2psk键控调制相干解调
基于MATLAB的PSK信号的调制与解调 (2)
目录摘要： (I)ABSTRACT： ...................................................................................................................... I I 第一章绪论 . (1)1.1 选题背景及意义 (1)1.2 matlab简介 (2)1.3选题目的及研究范围 (3)第二章信号模型 (4)2.1调制信号的通用模型 (4)2.2 PSK信号的调制原理 (4)2.2.1二进制相移键控信号调制模型 (4)2.2.2 多进制相移键控信号的调制模型 (6)2.3 PSK信号的频谱 (7)2.4 PSK信号的瞬时特征 (8)第三章PSK信号的相干解调原理 (10)3.1 2PSK信号的相干解调原理 (10)3.2 4PSK的相干解调原理 (10)第四章仿真结果及结论 (12)4.1 仿真结果 (12)4.2 结论 (12)参考文献 (13)致谢 ..................................................................................................... 错误！未定义书签。
附录 . (14)基于MATLAB的PSK信号的调制与解调摘要：在数字传输系统中，数字信号对高频载波进行调制，变为频带信号，通过信道传输，在接收端解调后恢复成数字信号。
由于大多数实际信号都是带通型的，所以必须先用数字基带信号对载波进行调制，形成数字调制信号再进行传输，因而，调制解调技术是实现现代通信的重要手段。
数字调制的实现，促进了通信的飞速发展。
研究数字通信调制理论，提供有效调制方式，有着重要意义。
本文首先介绍了PSK信号的调制原理并用matlab进行了仿真。
随后介绍了PSK信号的解调原理，并采用相干解调的方法对其进行了仿真。
试验四2PSK2DPSK调制与解调试验
试验四2PSK2DPSK调制与解调试验实验四 2PSK/2DPSK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相互变换的关系和⽅法；2.了解2PSK、2DPSK的调制原理及电路的实现⽅法；3.了解2PSK、2DPSK的解调原理及电路的实现⽅法；4.了解2PSK解调存在的相位含糊问题；⼆、实验内容1.⽤⽰波器观察2PSK/2DPSK调制器信号波形与绝对码⽐较是否符合调制规律；2.⽤⽰波器观察2PSK/2DPSK相⼲解调器各点波形；3.观察相位含糊所产⽣的后果；4.加⼊噪声后，观察误码波形；三、实验仪器1.双踪⽰波器⼀台2.数字调制模块⼀块3.数字解调模块⼀块4.连接线若⼲四、实验预习1、实验箱中2PSK调制器⽤的调制⽅法是什么？2、2PSK调制器可以⽤哪两种⽅法实现？这两种⽅法得到的PSK波形有什么区别？3、画出实验板中2PSK、2DPSK调制原理框图；4、本实验中，基带信号码速率是多少？带宽是多少？⽤数字⽰波器如何测量？说出具体的数据读取⽅法。
5、本实验中，2PSK 信号带宽是多少？⽤数字⽰波器如何测量？说出具体的数据读取⽅法。
6、绝/相、相/绝变换的框图？7、绝/相、相/绝变换电路是怎么实现的。
8、经过绝/相、相/绝变换后得到最终数据输出，输出的波形与原始波形对⽐是否有延迟？为什么？能否采⽤⼀种⽅法可以让波形没有延迟？9、2PSK调制能否⽤⾮相⼲解调⽅法？是否可以只看PSK波形的跳变点的状态来实现信息的判断？举例说明。
10、在接收机带通滤波器之后的波形出现了起伏是什么原因，带通滤波器的带宽设计多⼤⽐较合适？11、在接收机带通滤波器之后的PSK 波形的跳变点⽆法准确分辨，还能准确解调吗？为什么？ 12、相位模糊产⽣的原因和解决⽅法？ 13、画出实验板中2PSK 、2DPSK 解调器的原理框图； 14、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？15、解调电路各点信号的时延是怎么产⽣的？ 16、码再⽣的⽬的是什么？ 17、⽤D 触发器做时钟判决的最佳判决时间应该如何选择？解调出的信码和调制器的绝对码之间的时延是怎么产⽣的？四、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3-9-1所⽰。
2PSK相干解调设计
课程设计班级：电信08-3姓名：张三学号：0806110101指导教师：杨建成绩：电子与信息工程学院通信工程系2PSK相干解调器设计1.设计目的及要求通过课程设计实践，了解并掌握通信系统、通信调制等技术的一般设计方法，训练并提高学生在理论计算、结构设计、工程绘图、查阅设计资料、运用标准与规范和应用计算机等方面的能力。
培养学生正确的设计思想，理论联系实际的工作作风，严肃认真、实事求是的科学态度和勇于探索的创新精神。
巩固所学的专业技术知识，培养学生综合运用所学知识与生产实践经验，缝隙和解决工程技术问题的能力，培养初步的独立设计能力。
本次可生设计是设计一个2PSK的想干解调器，并且运用simulink对系统建模。
