制与解调的原理和方法。
一、实验目的1. 了解BPSK调制与解调的基本原理；2. 掌握BPSK调制与解调的实验操作方法；3. 通过实验验证BPSK调制与解调的正确性。
二、实验原理BPSK调制是一种基本的数字调制方式，其原理是将二进制数字序列转换为相位信息，通过改变载波的相位来传输信息。
在BPSK调制中，二进制数字“0”和“1”分别对应载波相位的0度和180度。
BPSK解调的原理与调制相反，将接收到的信号与参考信号进行相乘，然后通过低通滤波器去除高频成分，得到原始的二进制数字序列。
三、实验器材1. 信号发生器：用于产生载波信号；2. BPSK调制解调器：用于进行BPSK调制与解调；3. 示波器：用于观察调制信号和解调信号。
四、实验步骤1. 连接实验器材：将信号发生器的输出与BPSK调制解调器的输入相连，将BPSK调制解调器的输出与示波器相连；2. 设置信号发生器：将信号发生器的频率设置为合适的数值，使其能够产生所需的载波信号；3. 进行BPSK调制：在BPSK调制解调器中设置二进制数字序列，观察示波器上的调制信号；4. 进行BPSK解调：将调制信号输入到BPSK调制解调器中，观察示波器上的解调信号；5. 调整参数：根据实际情况，适当调整信号发生器的频率和BPSK调制解调器的参数，观察调制信号和解调信号的变化。
五、实验结果与分析通过实验操作，我们成功地进行了BPSK调制与解调。
观察示波器上的调制信号和解调信号，可以清晰地看到载波相位的变化，以及解调信号中的二进制数字序列。
在实验过程中，我们发现调制信号的频率和相位与信号发生器的设置有关，通过调整信号发生器的频率，我们可以改变调制信号的频率；通过调整BPSK调制解调器的参数，我们可以改变调制信号的相位，从而实现不同的调制方式。
bpsk调制与解调的过程
bpsk调制与解调的过程BPSK（Binary Phase Shift Keying）调制与解调是一种基于相位差变化的数字调制技术，常用于数字通信领域。
通过对二进制数据进行调制和解调，BPSK能够在信号传输时提供较高的抗干扰性能和误码率性能。
1. 调制过程BPSK调制过程中，将二进制数据转化为相位差变化，实现了数字信号的传输和解析。
具体步骤如下：a. 输入二进制数据：首先，需要准备要传输的二进制数据，这些数据以0和1的形式表示信息。
b. 利用载波信号进行调制：BPSK调制使用正弦波载波信号作为基准，根据输入的二进制数据改变载波信号的相位。
c. 改变相位差：对于输入的二进制数据中的0，保持载波信号相位不变；对于输入的二进制数据中的1，将载波信号相位进行反转。
d. 调制输出：经过相位差变化后的信号即为调制后的信号输出，可继续通过信道传输。
2. 解调过程在接收端，对调制后的信号进行解调将还原出原始的二进制数据。
BPSK解调过程如下所示：a. 接收调制后的信号：接收器接收到经过信道传输的调制信号。
b. 匹配滤波：通过匹配滤波器对接收到的信号进行处理，去除噪声和多路径干扰。
c. 相测：通过对滤波后的信号进行相位测量，确定信号的相位差变化。
d. 判决输出：根据测量的相位差变化，将其映射为二进制数据，输出所接收到的信息。
3. 特点与应用BPSK调制与解调在数字通信系统中应用广泛，主要由于以下特点：a. 抗干扰性强：BPSK调制利用相位差变化表示信息，较强的相位鉴别能力使得BPSK信号在强噪声环境下依然能够被正确解调。
b. 误码率性能好：相位差变化的调制方式使BPSK调制具有较低的误码率，能够有效降低传输中的误差。
c. 简单实现：BPSK调制与解调的算法相对简单，实现难度较低，适用于各种数字通信设备。
BPSK调制与解调广泛应用于数字通信系统中，如无线通信、卫星通信、调频广播等领域。
通过采用相位差变化来表示信息，BPSK调制保证了传输的可靠性和稳定性，为现代通信技术的发展做出了重要贡献。
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 t w 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 ?+=，其中发送符号1，00=n ?，发送符号0，0180=n ?。
