DPSK调制与解调
通信原理-DPSK调制解调实验
DPSK调制解调实验一、实验任务利用卷积编码、DPSK调制和前导码等技术构建通信系统，学习其发射机结构和工作原理，学习其接收机结构，实现接收机代码，完成接收信号的滤波、DPSK 解调、定时同步和卷积码译码。
通过该DPSK系统实验，能对通信系统的一般流程与模块功能有更清晰的认识，同时掌握差分编解码方法和基于前导码的定时同步方法。
二、实验基本原理2.1 发射机结构DPSK通信系统发射机如图1所示，具体步骤如下：图 1 发射机结构（1）随机信源比特从指定数据文件中读取。
（2）对二进制序列进行卷积编码，编码器参数是[171,133]，编码约束长度是7，编码前在信息比特的末尾添加6个0作为结尾比特。
（3）在编码比特之前插入前导码，前导码由16个固定比特组成，用于接收机的定时同步。
（4）差分编码用于对比特流进行处理，以避免接收端的相位模糊。
（5）差分编码结果映射为BPSK码元，注意： 0映射为+1，1映射为-1。
（6）对BPSK码元上采样，从码元速率Rs上采样到系统采样率Fs。
（7）脉冲成型用平方根升余弦滚降滤波。
（8）最后将信号送往发射电路发射。
2.2 接收机结构DPSK通信系统接收机如图2所示，具体步骤如下：图 2 接收机结构（1）首先对来自接收电路的信号进行匹配滤波。
（2）然后进行DPSK差分相干解调。
（3）通过搜索前导码，确定第一个数据码元的时间位置。
（4）对解调信号进行抽样，得到码元抽样序列。
（5）送入卷积码译码器译码，得到接收比特序列，译码采用matlab函数vitdec, 译码结果要去掉6个尾比特。
2.3 关键信号SendBit：发送的信源比特序列SendBpsk：差分编码后的BPSK码元SendSig： DPSK已调信号RecvSigFiltered：接收信号匹配滤波RecvDpskDemod：DPSK解调信号RecvCorr：前导码相关搜索结果RecvSymbolSampled：码元抽样RecvBit：恢复的数据比特2.4 关键参数系统参数（不可更改）：Fs = 200kHz，系统采样率Rs = 10k码元/秒，码元速率SigLen = 200k，发射信号SendSig的采样点数信道参数：Amax = 1，最大信号幅度Pmax = pi，最大相位偏差Fmax = 16，最大频率偏差，单位HzTmax = 0.005，最大时间偏差，单位秒SNR = 0，信噪比三、模块设计与实现3.1 发射机模块1、参数设置，随机信源比特从指定数据文件中读取，获取其长度。
PSK(DPSK)调制与解调资料讲解
P S K(D P S K)调制与解调实验题目——PSK（DPSK）调制与解调一、实验目的1、掌握绝对码、相对码的概念以及它们之间的变换关系和变换方法。
2、掌握产生PSK(DPSK)信号的方法。
3、掌握PSK(DPSK)信号的频谱特性。
二、实验内容1、观察绝对码和相对码的波形。
2、观察PSK(DPSK)信号波形。
3、观察PSK(DPSK)信号频谱。
4、观察PSK(DPSK)相干解调器各点波形。
三、实验仪器1、信号源模块2、数字调制模块3、数字解调模块4、20M双踪示波器5、导线若干四、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所示。
2PSK 信号是用载波的不同相位直接去表示相应的数字信号而得出的，在这种绝对移相的方式中，由于发送端是以某一个相位作为基准的，因而在接收系统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生变化，则恢复的数字信息就会与发送的数字信息完全相反，从而造成错误的恢复。
这种现象常称为2PSK 的“倒π”现象，因此，实际中一般不采用2PSK 方式，而采用差分移相（2DPSK ）方式。
2DPSK 方式即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。
如图为对同一组二进制信号调制后的2PSK 与2DPSK 波形。