要求是输入数字信号并进行接受判决；通过多次输入输出对所设计的心痛性能进行分析；最后对解调原理进行分析。
2.2PSK的相关知识和基本原理2.12PSK的相关知识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。
通常用已调载波的“0”和“180”分别表示二进制数字基带信号的1和0.二进制相移键控（2PSK）是用二进制数字信号控制载波的两个相位，这两个相位通常相隔π例如用相位0和π分别表示1和0，所以这种调制又称为相移键控（BPSK），二进制相移键控的时域表达式：e2PSK(t)=[∑ag(t-nTs)]coswct这里的an为双极性数字信号，如果g(t)是幅度为1，宽度为Ts的矩形脉冲，则2PSK信号可表示为e2PSK(t)=+-coswct2.2二进制移相键控信号的时间波形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，称为二进制绝对相移方式。
2.3 2PSK的调制与解调2.3.1 调制原理二进制相移键控信号的调制原理图如图2所示。
其中2（a）是采用模拟调制的方法产生2PSK信号，图2（b）是采用数字键控的方法产生2PSK信号。
2PSK信号的解调通常都是采用相干解调。
2PSK数字信号的调制与解调-分享版
信息对抗大作业一、实验目的。
使用 MATLAB构成一个加性高斯白噪声情况下的2psk 调制解系统，仿真分析使用信道编码纠错和不使用信道编码时，不同信道噪声比情况下的系统误码率。
二、实验原理。
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。
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101数字调相：如果两个频率相同的载波同时开始振荡，这两个频率同时达到正最大值，同时达到零值，同时达到负最大值，它们应处于" 同相 " 状态；如果其中一个开始得迟了一点，就可能不相同了。
如果一个达到正最大值时，另一个达到负最大值，则称为" 反相 " 。
一般把信号振荡一次（一周）作为360 度。
如果一个波比另一个波相差半个周期，我们说两个波的相位差180 度，也就是反相。
当传输数字信号时， "1" 码控制发 0 度相位， "0" 码控制发 180 度相位。
载波的初始相位就有了移动，也就带上了信息。
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”。
因此， 2PSK信号的时域表达式为(t)=Acos t+)其中，表示第 n 个符号的绝对相位：=因此，上式可以改写为图 22PSK信号波形解调原理2PSK信号的解调方法是相干解调法。
2psk的相干解调
2psk的相干解调2psk (二进制相移键控)是一种常见的数字调制技术，常用于无线通信系统中。
它的解调方式包括非相干解调和相干解调。
本篇文章将详细介绍2psk的相干解调。
相干解调是一种通过将接收到的信号与本地产生的参考信号进行相位对齐来恢复原始信号的方法。
在2psk的相干解调中，我们需要一个与发送信号的相位和频率都相同的本地参考信号。
以下是2psk相干解调的基本步骤：1.接收端接收到经过信道传输的调制信号后，首先进行限幅处理，以削除信道中的噪声和干扰。
2.然后，接收端产生的本地参考信号与接收到的信号进行相位对齐，以恢复原始信号的相位。
3.最后，通过低通滤波器滤除高频分量，得到解调后的基带信号。
在实现过程中，我们需要注意以下几点：1.参考信号的频率和相位必须与发送信号完全一致，否则解调效果会大打折扣。
2.解调过程中产生的噪声可能会影响解调效果，因此需要进行一些降噪处理。
3.在进行相位对齐时，需要使用一些算法来实现精确的相位对齐。
相对于非相干解调，相干解调具有更高的解调性能，因此在某些情况下，如高速数据传输等场景中，更倾向于使用相干解调。
在无线通信系统中，2psk的相干解调可以实现以下优点：1.可以提供更高的解调性能，从而提高系统的传输效率。
2.可以更好地抵抗信道噪声和干扰，从而提高系统的可靠性。
3.由于需要产生本地参考信号，因此可以实现更好的同步性能，从而支持更高的数据传输速率。
然而，相干解调也有一些缺点：1.需要产生本地参考信号，因此需要更多的硬件资源。
2.对于多径信道和时变信道，相干解调的性能可能会下降。
3.相干解调的算法相对复杂，实现难度较大。
综上所述，2psk的相干解调是一种高性能的数字调制解调技术，适用于需要高传输速率和高可靠性的无线通信系统。
在实际应用中，我们需要根据系统的需求和硬件资源的限制来选择合适的解调方式。
2PSK数字信号的调制与解调-分享版
信息对抗大作业一、实验目的。
使用MATLAB构成一个加性高斯白噪声情况下的2psk调制解系统，仿真分析使用信道编码纠错和不使用信道编码时，不同信道噪声比情况下的系统误码率。
二、实验原理。
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。
