2PSK原理及调制解调仿真
2PSK原理及调制解调仿真
2PSK的基本原理和调制解调
指导教师：赵珂 李辉
第九组 成员：张凯强 尹强 苏阳 王加贵 沐辰梓
参考文献 通信原理（国防工业 出版社 第六版） 基于MATLAB的贵
资料原理整理：张凯强 尹强
PPT制作：沐辰梓
感 一切技术设备和传输媒质的总和， 包括信息源、发送设备、信道、 接收设备和信宿(受信者)
通信技术，特别是数字通 信技术近年来发展非常迅 速，它的应用越来越广泛。 通信从本质上来讲就是实 现信息传递功能的一门科 学技术，它要将大量有用 的信息无失真，高效率地 进行传输，同时还要在传 输过程中将无用信息和有 害信息抑制掉。当今的通 信不仅要有效地传递信息， 而且还有储存、处理、采 集及显示等功能，通信已 成为信息科学技术的一个 重要组成部分
通过波形对比分析可知2PSK信号解调由于噪声的影响解调基本成功
上图加入方差为5的高斯噪声后波形 其误码 率如下
如果加入方差为14的高斯噪声 其误码率及解调波形图如下
结论：信号经过低通滤波器 后，去除高频成分，得到包 含基带信号的低频信号，加 入方差越小的波形滤波后得 到的信号与基带信号更相似
通过做2PSK调制与相干解调课程 设计，我们熟悉地掌握了2PSK调 制与相干解调的原理和方法。 2PSK调制的方法是将基带信号转 换成双极性信号再与载波相乘后， 即可产生2PSK调制信号。而相干 解调的方法是将2PSK调制信号与 在波相乘后通过全波整流器和低通 滤波器即可恢复原始信号。若加入 噪声，则是将2PSK带调试信号与 噪声源相加，再进行相干解调即可
载波1 载波2（二者幅度相反）基带信号发生器
高斯噪声源 码型变换器 键控开关 调制部分
示波器 加法器 乘法器 带通滤波器 低通滤
基于vivado的2psk解调
基于vivado的2psk解调摘要：1.引言2.2psk调制与解调原理3.vivado介绍4.2psk解调设计流程5.实验结果与分析6.总结正文：1.引言随着现代通信技术的发展，数字调制与解调技术在通信系统中起着举足轻重的作用。
其中，2psk（2相位偏移键控）调制是一种常见的数字调制技术，广泛应用于无线通信、卫星通信等领域。
本文将介绍一种基于vivado的2psk 解调方法。
2.2psk调制与解调原理2psk是一种相位偏移键控技术，它利用信号的两种不同相位来表示二进制的0和1。
调制过程中，载波信号通过一个2元的相位偏移器，根据输入的二进制数据来选择不同的相位。
解调过程中，需要对接收到的信号进行相位检测，从而恢复原始的二进制数据。
3.vivado介绍Vivado是Xilinx公司推出的一款集成的设计环境，它提供了一个高度集成的设计平台，支持从设计到实现的整个流程。
Vivado中包含了丰富的IP核，可以方便地实现各种数字信号处理算法，如2psk解调等。
4.2psk解调设计流程在vivado中实现2psk解调的设计流程如下：（1）创建一个新项目，并添加所需的IP核。
（2）在设计中添加所需的2psk解调模块，如相位检测器、低通滤波器等。
（3）连接各个模块，实现数据流和控制信号的传递。
（4）配置模块参数，如采样率、相位检测阈值等。
（5）编译和下载设计到目标FPGA器件。
（6）通过示波器等测试仪器观察解调结果，进行性能分析。
5.实验结果与分析实验中，我们使用vivado设计了一个2psk解调器，并将其下载到Xilinx FPGA开发板上。
通过示波器观察解调结果，发现在误码率较低的情况下，解调器能够正确地恢复原始的二进制数据。
此外，通过调整模块参数，可以实现对解调性能的优化。
6.总结本文介绍了一种基于vivado的2psk解调方法。
通过使用vivado提供的丰富IP核和设计工具，可以方便地在FPGA上实现2psk解调功能。
用SystemView仿真实现2PSK资料
通信系统实验实验报告数字频带传输系统及其性能估计实验——2PSK模拟调制、相干解调数字频带传输系统及其性能估计实验 ——2PSK 模拟调制、相干解调用System View 仿真实现二进制移相键控（2PSK ）模拟调制1、实验目的（1）了解2PSK 系统模拟调制的电路组成、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。