0 0 0 1 0 1 1 1 0 0 0 1 1 1 0 0 1数字信息（绝对码）PSK 波形DPSK 波形相对码从图中可以看出，2DPSK 信号波形与2PSK 的不同。
2DPSK 波形的同一相位并不对应相同的数字信息符号，而前后码元相对相位的差才唯一决定信息符号。
这说明，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，则鉴别这个关系就可以正确恢复数字信息，这就避免了2PSK 方式中的“倒π”现象发生。
通信原理2DPSK调制与解调实验报告
通信原理课程设计报告一. 2DPSK基本原理1.2DPSK信号原理2DPSK方式即是利用前后相邻码元的相对相位值去表示数字信息的一种方式。
现假设用Φ表示本码元初相与前一码元初相之差，并规定：Φ＝0表示0码，Φ＝π表示1码。
则数字信息序列与2DPSK信号的码元相位关系可举例表示如2PSK信号是用载波的不同相位直接去表示相应的数字信号而得出的，在接收端只能采用相干解调，它的时域波形图如图2.1所示。
图1.1 2DPSK信号在这种绝对移相方式中，发送端是采用某一个相位作为基准，所以在系统接收端也必须采用相同的基准相位。
如果基准相位发生变化，则在接收端回复的信号将与发送的数字信息完全相反。
所以在实际过程中一般不采用绝对移相方式，而采用相对移相方式。
定义∆Φ为本码元初相与前一码元初相之差，假设：∆Φ=0→数字信息“0”；∆Φ=π→数字信息“1”。
则数字信息序列与2DPSK信号的码元相位关系可举例表示如下：数字信息： 1 0 1 1 0 1 1 1 0 1DPSK信号相位：0 π π 0 π π 0 π 0 0 π或：π 0 0 π 0 0 π 0 π π 02. 2DPSK信号的调制原理一般来说，2DPSK信号有两种调试方法，即模拟调制法和键控法。
2DPSK 信号的的模拟调制法框图如下图 1.2.1，其中码变换的过程为将输入的单极性不归零码转换为双极性不归零码。
图1.2.1 模拟调制法2DPSK信号的的键控调制法框图如下图1.2.2，其中码变换的过程为将输入的基带信号差分，即变为它的相对码。
选相开关作用为当输入为数字信息“0”时接相位0，当输入数字信息为“1”时接pi。
图1.2.2 键控法调制原理图3. 2DPSK信号的解调原理2DPSK信号最常用的解调方法有两种，一种是极性比较和码变换法，另一种是差分相干解调法。
(1) 2DPSK信号解调的极性比较法它的原理是2DPSK信号先经过带通滤波器，去除调制信号频带以外的在信道中混入的噪声，再与本地载波相乘，去掉调制信号中的载波成分，再经过低通滤波器去除高频成分，得到包含基带信号的低频信号，将其送入抽样判决器中进行抽样判决的到基带信号的差分码，再经过逆差分器，就得到了基带信号。
DPSK调制与解调(键控调制相干解调)
2FSK 系统及其性能估计2FSK 系统的键控非相干解调1、实验目的:（1） 了解2FSK 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2FSK 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） 采用键控法实现2DPSK 的调制；分别观测绝对码序列、差分编码序列，比较两序列的波形；观察调制信号、载波及2DPSK 等信号的波形。
（2） 获取主要信号的功率谱密度。
3、实验原理:2DPSK 方式是用前后相邻码元的载波相对相位变化来表示数字信息。
假设前 后相邻码元的载波相位差为40可定义一种数字信息与40之间的关系为则一组二进制数字信息与其对应的2DPSK 信号的载波相位关系如下表所示 二进制数字信息: 1 10 10 0 1 12DPSK 信号相位 （0） 71 0 0龙兀龙0 71 7T或 （龙）0龙兀00 0龙0 0数字信息与dp 之间的关系也可以定义为0,表示数字信息“1”兀,表示数字信息“0”2DPSK 信号调制过程波形如图1所示。