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数字调相：如果两个频率相同的载波同时开始振荡，这两个频率同时达到正最大值，同时达到零值，同时达到负最大值，它们应处于"同相"状态；如果其中一个开始得迟了一点，就可能不相同了。
如果一个达到正最大值时，另一个达到负最大值，则称为"反相"。
一般把信号振荡一次（一周）作为360度。
如果一个波比另一个波相差半个周期，我们说两个波的相位差180度，也就是反相。
当传输数字信号时，"1"码控制发0度相位，"0"码控制发180度相位。
载波的初始相位就有了移动，也就带上了信息。
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”。
因此，2PSK信号的时域表达式为(t)=Acos t+)其中，表示第n个符号的绝对相位：=因此，上式可以改写为图2 2PSK信号波形解调原理2PSK信号的解调方法是相干解调法。
实验10、PSK调制解调
实验 10 PSK 调制解调一、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，掌握相干解调原理和载波同步方法；3.理解 PSK 相位模糊的成因，思考解决办法。
二、实验原理1.1 2PSK 调制原理2PSK（二进制相移键控，Phase Shift Keying）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”。
1 1 0 0 1NRZ输入PSK调制信号图 10-1 2PSK 调制信号波形PSK 调制由“信道编码与频带调制-A4”模块完成，该模块基于 FPGA 和 DA 芯片，采用软件无线电的方式实现频带调制。
图 10-2 PSK 调制电路原理框图上图中，基带数据和时钟，通过 2P6 和 2TP8 两个铆孔输入到 FPGA 中，FPGA 软件完成PSK 的调制后，再经 DA 数模转换即可输出相位键控信号，调制后的信号从 4TP2 输出。
2.2PSK 解调原理实验中 2PSK 信号的解调采用相干解调法，首先要从调制信号中提取相干载波，在实验中采用数字 costas 环提取相干载波，二相 PSK(DPSK)解调器采用数字科斯塔斯环(Constas 环)解调，其原理如下图所示。
图 10-3 数字科斯塔斯特环原理图设已调信号表达式为 s (t ) = A 1 ⨯cos(ωt +ϕ(t ))（A 1 为调制信号的幅值），经过乘法器与载波信号 A 2 cos ωt （A2 为载波的幅值）相乘，得：e (t ) = 1A A [cos(2ωt + ϕ(t )) + cos ϕ(t )] 02 1 21可知，相乘后包括二倍频分量 2A 1 A 2 cos(2ωt + ϕ(t )) 和cos ϕ(t ) 分量（ϕ(t ) 为时间的函数）。
因此，需经低通滤波器除去高频成分cos(2ωt +ϕ(t )) ，得到包含基带信号的低频信号，然后同向端和正交端两路信号相乘，其差值作为环路滤波器的输入，然后控制 VCO 载波频率和相位，得到和调制信号同频同相的本地载波。
二进制相移键控(2PSK)
n二进制相移键控（2PSK2PSK 言号的表达式在2PSK 中，通常用初始相位0和 分别表示二进制“1”和“ 0” 因此，2PSK 言号的时域表达式为S 2PSK (t)A COS (衣 n )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 2PSK 信号可以表述为一个 双极性全占空矩形脉冲序列 与一个正弦载波的相乘：S 2PSK (t) ft COS c tf(t) a n g(t nT s )式中,n表示第n 个符号的绝对相位:0,发送“1”时 ,发送“0”时S 2PSK (t)A COS c t,概率为PA COS c t,概率为1 P式中:这里，g （t ）是脉宽为二的单个矩形脉冲，而a n 的统计特性为：1, 概率为P 1,概率为1 P即发送二进制符号“1”时（a n 取+1）, S 2PS （t ）取0相位；发送二进制 符号“0”时（a n 取-1），S 2Ps 〈t ）取 相位。
这种以载波的不同相键控法位直接去表示相应二进制数字信号的调制方式, 称为二进制绝对相移方式。
2PSK 言号的调制模拟调制的方法WVX/单/双cos t180移相f(t)2PSK 言号的解调2PSK只能采用相干解调,因为发” 0”或发” 1”时，其采用相位变化携带信息。
具体地说：其振幅不变（无法提取不同的包络）；频率也不变（无法用滤波器分开）。
S(t)d F器输出COS t b2PSK 的“倒n 现象”或“反向工作”(b)波形图中，假设相干载波的基准相位与 2PSK 信号的调制载波的基准 相位一致（通常默认为0相位）。
但是，由于在2PSK 信号的载波恢复 过程中存在着的相位模糊，即恢复的本地载波与所需的相干载波可能 同相，也可能反相，这种相位关系的不确定性将会造成解调出的数字 基带信号与发送的数字基带信号正好相反，即“1”变为“ 0”，“0”10 11 {an}------- — ---------------- ---------- t2PSK 信号「本地载波 —一—一x(t) 1 0 1 11'A1I/>V H1/v>IIIIIII_-----定时脉冲 抽样值{a n }定时脉冲 抽样值i o ri 1At{a n }(c)k t —t{a n } 2PSK 信号 本地载波z(t)—t变为“ 1”，判决器输出数字信号全部出错。