2、实验内容以PN 码作为系统输入信号，码速率Rb ＝20kbit/s 。
（1）采用模拟调制法实现2PSK 的调制；观测已调的2PSK 波形。
（2）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。
tc ωcos4、系统组成、图符块参数设置及仿真结果：图1 2PSK模拟调制与相干解调系统组成图2 单/双码变换图3 模拟调制其中图符0产生单极性PN序列，经过图符2、3转换后为双极性PN序列，传码率为20kbit/s；图符6输出正弦波，频率为40kHz；图符4 输出模拟调制的2PSK编号库/名称参数(Token 0) Source: PN Seq Amp = 500.e-3 v Offset = 500.e-3 vRate = 20e+3 Hz Levels = 2Phase = 0 deg Max Rate =400e+3 Hz(Token 2) Function: Exponent Constant a = -1(Token 4) Multiplier: Non Parametric Inputs from 8 6 Outputs to 5 10 (Token 5) Adder: Non Parametric Inputs from 4 12 Outputs to 20 19 (Token 6) Source: Sinusoid Amp = 1 v Freq = 40e+3 HzPhase = 0 deg Output 0 = Sine t7t4Output 1 = Cosine(Token 8) Operator: Negate(Token 12) Source: Gauss Noise Std Dev = 100.e-3 v Mean = 0 v获得仿真波形图如下：图4 调制过程仿真波形图5 原PN序列和2PSK信号的瀑布图5、主要信号的功率谱密度：图6 单极性PN序列频谱图7 载波频谱图8 已调制信号频谱由图6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。
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与2dpsk调制与解调原理
2PSK与2DPSK调制与解调原理一、概述1. 背景介绍近年来，通信技术的发展日新月异，无线通信在各行各业中的应用越来越广泛。
而在无线通信中，调制与解调技术是至关重要的一环，其负责将信息信号转换为适合在信道上传输的模拟信号，从而实现信息的传输和接收。
2. 研究意义本文旨在深入探讨2PSK（2 Phase Shift Keying）与2DPSK（2 Differential Phase Shift Keying）调制与解调原理，为相关领域的研究人员提供参考并促进通信技术的发展。
3. 研究目的通过对2PSK与2DPSK调制与解调原理的深入研究，进一步理解其工作原理和应用特点，为相关领域的技术人员提供参考，促进相关领域的发展。
二、2PSK调制与解调原理1. 调制原理2PSK调制即二进制相移键控技术，其原理是通过改变载波的相位来传输数字信号。
具体来说，当输入为“0”时，相位不变；当输入为“1”时，相位发生180度的反转。
这样，就可以将数字信号转换为模拟信号，方便在信道上传输。
2. 解调原理对于2PSK信号的解调，通常采用相干解调的方式。
即接收端使用与发送端相同频率和相位的本地振荡器来恢复原始的数字信号。
通过相位差的计算，将接收到的信号转换为相应的数字信号。
3. 工作示意图（插入适当的2PSK调制与解调示意图）三、2DPSK调制与解调原理1. 调制原理2DPSK调制是二进制差分相移键控技术，与2PSK类似，但其差别在于传输的是相邻符号间的相位差，而不是绝对相位值。
这种设计使得2DPSK在频率偏移和相位偏移的情况下具有更好的抗干扰能力。
2. 解调原理2DPSK信号的解调通常采用差分相干解调的方式。
在接收端，利用两个连续的信号间的相位差，便可以还原出原始的数字信号。