1 0 0 1 0 1 1 0表示数字信息“0”绝对円U1图12DPSK信号调制过程波形可以看岀，2DPSK信号的实现方法可以采用：首先对二进制数字基带信号进行差分编码，将绝对码表示二进制信息变换为用相对码表示二进制信息，然后再进行绝对调相，从而产生二进制差分相位键控信号。
2DPSK信号调制器原理图如图2所示。
开关电路图2 2DPSK信号调制器原理图其中码变换即差分编码器如图3所示。
在差分编码器中:｛an｝为二进制绝对码序列，｛〃計为差分编码序列。
D触发器用于将序列延迟一个码元间隔，在SystemView中此延迟环节一般可不采用D触发器，而是采用操作库中的“延迟图符块S图3差分編码器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4所示。
试验11DPSK调制解调
实验11 DPSK调制解调一、实验目的1.掌握差分编码与差分译码的原理及实现方法。
2.掌握DPSK调制与解调的原理及实现方法。
3.由“倒n”现象分析DPSK调制方式。
二、实验原理1.差分编码与差分译码DPSK调制是在原2PSK调制的基础上增加了差分编码的过程。
图11-1差分编码电路原理差分编码原理如上图所示，它是由异或门知触发器组成。
基带信号作为异或门的一个输入端，另一输入端接至D触发器的输出端，而异或门的输出作海触发器的输入。
设差分输出上一时刻为‘0"，当前时刻输入数字信号”，此时有异或门的输出为“，当位同步的上升沿到来时，D触发器输出“1”。
在下一时刻，数字信号输入为0"，异或门另一输入端为0触发器当前时刻的输出1”，故异或门的输出仍为1”,当位同步的上升沿到来时，D触发器输出“1”，如下所示。
NRZ输入1 0 110 1差分输出0110110差分译码的过程和差分编码正好相反，信号先输入到0触发器，同时作为异或门的一个输入端，异或门的另一输入端为）触发器的输出，因此差分译码的实质就是此刻的状态和前一时刻的状态的异或，如下图所示。
2 . DPSK 调制解调在2PSK 解调中，如解调用的相干载波与调制端的载波相位反相时，则解调出的基带信号 恰与原始基带信号反相，这就是2PSK 解调中的“倒n”现象。
在PSK 的实验中，我们观察 到相位模糊（“倒n”）的现象，但是如何解决相位模糊的问题呢，在实际系统中一般通过 DPSK 的方法解决该问题。
即在调制前，先对输入的基带信号进行差分编码（绝对硼对码转 换），然后对解调后的信号进行差分译码（相对码-绝对码转换），还原出基带信号，通过这 个方法，即使出现相位模糊的情况，也不会影响最终的解调输出。
通俗来讲，DPSK 调制解 调是在PSK 的基础上增加了差分编码和差分译码。
DPSK 调制信号如下图所示。
在DPSK 解调中，无论解调用的相干载波是否与调制端的载波相位同相或反相，解调出的 基带信号与原始基带信号同相。
DPSK调制解调及性能分析
图2-3
二
至于解调的方式，因为双极性不归零码在“1”和“0”等概时没有直流分量，所以2PSK信号的功率谱密度是无载波分量，所以必须用相干解调的方式。如图2-4所示。
图2-4
过程中需要用到与接收的2PSK信号同频同相的相干载波相乘，然后通过低通滤波器，再进行抽样判决恢复数据。当恢复相干载波产生180度倒相时，解调出的数字基带信号将与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出错。这种现象通常称为“倒π”现象。因而2PSK信号的相干解调存在随机的“倒π”现象，使得2PSK方式在实际中很少采用。
二.2
二
在2PSK信号中，信号的相位变化是由未调载波的相位作为参考基准的，是利用载波的绝对相位传送数字信息的，所以称为绝对调相。但2PSK存在着一种缺陷，就是在相干载波恢复中载波相位存在载波相位180度相位模糊，以至于解调出的二进制基带信号出现反向现象，在实际应用中很难实现。所以为了解决2PSK这个问题，提出了二进制差分相移键控（2DPSK）。2DPSK是在2PSK的基础上做出的改进。虽然2DPSK能够解决2PSK的载波相位模糊问题，是一种实用的数字调相系统，但是其抗噪声性能却不如2PSK。
P（0/1）=0.5*e^(-r)