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。
2DPSK的调制与解调解读
亲爱的读者：本文内容由我和我的同事精心收集整理后编辑发布到文库，发布之前我们对文中内容进行详细的校对，但难免会有错误的地方，如果有错误的地方请您评论区r最后最您生活愉快"o(n_n)o 'ooO(完整word版)2DPSK的调制与解调解读言，我们予以纠正，如果本文档对您有帮助，请您下载收藏以便随时调用。
下而是本文详细内容。
摘要在现代通信技术中，因为基于数字信号的数据传输优于模拟信号的传输，所以数字信号的传输显得越来越重要。
虽然近距离时我们可以利用数字基带信号直接传输，但是进行远距离传输时必须将基带信号调制到高频处。
为了使数字信号能够在信道中传输，要求信道应具有高通形式的传输特性。
然而，在实际信道中，大多数信道具有带通传输特性，数字信号不能直接在这种带通传输特特性的信道中传输，因此，必须用数字信号对载波进行调制，产生各种已调信号。
我们通常采用数字键控的方法来实现数字调制信号，所以又将其称为键控法。
当调制信号采用二进制数字信号时, 这种调制就被称为二进制数字调制。
最常用的二进制数字调制方式有二进制振幅键控、二进制移频键控和二进制移相键控。
其中二进制移相键控又包括两种方式：绝对移相键控(2PSK)和相对磋分)移相方式(2DPSK )o 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，就产生了二进制移相键控，即所谓的绝对移相键控(2PSK)。
虽然绝对移相键控的实现方法较为简单，但是却存在一个缺点，即我们所说的倒f现象。
因此，在实际中一般不采用2PSK方式，而采用2DPSK方式对数字信号进行调制解调。
本文主要讨论关于2DPSK的调制解调。
并将其与MATLAB结合进行研究和仿真。
关键字：调制解调2DPSK MATLAB仿真摘要 (1)—、2DPSK原理介绍 01. 1 2DPSK的基本原理： 01.2 2DPSK的调制原理： (1)1.3 2DPSK的解调原理： (2)1.3.1 极性比较法： (4)1.3.2相位比较法： (5)二、系统设计 (5)2.1调制与解调原理 (5)2. 2 2DPSK调制解调总原理图 (6)其2DPSK调制与解调信号在加入高斯噪声前后差别 (7)2. 3 DPSK调制与解调波形图 (7)三、系统仿真 (7)3. 1仿真程序 (7)3. 2 2DPSK模拟调制和差分相干解调法仿真图 (10)3. 2调试过程及结论 (11)四、结论 (14)致谢 (15)参考文献 (16)2DPSK原理介绍1. 1 2DPSK的基本原理：说到2DPSK,就不得不说一下二进制移相键控（2PSK）。
PSK调制和解调的基本原理回顾
度变为原信号一半与理论相符
要恢复出与原信号相同幅度的信号只需加入一个 2 倍的增益放大器
即可。
OQPSK调制与解调系统的设计
一、课程设计目的
1、了解 Systemview 的运行环境及应用领域； 2、通过本课程设计掌握 OQPSK 调制及解调的原理及方法。
6
二、课程设计软件说明
SystemView 是美国 ELANIX 公司推出的，基于 Windows 环境的用于系统仿真分析 的可视化软件工具。使用它，用户可以用图符（Token）去描述自己的系统，无需与复 杂的程序语言打交道，不用写代码即可完成各种系统的设计与仿真。
双极性码如下：
4
通过 BPSK 调制后波形如下：
通过相干解调后波形如下： 经过低通滤波器后恢复出原始信号如下：
5
设源信号为 s(t)通过调制后信号为 s(t) cosct
经过想干解调后信号为
s(t
)
cos 2
c
t
=
1 2
s(t)
1 2
s(t)
cos2ct
通过低通滤波后信号变为 1 s(t)
2
由上图可见通过想干解调后经过滤波正确的恢复出了原信号但是幅
利用 SystemView，可以构造各种复杂的模拟、数字、数模混合系统和各种多速率 系统，它可用于各种线性或非线性控制系统的设计和仿真。
SystemView 的图符资源十分丰富，特别适合于现代通信系统的设计、仿真和方案 论证。还可进行 CDMA 通信系统和数字电视业务的分析；用户还可以自己用 C 语言编写 自己的用户自定义库。
二、课程设计软件说明................................................ 7 三、基本原理........................................................ 2
通信原理硬件实验二 PSK调制解调
电子信息与自动化学院《通信原理》实验报告学号：姓名：实验名称：硬件实验二 PSK调制解调实验成绩：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，掌握相干解调原理和载波同步方法；3．理解PSK相位模糊的成因，思考解决办法。