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b a d ec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。
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基T MATLAB仿真的BPSK的调制与解调一、实验要求根据逊II耍求，金阅相关资料.学握数字带通的RPSK调制斛调的相关知识。
学习MATLAB软件，芈握MATI.AR并种函数的使用。
在此基础上,完成以下实验唉求；1）设计系统整体世图及数学模型。
2）运用MATLAB进行编乩实现BPSK的调制解训过程的仿真。
H•中包括信源、BPSK f,号的产生，仁道噪声的加入，BPSK信号的载波提収和相十斛调。
3）系统性能的分析包括信号带宽.波形对比以及误码率的计算。
二、实验原理数7•信号的传输方式分为凰带代输和帶通传输，右实际应用屮.大多数信道II•有帶通特性而不能直接代输基帶伫号。
为了便数字苗号右鹉通常；适中传输，必须使用数字基带信号対载波进行训制，以使信号与信适的特性相匹配。
这种用数字垄带信号控制载波.把数字垄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）模拟相乘法.利用模拟调制的方注丈实观数罕式调制.即把把数宇从带fn号珥做模拟信号的持殊情况处理.2）键控注'利用数了倍号的离做収fi*術心通过开关健控我波，从向实观数字调制。
这种方法通常称为犍控法，比如本实验对戟波的相似进行键控, 便町获得郴移键控（PSK）耳本的调制方式。
1. BPSK的调制原理：二进制移相说控址用二进制数宁信号0和1厶控制载波的两个相位0和n的方法。
在2PSK中，迪常用初始郴位0和Ji分别表小二进制1和0。
因此，2PSK •信号的时域衣达式为：◎PSK("= Acos(0/ + 0」(1)式中.5表示第n 个符号的绝对相位:因此•上式可以改写为由于两种码元的波形相同.极性相反.故BPSK 信号可以衣述为一个双极性 全占空矩形脉冲序列与一个正弦戏波的相乘;e 2nK (z) = S (F )CO 5©F(4)刃)=工％"-心)(5)这里s(t)为双极性全占空(非归零)知形脉冲序列.g(t)^脉宽为1\的单个 矩形脉冲，而心的统计特性］Z.BPSK 的解调原埋：2PSK 信号的解调方法星柑T 解脚法。
由丁 PSK 倍号本身淤是利用相位传递信息的.所以在按收編必须利用信号的柑位信息采用柑干解谓法来解谓信号。
给出了-・种2PSK ffi VtllT 搖收设备的原砰柄图.用屮经过带通滤波的信号=0.发送V 时 j 口发送T 时A cos 少匚(0= -Acos^(3)J L 概率为P4-1,概率为1-P(6)图1 BPSK €号的波形示例在棚乘器中与本地载波相乘，然后用低通滤波器滤除髙频分量•再进行抽样判决.判决器是按极性进行刿决，得到垠终的—进制仁息「貝体波形如卜妙图3 BPSK并点时间波形三、BPSK调制解调的MATLAB仿真2. BPSK调制的数学模型及框图：lh J' BPSK的两种码尤的波形柑同，极性相反.故BI>SK(H号可以衣述为一个怨扱性全&空矩形脉冲序列与一个正兹我波的相乘：e2PSK (/) = 5(0cos(oj其小曲>-工碍曲-眄)，即讯上)为双极性全占空CII亦零)矩形嫌冲序列。
W3.BPSK解调的原理及框图：111 J PSK Q号本卯沈是利用柑位传递缶息的，历以任接收端必须利用石号的郴位信息采用柑T解调汰來解调倍号。