3. 工作示意图（插入适当的2DPSK调制与解调示意图）四、2PSK与2DPSK在通信领域的应用1. 2PSK的应用2PSK广泛应用于数字通信系统中，如调制解调器、数字广播、数据传输等领域。
2PSK调制解调技术的设计与仿真
2PSK调制解调技术的设计与仿真2PSK（二进制相移键控）调制解调技术是一种基本的数字调制解调技术，常用于数字通信系统中。
本文将对2PSK调制解调技术的设计与仿真进行详细介绍。
首先，我们来了解一下2PSK调制解调技术的基本原理。
2PSK调制是通过改变载波的初始相位来传输数字信息。
其中，数字“0”表示载波相位为0度（或180度），数字“1”表示载波相位为90度（或-90度）。
在接收端，通过检测载波的相位来解调出数字信息。
接下来，我们开始进行2PSK调制的设计与仿真。
我们首先需要确定调制的参数，包括载波频率、数据传输速率和调制指数等。
以载波频率为f_c，数据传输速率为R_b，调制指数为m，调制信号可以表示为s(t) =A_c * cos(2πf_c*t + m*d(t))，其中d(t)为数字信息序列。
在MATLAB/Simulink中进行仿真时，我们需要设计一个基带信号发送器来生成调制信号。
基带信号生成的过程需要经历产生数字信息序列、映射为相应的载波相位以及平滑滤波等步骤。
首先，我们生成数字信息序列。
可以通过随机生成0和1的序列来模拟实际的数字信息。
生成的数字信息序列将成为基带信号的输入。
其次，我们需要将数字信息序列映射为相应的载波相位。
对于2PSK调制，可以将数字“0”映射为0度相位，将数字“1”映射为90度相位。
然后，我们进行平滑滤波处理。
平滑滤波可以去除调制信号的高频成分，使调制信号更加平滑。
常用的平滑滤波器包括低通滤波器和匹配滤波器。
在2PSK调制中，可以选择匹配滤波器，其频率特性与信号的眼图匹配，可以最大程度地提高信号的抗干扰性。
最后，我们将生成的调制信号送入信道进行传输。
在仿真中，可以通过添加高斯噪声来模拟实际的传输环境。
在接收端，我们需要设计一个相位解调器来解调接收到的信号。
相位解调器可以通过检测载波的相位来恢复出数字信息序列。
常用的相位解调方法包括包络检测法、移相检测法和差分解调法等。
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信号调制解调
2psk信号调制解调三、2psk信号调制解调2psk信号的调制不能采用包络检测的方法，只能进行相干解调，其原理框图如下：不考虑噪声时，带通滤波器输出可以表示为y(t)=cos(wct+Φn)式中Φn为2psk信号某一码元的初相。
Φn=0时，代表数字“0”，Φn=π时，代表数字“1”。
与同步载波COSwct相乘后，输出为Z(t)=COS(wct+Φn) COSwct=1/2cosΦn+1/2cos(2wct+Φn)经过低通滤波器滤除高频分量，得解调输出为根据发送端产生2psk信号时Φn代表数字信息1或0的规定，以及接收端x（t）与Φn的关系特性，抽样判决器的判决准则为% 方波am=1;x(x>0)=am;x(x<0)=-1;figure(1)subplot(321);plot(t,x);axis([0 2e-4 -2 2]);title('基带信号');grid oncar=sin(2*pi*fc*t); %载波ask=x.*car; %载波调制subplot(322);plot(t,ask);axis([0 200e-6 -2 2]);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 .2e-3 -1 1]);askn=(ask+noise); %调制后加噪subplot(324);plot(t,askn);axis([0 200e-6 -2 2]);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-(p));subplot(325);plot(f,abs(Hz));title('带通滤波器');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([1e5 3e5 -3 1]);%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 100e-6 -2 2]);title('通过带通滤波后输出');grid on;cm=faskn.