式中，r=a^2/(2*σn^2)
同理可得“0”判成“1”的概率P(1/0)=P(0/1),即
P(1/0)= 0.5*e^(-r)
图2-8
通过对于同一种数字调制信号进行分析，根据图2-8各数字调制信号误码率表格，采用相干解调方式的误码率低于采用非相干解调方式的误码率。在误码率一定时，有以下情况，2PSK,2FSK,2ASK系统所需要的信噪比关系为
y2(t)=[a+n2c(t)]cos(ωc*t)+n2s(t)*sin(ωc*t)
《DPSK调制和解调》课件
DPSK解调相对于QPSK和BPSK具有更好的性能， 尤其适用于中高速数据传输和多径传播环境。
04
DPSK调制和解调的应用
DPSK调制和解调在通信系统中的应用
数据传输
移动通信
DPSK调制技术常用于无线通信和光 纤通信中，能够提高数据传输的可靠 性和稳定性。
优化调制解调电路设计
优化DPSK调制解调电路设计，降低成本并 提高性能。
采用前向纠错编码技术
结合前向纠错编码技术，提高DPSK系统的 抗突发干扰能力。
研究新型调制方式
研究新型的数字调制方式，以克服DPSK调 制的缺点并进一步提高性能。
THANKS
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《dpsk调制和解调》PPT 课件
• DPSK调制原理 • DPSK信号的特性 • DPSK解调原理 • DPSK调制和解调的应用 • DPSK调制和解调的优缺点
01
DPSK调制原理
DPSK调制简介
DPSK是差分相位移键控的缩写 ，是一种数字调制方式，用于将 数字信号转换为适合传输的信号
。
DPSK调制利用了相位的变化来 表示数字信号中的比特信息，通 过比较相邻的码元来获得相位变
多普勒雷达
02
03
合成孔径雷达
利用DPSK调制，多普勒雷达能 够更准确地测量目标的运动速度 和方向。
在合成孔径雷达中，DPSK调制 用于提高图像的分辨率和清晰度 。
DPSK调制和解调在其他领域的应用
物联网
在物联网中，DPSK调制用于无线 传感器网络的信号传输，能够实 现低功耗、长距离的数据传输。
智能交通系统
易于实现
PSK(DPSK)调制与解调
实验题目——PSK （DPSK)调制与解调一、实验目的1、掌握绝对码、相对码的概念以及它们之间的变换关系和变换方法。
2、掌握产生PSK （DPSK ）信号的方法.3、掌握PSK （DPSK ）信号的频谱特性。
二、实验内容1、观察绝对码和相对码的波形。
2、观察PSK(DPSK)信号波形。
3、观察PSK （DPSK)信号频谱。
4、观察PSK(DPSK ）相干解调器各点波形。
三、实验仪器1、信号源模块2、数字调制模块3、数字解调模块4、20M 双踪示波器5、导线若干四、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所示。
2PSK 信号是用载波的不同相位直接去表示相应的数字信号而得出的，在这种绝对移相的方式中，由于发送端是以某一个相位作为基准的,因而在接收系统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生变化，则恢复的数字信息就会与发送的数字信息完全相反,从而造成错误的恢复.这种现象常称为2PSK 的“倒π"现象,因此，实际中一般不采用2PSK 方式，而采用差分移相(2DPSK ）方式。
2DPSK 方式即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。
如图为对同一组二进制信号调制后的2PSK 与2DPSK 波形.0 0 0 1 0 1 1 1 0 0 0 1 1 1 0 0 1数字信息（绝对码）PSK 波形DPSK 波形相对码从图中可以看出，2DPSK信号波形与2PSK的不同。
2DPSK波形的同一相位并不对应相同的数字信息符号，而前后码元相对相位的差才唯一决定信息符号。
这说明,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，则鉴别这个关系就可以正确恢复数字信息，这就避免了2PSK方式中的“倒π”现象发生。