二、实验仪器1．RZ9681实验平台2．实验模块：•主控模块•基带信号产生与码型变换模块-A2•信道编码与频带调制模块-A4•纠错译码与频带解调模块-A53．100M双通道示波器4．信号连接线5．PC机（二次开发）三、实验原理1、PSK调制原理2PSK（二进制相移键控，Phase Shift Keying）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“0”和传“1”。
图3.3.3 1 2PSK调制信号波形PSK调制由“信道编码与频带调制-A4”模块完成，该模块基于FPGA和DA芯片，采用软件无线电的方式实现频带调制。
图3.3.3.2 PSK调制电路原理框图硬件实验二PSK调制解调实验报告姓名：学号：上图中，基带数据和时钟，通过4P5和4P6两个铆孔输入到FPGA中，FPGA软件完成PSK的调制后，再经DA数模转换即可输出相位键控信号，调制后的信号从4P9输出。
2、PSK解调原理实验中2PSK信号的解调采用相干解调法，首先要从调制信号中提取相干载波，在实验中采用数字costas环提取相干载波，二相PSK(DPSK)解调器采用数字科斯塔斯环(Constas 环)解调，其原理如下图所示。
图3.3.3.3 数字科斯塔斯特环原理图设已调信号表达式为（A1为调制信号的幅值），经过乘法器与载波信号A2（A2为载波的幅值）相乘，得：可知，相乘后包括二倍频分量和分量（为时间的函数）。
因此，需经低通滤波器除去高频成分，得到包含基带信号的低频信号，然后同向端和正交端两路信号相乘，其差值作为环路滤波器的输入，然后控制VCO载波频率和相位，得到和调制信号同频同相的本地载波。
2psk调制时信号产生过程遇到的问题
2psk调制时信号产生过程遇到的问题
在2PSK调制过程中，主要遇到的问题包括相位模糊和抗干扰性能。
首先，相位模糊主要来源于2PSK的载波恢复过程中可能存在的180°相位模糊。
恢复的本地载波与所需的相干载波可能同相，也有可能相反。
这种相位关系的不确定性将导致解调出的数字基带信号与发送的数字基带信号正好相反，从而造成判决器输出数字信号全部出错。
其次，2PSK调制在理论分析时虽然成立，但在实际工程中，如若因接收端遇到突发干扰（如温度漂移或噪声干扰等），就会使接收端的参考相位发生随机的跳变，产生所谓的“倒π”现象，从而发生绝对的错误。
这对系统的误码性能影响很大，导致通信质量很差，故在实际工程中基本不适用。
最后，在随机信号码元序列中，信号波形有可能出现长时间连续的正弦波，导致在接收端无法辨认信号码元的起止时刻。
因此，在2PSK调制过程中，需要解决相位模糊和抗干扰性能问题，以提高通信系统的性能和稳定性。
二进制绝对相移键控(2PSK)与相对相移键控(2DPSK)
二进制绝对相移键控（2PSK）与相对相移键控（2DPSK）查看: 16339|评论: 1摘要: 概念：二进制相移键控（2PSK 和2DPSK）是利用二进制数字基带信号去控制连续载波的相位，其相位携带数字基带信号的信息。
二进制相移键控可分为二进制绝对相移键控（2PSK）和二进制相对相移键控（2DPSK）。
...概念：二进制相移键控（2PSK 和2DPSK）是利用二进制数字基带信号去控制连续载波的相位，其相位携带数字基带信号的信息。
二进制相移键控可分为二进制绝对相移键控（2PSK）和二进制相对相移键控（2DPSK）。
一、2PSK 与2DPSK 的时域与频域分析1．二进制绝对相移键控(2PSK)2PSK 信号用码元的初相位表示数字基带信号。
例如用相位0 和分别表示二进制信号“0”和“1”。
（也可以取相反的形式）2PSK 信号的时间波形为图1 2PSK 信号的时间波形2PSK 信号的时间表达式其中可以看出，2PSK 信号相当于用矩形双极性不归零数字基带信号与载波相乘，故也可表示成2PSK 的实现方式如图2 所示，图2 2PSK 信号的产生方式2PSK 信号的解调通常都是采用相干解调,但在相干解调过程中需要用到与接收的2PSK 信号同频同相的相干载波，由于本地载波的载波相位是不确定的,因此,解调后所得的数字信号的符号也容易发生颠倒，这种现象称为相位模糊。
这是采用绝对相移键控的主要缺点，因此这种方式在实际中已很少采用，在实际应用中使用较多的是二进制相对(差分)相移键控(2DPSK)。
2．二进制相对相移键控（2DPSK）2DPSK 是利用前后相邻码元载波相位的相对变化表示数字信息。
相对相位定义为本码元初相与前一码元初相的差，符合CCITT 国际标准的与数字信息的关系有或由第一种定义可画出数字信息为001101 的2DPSK 信号的时间波形如图3 所示。
图3 2DPSK 信号的时间波形2DPSK 信号可以看做是对数字基带信号先进行差分编码，再进行2PSK 调制的结果。
2psk键控调制相干解调
2PSK 及其性能估计——键控调制，相干解调1、实验目的：（1）了解2PSK 系统的电路组成、工作原理和特点；（2）分别从时域、频域视角观测2PSK 系统中的基带信号、载波及已调信号； （3）熟悉系统中信号功率谱的特点； （4）学会分析2DPSK 系统的抗噪声性能；（5）掌握使用SystemView 软件对2DPSK 系统进行性能估计的方法。