1.实验程序:主程序:clcur allclose al 1JIUD=K);屠码元个数N=num*tnuri;%10个码兀整体长度a=randint(Lnum, 2); %产生1行rwwi列的更阵.矩阵内0和1咸机出现20.5: 5我波频率为0.5t-0:0.05:9.99;%^ 从O 到9•旳，间FS为0. 05s=LJ;c=LJ；for i-1 :num %i 从 1 到10 循坏if(a(i)==0>A=zeros(l, tnuri): %i=0时.产生一个码元长度为tnum (200)的0码元el seA^oncsCl. tnum); %i=l时.产生一个础元长庚为inum(200〉的1阿元ends-[s AJ; “为随机基带信号cs=sin(2*pi*fc*t);C=[e cs]; "为栽波信号end%采用模拟调制方法得到调制信号刍、R2二[〕；for i-l:ninn ・i 从 1 到num (10)稠环if<a(i)==0)A=oncs(l t tnum) ; %i=0时.产生一个码元长度为tnu・ (200)的1码元elseA s-l*ones(]t tnum) : %i非0时・产生一个码元长度为tnum (200)的T码元ends NRZ=[s_NR2,A]；結MRZ为取极性业归零码ende^s NRZ. *c： %e 为BPSK 说制信号figurc(l): Lsubplot (3,2. I)：那Bl 1分为3X3部分的第一部分Plot(s):匕件ft (基带信号)的波彫用grid on：“is([Q N -2 21); %横轴长反为0到N,纵轴范围为-2琼2xlnbcl C基带信号s(t),)；众轴的注禅vlabel ('基带信号為值J：刘轴的注释subplot(323);plot(c);grid on;axis([0 N 22]〉；xlabclCBPSK 载波信号')：ylabel C RPSK嚴波信号幅值.):垢作c (BPSK载波信号)的波形卿subplot(325) :plol(c):grid on;axis([0 N 2 2J);Xlabel CRPSK 调制信号')；ylabel CBPSK调制信号輛値'):、件e (BPSK诡制信号)的液形图嗚信号的频谱Fs=200:、采样频半n=lcngth(s);比基带信号长度r=[0：Fs/n：r« Fs/n] Ps/2;鳴修正頻率f的范国S=fft(s)：%基帯信号s的快速傅里叶变换E=fft (e);和雀带信号e的快速傅里叶变换C=fft(c): $基带仃叭的快速傅里叶变换subplot(322):plotCf, abs(fftshift(S))):刘S帶信号的额诺UileC基帯值号频谱')：xlabel C f/hz‘> ;y】fibel ('S(w}'); grid on:subplot (32-4);pl old； abs(rrtshift(c)))；繊波信号的频谱titieca 波信号»a f)：xlabel ('f/hz') ;ylab^l C(u)' ) ； grid on;subpl ot(326);plol(f,ab S(fflshifl(E))):为调制怙号的频诺tltleC调制信号频谱')：xlabcl C f/hz') ;ylabcl f E(w)*); grid on;%加高斯噪声m=0.7; %输入侑号经信适后孩啊lU I AK为0.7SNR二3：%输入信噪比snr=10*(SNR/10):NO* (am+flin) /2/snr: %T I算嗓声功率NO db-10*1 og 10(X0);備噪帀功率转换为朋霄ni=wgn(l, N, NO dh): %产生I行N列的高斯噪声yi=ehii; %RSK已调信号中加入白嗓声.输入信噪比为SNR figure(2):subplot(2.1.1):plot(yi):grid on:xlabel C加入高斯白侵声的己调信号yi(t)1);常If通滤波器[bl.al] = RCTTERQ, [2*pi丸.0001,2"i*0.01]);养计算带通滾液番的11")系敷y=filter(hl, al.yi}：%对信号yi进行滤波.得到信号yfigure(2):subplol(2, 1,2);plol{y):grid on;xlabelC经帶诲滤波器后信号’)；%与恢复载波相乘xl=2»c. *y：figure(3):subp lot(2, 1,1):plotfxl):grid onx 1 abel C与恢复载波相乘启的伯号X K L)1);%低通滤波器Lb2,a2]Gutter (2,0. 