*car; %解调subplot(322);plot(t,cm);axis([0 100e-6 -2 2]);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 5e4 -3 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 8e-4 -3.5 3.5]);title('通过低通滤波器后输出');grid on;%比较器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)') 仿真结果。
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。
实验五2PSK调制与解调
实验五2PSK调制与解调一. 实验目的1.掌握2PSK调制与解调原理；2.掌握载波恢复的方法；3.理解2PSK解调存在中的相位模糊问题；4.进一步掌握抽样判决的实现方法。
二．实验要求1. 使用SystemView设计一个2PSK调制与解调系统，自由选择调制方法；2. 基带调制信号是振幅为1V，频率10Hz，初相0的二进制NRZ双极性方波序列；3. 载波是振幅为1V，频率50Hz，初相0的正弦波；4. 不考虑信道噪声；5. 使用专业库中的Costas环来产生本地载波；6. 安装下列步骤环节来完成实验并书写实验报告。
三．设计方案二进制相移键控(2PSK)是用二进制基带信号控制载波的两位相位，它们是利用载波振荡相位的变化来传送数字信息的。
在二进制数字解调中，当正弦载波的相位随二进制数字基带信号离散变化，则就产生二进制移相键控（2PSK）信号。
2PSK已调信号的时域表达式为1、2PSK的调制原理2PSK的调制可采用相乘法和键控法，相乘法示意图如图5_1所示，键控法示意图如图5_2所示，本次实验采用相乘法。
图5_1图5_22、2PSK解调原理2PSK信号类似于模拟调制中的DSB信号，必须采用相干解调。
其原理方框图如图5_3所示：图5_3四．系统实现根据以上的设计方案可在System View上得到仿真图如图5_4所示：图5_4基带调制信号是振幅为1V，频率10Hz，初相0的二进制NRZ双极性方波序列,即图中的token 0，其设置参数如图5_5所示：图5_5载波是振幅为1V，频率50Hz，初相0的正弦波,即图中的token 1，设置参数如图5_6所示:图5_6本次实验采用costas环恢复本地载波，参数设置如图5_7:图5_7低通滤波器滤出模拟基带信号包络，低通滤波器参数设置如图5_8所示：5_8采用矩形脉冲对基带信号包络进行抽样，然后判决，矩形脉冲(token 23)参数设置如图5_9,抽样器(token 22)参数设置如图5_10，判决器(token 14)如图5_11：图5_9图5_10图5_11五．系统测试系统运行参数设置如图5_12图5_122PSK信号，本地载波恢复，乘法器输出，低通滤波器输出如图5_13所示：图5_13定时脉冲信号如图5_14所示：图5_14基带模拟信号与最后的复原信号的比较：图5_15由图可以看出最后的复原信号相对于基带模拟信号只是在时间上有了一些延迟，但这不影响它的原理，因此仿真结果正确。
2psk调制与解调实验报告
竭诚为您提供优质文档/双击可除2psk调制与解调实验报告篇一：2psK解调实验报告实验二：2psK和QpsK（院、系）专业班课学号20XX20214420姓名谢显荣实验日期1、2psK实验一、实验目的运用mATLAb编程实现2psK调制过程，并且输出其调制过程中的波形，讨论其调制效果。
二、实验内容编写2psK调制仿真程序。
2psK二进制相移键控，简记为2psK或bpsK。
2psK信号码元的“0”和“1”分别用两个不同的初始相位0和π来表示，而其振幅和频率保持不变。
故2psK信号表示式可写为：s(t)=Acos(w0t+θ)式中，当发送“0”时，θ=0；当发送“1”时，θ=π。