2、实验内容：（1）以PN 码作为系统输入信号，码速率Rb ＝20kbit/s 。
i. 采用键控法实现2PSK 的调制；ii. 观察绝对码序列、调制信号、载波及2PSK 等信号的波形。
iii. 获取主要信号的功率谱密度。
（2）以2PSK 作为系统输入信号，码速率Rb ＝20kbit/s 。
i. 采用相干解调法实现2PSK 的解调，分别观察系统各点波形; ii. 获取主要信号的功率谱密度。
3、实验原理：在二进制数字调控中，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°和180°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⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=∑n s n PSK nT t g a t e )()(2t c ωcos其中，n a 选择双极性，即n a =⎩⎨⎧-,1,1P P-1发送概率为发送概率为)(t g 是脉宽为S T 、高度为1的矩形脉冲，则有⎩⎨⎧-=,cos ,cos )(2t t t e c c PSK ωω P P -1发送概率为发送概率为 当发送二进制符号1时，已调信号)(2t e PSK 取0°相位，发送二进制符号0时，)(2t e PSK 取180°。
若用n ϕ表示第n 个符号的绝对相位，则有)(2t e PSK )cos(n c t ϕω+=，其中⎩⎨⎧︒︒=1800n ϕ 符号发送符号发送0,1, 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，成为二进制绝对移相方式。
通信系统实训报告2psk的调制与解调
目录一.摘要和关键词 ..... 错误!未定义书签。
二.小组成员与分工 ... 错误!未定义书签。
三.设计的主要原理 ... 错误!未定义书签。
四．设计的系统仿真 .. 错误!未定义书签。
五．仿真系统的结论 .. 错误!未定义书签。
六.总结和体会： ..... 错误!未定义书签。
七.致谢 ............. 错误!未定义书签。
八.参考文献 ......... 错误!未定义书签。
2PSK的调制与解调一.摘要和关键词2PSK中文是：二进制相移键控，其有两种调制方法，模拟调制法和键控法，解调是用相干解调法。
我们这次做的是2PSK的调制与解调，在实现的过程中，使用了MATLAB的M文件的程序和SIMULINK 实现。
关键词：2PSK 调制解调 MATLAB二.小组成员与分工小组成员分工：确定题目：，查找资料：全部，设计程序： Simulink模拟图：；PPT，演讲：，演示：旁观：三.设计的主要原理二进制相移键控中，通常用相位0和π来分别表示“0”或“1”。
2PSK已调信号的时域表达式为e(t)=s(t)cosωt 。
因此，在某一个码元持续时间内观察时,有0，或π。
当码元宽度为载波周期的整数倍时，2PSK信号的典型波形如下图，2PSK信号的模拟调制法框图；如下图是产生2PSK信号的键控法框图，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,它的解调,不再能采用包络检测的方法,只能进行相干解调。
在这次通信系统仿真实训中，我们使用了MATLAB中的M文件实现，也使用了SIMULINK模块实现了2PSK的调制与解调。
而我负责的是SIMULINK的解调部分，Simulink是MATLAB中的一种可视化仿真工具，是一种基于MATLAB的框图设计环境，是实现动态系统建模、仿真和分析的一个软件包，被广泛应用于线性系统、非线性系统、数字控制及数字信号处理的建模和仿真中。
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”。
2PSK数字信号的调制与解调
中南民族大学软件课程设计报告电信学院级通信工程专业题目2PSK数字信号的调制与解调学生学号42指导教师2012年4月21日基于MATLAB数字信号2PSK的调制与解调摘要：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。
基于matlab实验平台实现对数字信号的2psk的调制与解调的模拟。
本文详细的介绍了PSK波形的产生和仿真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：2PSK;调制与解调；MATLAB引言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。
而对于信息的传输，数字通信已经成为重要的手段。
因此，数字信号的调制就显得非常重要。
调制分为基带调制和带通调制。
不过一般狭义的理解调制为带通调制。
带通调制通常需要一个正弦波作为载波，把基带信号调制到这个载波上，使这个载波的一个或者几个参量上载有基带数字信号的信息，并且还要使已调信号的频谱倒置适合在给定的带通信道中传输。