005); %计算FI&)系数•頻率为(1/200)x«filter(b2,&2,xl)： MJ信号工1波波.得到信号％figure⑶;subplot(2.1> 2) ;|ilot-(x);grid onaxis([O N 2 2])：xlabel(，经低通進波器后信号波形')%抽样刈决x=fiunjjnnjue (x): %调用函数•进行抽样刿决figure(4):subplot(2,1,1):plot(x);grid on;xlabel('加噪后解调信号如);axis((Q M 2]);%消除延迟x=fun_yanc(x): %调用函數,进行消除廷迟figure(4);subplot(2,1,2) ;i)lot(x):grid on：xlabel C加嗓麻去坤延迟的解调信兮):axis(lO N -2 2J);%張码率计算Errl =lenglh(find(x-«s)> %计却解调何号中错谋码元个数Pejes(l=Errl/N %计□实杯灣何禺Re 1 =( 1Z2 )*trfc(sqn(snr)) %计算系统理论汉码率%理论汉码率曲线Pc=| ］；forSNR=l:IOam=0.7:兔输入CI ；；经信迪后撇啊由I衰诚为0.7 t=ani*ani/2;siir=Hr(SNR/IU);N0=(iiin4iiin >/(2 * snr);no=NO/(2^2(J());叹・i |畀噪声功率NU.db= ll^logl 0(N0):%將噪声功半转换为clB Wni=wgn(LN t NO_db);%产生I行N列的高斯噪声yi=e^ni: %BSK已调佰号中加入白噪声,输入信噪比为SNR y^fiIterfbI,aI,yi):%yi进行滤波(带通滤波器)-得到信号yxl=2*c.*y; %与恢第我波相乘xx=liher(b2,a2,xl); %经低通泯波器滤波xx=fun_panjiie(xx);% 抽样判决xx=fun.yanc(xx);隆泊除延迟snrsl^SNR/IO);Pe=|Pe,(l/2)*erfc(sqrt(snr))];碼计算理论W码率endfigure;SNR=I:IO:scmilogy(SNRRJb-」);lu)ld on %以loglU(Pc)为纵坐杯画图grid on子程序一：抽样判决(由于存在“倒pi”现象,故以0为基准进行判决,大于0.判为0；小于0. 判为1) function w=fun_panjue(w)N=lenglh(w);if w( 100 AOW(l;l 00)=0;elsew( 1:100)=1：endfor i=101:Nif w(i)>0;w(i)=0;elsew(i)=l;endend了函数一：消除延迟(山于抽样刿决陥会产生延迟•故认为对解调信号进厅时移.以减小其至消除延迟.便丁•与基•带伫号进行比较•计克实际淚码率》function m=fiin_yanc(m)N=lengih(in);leng=O;if m( l>=0tor i=l:Nif m(i)=lleng=i;break; endend elsefor i=l:Nif m(i)=0 letig=i ： break;endendend lengl^en^-cnoorflcng^OOH^SOO; for i=l:(N-lengl) m(i)=rn(i4-lcng1); endfor i=(N-lengl):Nm(i)=m(N.2()0+l()); end5•仿真波形图:1000 ££査壬匹翟»V 11 —114 1 1r . --------- , J 「-■ 4--------------n . 1 1 1 1 1 1 1a500 1000 1500 2000基带信号s©甚带依七频诰1 11 ------ ■■」■■■■■1 1 11 1 1 1 1 1500 ■1000 50f/hz我波信可频诺10000 50f/hz2000 0d000 f/hz图7基带信乩我波信号和调制信号时域及频域波形图加入门峰丙及帯適滤波后的波形2与恢复载波相乗后的f： J z1(t)图9图10图11淚码率曲线Errl =1910Pe testl =0・ 9550Pel0. 0060。