或者写成：╱Acos(w0t)发送“0”时s(t)=╲Acos(w0t+π)发送“1”时由于上面两个码元的相位相反，故其波形的形状相同，但极性相反。
因此，2psK信号码元又可以表示成：╱Acosw0t发送“0”时s(t)=╲-Acosw0t发送“1”时任意给定一组二进制数，计算经过这种调制方式的输出信号。
程序书写要规范，加必要的注释；经过程序运行的调制波形要与理论计算出的波形一致。
三、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调制原理数字调相：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。
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原理及调制解调仿真
2PSK原理及调制解调仿真2PSK(二相移键调制)是一种数字调制技术，它使用两个相位状态来表示数字数据。
在2PSK中，每个相位状态代表一个比特，即"0"或"1"。
2PSK的原理可以通过以下步骤进行说明：1.数据编码：将数字数据转换为二进制形式。
例如，将十进制数"7"编码为二进制数"0111"。
2.相位映射：将每个比特对应到不同的相位状态上。
在2PSK中，通常将"0"映射到相位0°，将"1"映射到相位180°。
3.载波调制：将相位状态映射到载波信号上。
通常使用正弦波作为载波信号，其频率可以根据需求设定。
4.发射信号：将调制后的载波信号发送到信道中。
5.接收端解调：接收信号后，使用相位解调的方法将信号恢复成数字数据。
这可以通过比较接收到的信号与预设的相位状态来实现。
6.数据解码：将恢复的二进制数据转换为原始的数字数据。
2PSK的调制解调可以通过软件仿真工具进行模拟。
对于调制过程，可以使用软件如MATLAB或Simulink来实现。
首先，需要生成要调制的数字信号，并将其转换为二进制形式。
然后，将每个比特映射到相应的相位状态，并将其表示为正弦波信号。
最后，将所有的正弦波信号叠加起来，形成最终的调制信号。
这个过程可以通过MATLAB或Simulink中的各种函数和模块来实现。
对于解调过程，可以使用相位解调器来还原接收到的信号。
相位解调器通常包括相位鉴频器和比较器。
相位鉴频器用于提取信号的相位信息，而比较器则将提取的相位信息与预设的相位状态进行比较，以确定每个比特的值。
这个过程可以通过MATLAB或Simulink中的函数和模块来实现。
通过仿真实验，可以观察到在不同信噪比（SNR）条件下的调制解调性能。
SNR的增加会提高解调的准确性，但当SNR较低时，解调错误率将增加。
2PSK及2DPSK信号调制解调实验
2PSK及2DPSK信号调制解调实验一、实验目的1. 掌握利用systemview进行仿真的方法；2. 掌握2PSK调制解调的基本原理；3. 掌握2DPSK调制解调的基本原理。
二、实验仪器电脑，systemview5.0软件三、实验原理1.调制原理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。
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，此时成为反向键控（PSK），也称为绝对相移方式。
绝对相移方式存在一个缺点。
我们看到，如果采用绝对相移方式，由于发送端是以某一个相位作基准的，因而在接收端也必须有这样一个固定基准相位作参考。
如果这个参考相位发送变化（0相位变π相位或π相位变0相位），则恢复得数字信息就会发送0变为1或1变为0，从而造成错误的恢复。
考虑到实际通信时参考基准相位的随机跳变（温度漂移或噪声引起）是可能的，而且在通信过程中不易被发觉。
比如，由于某种突然的干扰，系统中的分频器可能发生状态的转移、锁相环路的稳定状态也可能发生转移。
这时，采用2PSK方式就会在接收端得到完全相反的恢复。
这种现象，常称为2PSK方式的“倒π”现象。
为此，实际中一般不采用2PSK方式，而采用一种所谓的相对（差分）移相（2DPSK）方式。
2DPSK方式是利用前后相邻码元的相对载波相位值去表示数字信息的一种方式。