特别是在无线电通信中，调制是必不可少的，因为要使信号能以电磁波的方式发送出去，信号所占用的频带位置必须足够高，并且信号所占用的频带宽度不能超过天线的的通频带，所以基带信号的频谱必须用一个频率很高的载波调制，使期带信号搬移到足够高的频率上，才能够通过天线发送出去。
主要通过对它们的三个参数进行调制，振幅，角频率，和相位。
使这三个参量都按时间变化。
所以基带的数字信号调制主要有三种方式：FSK，PSK，ASK。
在这三种调制的基础上为了得到更高的效果也出现了很多其它的调制方式，如：DPSK，MASK，MFSK，MPSK，APK。
它们其中有的一些是将基本的调制方式用在多进制上或者引入了一些新的方式来解决基本调制的一些问题如相位模糊和无法提取位定时信号，另外一些由是组合多种基本的调制方式来达到更好的效果。
基带信号的调制主要分为线性调制和非线性调制，线性调制是指已调信号的频谱结构与原基带信号的频谱结构基本相同，只是占用的频率位置搬移了。
数字信号的调制与解调
前言
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。而对于信息的传输，数字通信已经成为重要的手段。因此，数字信号的 调制就显得非常重要。
调制分为基带调制和带通调制。不过一般狭义的理解调制为带通调制。带通 调制通常需要一个正弦波作为载波，把基带信号调制到这个载波上，使这个载波 的一个或者几个参量上载有基带数字信号的信息，并且还要使已调信号的频谱倒 置适合在给定的带通信道中传输。特别是在无线电通信中，调制是必不可少的， 因为要使信号能以电磁波的方式发送出去，信号所占用的频带位置必须足够高， 并且信号所占用的频带宽度不能超过天线的的通频带，所以基带信号的频谱必须 用一个频率很高的载波调制，使期带信号搬移到足够高的频率上，才能够通过天 线发送出去。
系统的性能好坏取决于传输信号的误码率，而误码率不仅仅与信道、接 收方法有关还和发送端采用的调制方式有很大的关系。本文主要对 2PSK 信号的 原理及其相干解调系统性能进行了分析和仿真，这样能让我们对数字调制方式有 一个更清楚的认识。
1
一 设计原理
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2PSK 及其性能估计——键控调制，相干解调1、实验目的：（1）了解2PSK 系统的电路组成、工作原理和特点；（2）分别从时域、频域视角观测2PSK 系统中的基带信号、载波及已调信号； （3）熟悉系统中信号功率谱的特点； （4）学会分析2DPSK 系统的抗噪声性能；（5）掌握使用SystemView 软件对2DPSK 系统进行性能估计的方法。
2、实验内容：（1）以PN 码作为系统输入信号，码速率Rb ＝20kbit/s 。
i. 采用键控法实现2PSK 的调制；ii. 观察绝对码序列、调制信号、载波及2PSK 等信号的波形。
iii. 获取主要信号的功率谱密度。
（2）以2PSK 作为系统输入信号，码速率Rb ＝20kbit/s 。
i. 采用相干解调法实现2PSK 的解调，分别观察系统各点波形; ii. 获取主要信号的功率谱密度。
3、实验原理：在二进制数字调控中，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°和180°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⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=∑n s n PSK nT t g a t e )()(2t c ωcos其中，n a 选择双极性，即n a =⎩⎨⎧-,1,1P P-1发送概率为发送概率为)(t g 是脉宽为S T 、高度为1的矩形脉冲，则有⎩⎨⎧-=,cos ,cos )(2t t t e c c PSK ωω P P -1发送概率为发送概率为 当发送二进制符号1时，已调信号)(2t e PSK 取0°相位，发送二进制符号0时，)(2t e PSK 取180°。
若用n ϕ表示第n 个符号的绝对相位，则有)(2t e PSK )cos(n c t ϕω+=，其中⎩⎨⎧︒︒=1800n ϕ 符号发送符号发送0,1, 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，成为二进制绝对移相方式。
数字相位调制是用数字基带信号控制载波的相位， 使载波的相位发生跳变的一种调制方式，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。
其原理框图如下，这就是一种数字键控法。
2PSK 信号调制过程波形如图所示：2PSK 信号可以采用相干解调方式，对2PSK 信号进行相干解调，恢复出绝对码，从而恢复出发送的二进制数字信息。
解调器原理图和解调过程各点时间波形如图(a)、(b)所示：cos ω c t0°开关电路e 2PSK (t)π180°相移s(t)(b)（a ）2PSK 信号相干解调系统性能分析模型如下图所示。
假定信道噪声为加性高斯白噪声，其均值为0、方差为；发射端发送的2PSK 信号为2PSK 信号相干解调系统性能分析模型则经信道传输，接收端输入信号为（1）此处，为简明起见，认为发送信号经信道传输后除有固定衰耗外，未受到畸变，信号幅度：。
经带通滤波器输出)(t n 2n σ⎩⎨⎧-=”，发“”发“，0cos 1cos )(t A t A t s c c T ωω×BPFLPF抽判定时脉冲解调器tc ωcos 2)(t y )(t z )(t x }{na ')(t s '信道发送端)(t s T )(t n )(t y i dU ()()⎩⎨⎧+-+=”，发“”，发“0cos 1cos )(t n t a t n t a t y c c i ωωa A →BPFe 2PSK (t)a相乘器cLPFdb e 抽样判决器输出cos ω c t 定时脉冲a )abcde f(b )带通滤波器e 2DPSK (t )a 相乘器c低通滤波器dbe抽样判决器输出cos ω c t定时脉冲码反变换器f 1011（2）其中，为高斯白噪声经BPF 限带后的窄带高斯白噪声。
取本地载波为，则乘法器输出，将式（2）代入，并经低通滤波器滤除高频分量，在抽样判决器输入端得到（3）根据分析可知，为高斯噪声，因此，无论是发送“1”还是“0”，瞬时值的一维概率密度、都是方差为的正态分布函数，只是前者均值为，后者均值为，即（4）（5）其曲线如上图所示。
之后的分析完全类似于2ASK 时的分析方法。
不难得到： 当时，2PSK 系统的最佳判决门限电平为（6）在最佳门限时，2PSK 系统的误码率为（7）式中，为接收端带通滤波器输出端信噪比。
在大信噪比下，上式成为()()⎩⎨⎧-+--+=+=”，发“”发“，0sin )(cos )(cos 1sin )(cos )(cos )(t t n t t n t a t t n t t n t a t n t s t y c s c c c c s c c c i ωωωωωωtt n t t n t n c s c c i ωωsin )(cos )()(-=)(t n t c ωcos 2t t y t z c ωcos )(2)(=⎩⎨⎧+-+=”，发“”，发“0)(1)()(t n a t n a t x c c )(t n c )(t x x )(1x f )(0x f 2n σa a -()”，发“1]2)(exp[21221n na x x f σσπ--=()”，发“0)2)(exp(21220n n a x x f σσπ+-=2/1)0()1(==P P 0=*d U ⎰⎰⎰⎰∞∞∞-∞=+=+=+=01010010)()]1()0([)()()1()()0()1/0()1()0/1()0(dxx f P P dx x f dx x f P dx x f P P P P P P e )(21r erfc =222na r σ=图5-23 2PSK 图图图图图图图图)1/0(P )0/1(P dU a -x)(x f )(0x f )(1x f a（8）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。
4、系统组成、图符块参数设置及仿真结果：键控法：采用键控法进行调制的组成如图所示。
其中图符0产生绝对码序列，传码率为20kbit/s ；图符1输出正弦波，频率为20k Hz ；图符2对正弦波反相；图符3为键控开关。
图符3输出2PSK 信号。
图符的参数设置如表1所示。
表1：键控法图符参数设置表re e rP -≈π21相干解调法：相干解调法的系统组成如图所示。
其中，图符4为带通滤波器，图符6实现相干载波的提取，图符5为乘法器，图符7为低通滤波器，图符8、9、10实现抽样判决。
图符10输出绝对码。
图符的参数设置如表2所示。
调制信号为PN序列，码速率Rb＝20kbit/s；正弦载波的频率为40k Hz。
系统定时：起始时间0秒，终止时间831.667e-6秒，采样点数500，采样速率600kHz。
性能估计：性能估计的系统组成如图所示。
图符的参数设置如表3所示。
调制获得仿真波形图如下：从绝对码和已调波的波形对比中可以发现，绝对码序列中的“1”使已调信号的相位变化π相位；绝对码的“0”使已调信号的相位变化0°相位。
绝对码和2PSK 的覆盖图和瀑布图如图所示：解调获得仿真波形图如下：2PSK系统输入的PN序列和输出PN序列的覆盖图和瀑布图如图所示：眼图：没有噪声情况下的仿真结果，眼图张开度较大，扫迹清晰，如下：在不同信噪比之下的眼图：信噪比5dB时的眼图信噪比20dB时的眼图信噪比30dB时的眼图信噪比50dB时的眼图可以看出随着信噪比的增加，眼图质量越来越好。
误码率曲线如下图：5、主要信号的功率谱密度：由图可见，基带信号的大部分能量落在第一个零点（20kHz）的频率范围之内，即基带带宽为20kHz谱。
由图可见，载频信号的频谱位于40kHz，且频谱较纯。
由图可见，已调信号的频谱为2PSK信号，因为调制信号为双极性不归零脉冲，用双极性不归零码对载波进行相乘的调制，可以达到抑制载波的目的，即已调信号的频谱中，只有载频位置，没有载波分量，频带宽度为40kHz。
6、低通滤波器和带通滤波器的单位冲击相应及幅频特性曲线：低通滤波器的单位冲激相应低通滤波器的幅频特性曲线带通滤波器的单位冲激相应带通滤波器的幅频特性曲线。