即用前后两个码元之间的相差来表示码元的值“0”和“1”。
例如，假设相差值“π”表示符号“1”，相差值“0”表示符号“0”。
因此，解调2DPSK信号时并不依赖于某一固定的载波相位参考值，只要前后码元的相对相位关系不破坏，则只要鉴别这个相差关系就可正确恢复数字信息，这就避免了2PSK中的倒π现象发生。
2.解调原理2PSK信号是恒包络信号，因此2PSK信号的解调必须采用相干解调。
但如何得到同频同相的载波是个关键问题。
由于2PSK信号是抑止载波的双边带信号，不存在载波频率分量，因而无法从已调信号中直接用滤波法提取本地载波。
基于Simulink的2PSK调制解调仿真实现
《通信原理》课程设计报告题目：基于Simulink的2PSK调制解调仿真实现系别：计算机与信息工程学院专业：通信工程班级：14通信学号：姓名：时间：2016年12月12日至2016年12月23日指导老师：第一阶段1、项目名称基于MATLAB/Simulink的2PSK调制解调系统仿真实现2、项目内容本课程设计主要运用MATLAB集成环境下的simulink仿真平台对2PSK调制解调系统进行建模仿真。
首先回顾2PSK调制与解调的基本原理，分析2PSK 调制与解调的实现方法；接着基于simulink仿真平台设计出2PSK数字通信系统的结构，包括信源，调制，发送滤波器模块，信道，接受滤波器模块以及信宿；根据通信原理，设计出各个模块，并进行参数设置；最后进行仿真，根据显示结果进行性能分析。
3、项目完成计划本课程设计时间为两周，分五个阶段完成；第一阶段用来熟悉MATLAB软件，以及各模块元器件；第二阶段回顾基本原理；第三阶段构建仿真模型；第四阶段进行参数设置并进行仿真调试；第五阶段撰写课程设计报告，并为答辩准备。
4、设计软件介绍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。
Simulink可以用连续采样时间、离散采样时间或两种混合的采样时间进行建模，它也支持多速率系统，也就是系统中的不同部分具有不同的采样速率。
为了创建动态系统模型，Simulink提供了一个建立模型方块图的图形用户接口(GUI) ，这个创建过程只需单击和拖动鼠标操作就能完成，它提供了一种更快捷、直接明了的方式，而且用户可以立即看到系统的仿真结果。
Simulink的主要功能包括： (1)交互式、图形化的建模环境；(2)交互式的仿真环；(3)专用模块库；(4)提供了仿真库的补充和定制机制。
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。
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未加噪声时的解调端波形图
第一路为调制的2PSK波形 第二路为加入的同频同相的载波波形 第三路是2PSK信号与载波相乘的波形 第四路是低通滤波后的波形，通过低通滤波器之后相当于载波提取后的波形与低通 滤波器的波形相互卷积，最后得出了下图。 第五路为抽样判决的波形，此图把滤波器输出波形大于0的部分判决成了+1电平， 把小于0的判成了-1电平；
二进制移相键控信号的时域表达式为 e2PSቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ(t)=[g(t-nTs)]cosωct
若g(t)是脉宽为Ts, 高度为1的矩形脉冲时, 则有 e2PSK(t)= cosωct, 发送概率为P
e2PSK(t)= -cosωct, 发送概率为1-P
由上式可看出,当发送二进 制符号1时,已调信号 e2PSK(t)取0°相位,发送二 进制符号0时, e2PSK(t)取180°相位.若用 φn表示第n个符号的绝对 相位,则有 φn= 0°, 发送 1 180°, 发送 0 符号
2PSK数字通信系统框图
信源到信宿
调制分为：模拟调制 键控法 （本组采用）
解调方法：相干解调 （本组采用）
二进制相移键控(2PSK)
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°和 180°分别表示二进 制数字基带信号的 1 和 0.
通信系统就是传递信息所需要的 一切技术设备和传输媒质的总和， 包括信息源、发送设备、信道、 接收设备和信宿(受信者)
通信技术，特别是数字通 信技术近年来发展非常迅 速，它的应用越来越广泛。 通信从本质上来讲就是实 现信息传递功能的一门科 学技术，它要将大量有用 的信息无失真，高效率地 进行传输，同时还要在传 输过程中将无用信息和有 害信息抑制掉。当今的通 信不仅要有效地传递信息， 而且还有储存、处理、采 集及显示等功能，通信已 成为信息科学技术的一个 重要组成部分
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。图中给出了 一种2PSK信号相干接收设备的原理 框图。图中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。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
第六路为经过极性变换后的波形
加入高斯噪声后波形
第一路为加入了高斯噪声的2PSK信号波形 第二路为加入的同频同相的载波波形 第三路是2PSK信号与载波相乘的波形，由于调制波形通过了调制信道，叠加了噪声，并且通 过恢复载波，最后的波形就变成了下面的图形。这是因为经过了恢复载波乘法器之后，2PSK 叠加噪声之后的波形与恢复载波相乘，正正得正，正负得负，所以才形成了上下不一的图形。 第四路是低通滤波后的波形，通过低通滤波器之后相当于载波提取后的波形与低通滤波器的波 形相互卷积，并且下图的大概包络与载波提取后的波形包络大概相同，而且还有噪声的滤波器 的一些不理想因素造成了滤波后的波形出现了波纹幅度； 第五路为抽样判决的波形 第六路为经过极性变换后的波形
通信系统仿真实验
2PSK的基本原理和调制解调
指导教师：赵珂 李辉
第九组 成员：张凯强 尹强 苏阳 王加贵 沐辰梓
参考文献 通信原理（国防工业 出版社 第六版） 基于MATLAB的贵
资料原理整理：张凯强 尹强
PPT制作：沐辰梓
2PSK 信号的功率谱密度
若二进制基带信号s(t)的功率谱密度Ps( f ) 为
二进制相移键控信号的功率谱密度为
二进制相移键控信号的功率谱密度如图所示，由离散谱 和连续谱两部分组成。续谱两部分组成。离散谱由载波 分量确定，连续谱由基带信号波形g(t)确定，二进制相 移键控信号的带宽B2PSK是基带信号波形带宽B 的两 倍,即B2PSK=2B
通过波形对比分析可知2PSK信号解调由于噪声的影响解调基本成功
上图加入方差为5的高斯噪声后波形 其误码 率如下
如果加入方差为14的高斯噪声 其误码率及解调波形图如下
结论：信号经过低通滤波器 后，去除高频成分，得到包 含基带信号的低频信号，加 入方差越小的波形滤波后得 到的信号与基带信号更相似
通过做2PSK调制与相干解调课程 设计，我们熟悉地掌握了2PSK调 制与相干解调的原理和方法。 2PSK调制的方法是将基带信号转 换成双极性信号再与载波相乘后， 即可产生2PSK调制信号。而相干 解调的方法是将2PSK调制信号与 在波相乘后通过全波整流器和低通 滤波器即可恢复原始信号。若加入 噪声，则是将2PSK带调试信号与 噪声源相加，再进行相干解调即可
数字调制与模拟调制 原理是相同的，一般 可以采用模拟调制的 方法实现数字调制。 但是，数字基带信号 具有与模拟基带信号 不同的特点，其取值 是有限的离散状态。 这样，可以用载波的 某些离散状态来表示 数字基带信号的离散 状态。基本的三种数 字调制方式是：振幅 键控(ASK)、移频键 控(FSK)和移相键控 (PSK 或DPSK)
载波1 载波2（二者幅度相反）基带信号发生器
高斯噪声源 码型变换器 键控开关 调制部分
示波器 加法器 乘法器 带通滤波器 低通滤
波器 误码表 抽样判决器
码型变换器
解调部分示波器
2PSK调制与解调 simulink仿真图
调制端输出信号仿真
第一路为基带信号； 第二路是经过极性转换的双极性码； 第三路是载波波形； 第四路是调制的2PSK波形，其中输入“1”时 初始相位为pi 输入“0”时，对应相位为0
调制原理( 开关键控法) 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。