同时我们也可以看到，单纯从波形上看，2PSK与2DPSK信号是无法分辨的.这说明，一方面，只有已知移相键控方式是绝对的还是相对的，才能正确判定原信息；另一方面，相对移相信号可以看成是把数字信息序列（绝对码）变换成相对码，然后再根据相对码进行绝对移相而形成。
利用MATLAB实现DPSK调制及解调
利用MATLAB实现DPSK调制及解调
DPSK（Differential Phase Shift Keying）调制是一种数字信息传输调制方式。
它采用相位差的改变来表示数字信息，具有抗噪声和波动的能力，因此在数字通信领域得到了广泛的应用。
MATLAB是一种适合数字信号处理的工具，可以有效地实现DPSK调制及解调。
以下是具体的实现步骤：
DPSK调制
1. 生成数字信息比特流，转换为1和-1形式。
2. 将比特流进行差分编码得到差分比特流。
3. 将差分比特流分组，每组2个比特。
4. 根据相邻两个比特的差异，确定相位差。
差分比特流为00或11时，相位差为0；差分比特流为01或10时，相位差为π。
5. 根据相位差，生成相位进行调制得到调制信号。
可以使用sinc函数或高斯函数对信号进行脉冲整形。
DPSK解调
1. 将DPSK调制后的信号送入相干解调器。
2. 使用带通滤波器去除高频噪声。
3. 再次进行相干解调，得到调制信号。
4. 对调制信号进行差分解码还原差分比特流。
5. 对差分比特流进行译码得到数字信息比特流。
利用MATLAB实现DPSK调制及解调的代码可在Matlab官网上找到并学习使用。
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 dpsk调制解调的工作原理
一、概述在无线通信系统中，调制技术起着至关重要的作用。
其中，相位调制(PSK)和差分相位调制(DPSK)是常见的调制方式，它们能够在保持带宽效率的同时提供良好的抗干扰性能。
本文将重点介绍PSK和DPSK调制的工作原理。
二、PSK调制的工作原理1. 基本原理PSK调制是一种将数字信号转换为相位信号的调制方式。
在PSK调制中，数字信号被映射到不同的相位角度上，从而实现信号的调制。
对于二进制数字信号"0"和"1"，可以分别映射到相角为0°和180°的两个相位上。
PSK调制可以实现二进制数字信号的传输。
2. 调制过程PSK调制的过程包括相位映射和载波调制两个主要步骤。
数字信号经过映射器将其映射到不同的相位上。
经过调制器与正弦载波相乘，得到调制后的信号。
经过滤波等环节，得到最终的PSK调制信号。
3. 解调过程PSK调制信号在接收端经过解调器解调时，需要进行相位解调。
解调器通过比较接收到的信号与参考信号的相位差来恢复数字信号。
在恢复数字信号的过程中，可以利用差分相位解调(Demodulation)等技术来提高系统的鲁棒性。
三、DPSK调制的工作原理1. 基本原理DPSK调制是相位调制的一种特殊形式，其特点在于仅传输相位变化的信息。
在DPSK调制中，相位调制比较的是连续时间的相位变化，而不是绝对的相位大小。
这种特性使得DPSK调制对于相位偏移和载波漂移具有较好的鲁棒性。
2. 调制过程DPSK调制的过程与PSK调制类似，主要包括映射和调制两个步骤。
不同之处在于，DPSK调制器比较的是相邻信号之间的相位差，而不是绝对的相位角度。
这种方式使得DPSK调制对于载波相位偏移具有一定的免疫能力。
3. 解调过程DPSK调制信号在接收端经过解调器解调时，也需要进行相位解调。
与PSK调制类似，在解调过程中可以利用相位差检测和信号重采样等技术来恢复数字信号，提高系统的性能。
通信原理实验09 二相BPSK(DPSK)调制解调实验
实验九二相BPSK(DPSK)调制解调实验实验九二相BPSK(DPSK)调制解调实验实验内容1.二相BPSK调制解调实验2.二相DPSK调制解调实验3.PSK解调载波提取实验一. 实验目的1.掌握二相BPSK（DPSK）调制解调的工作原理及电路组成。
2.了解载频信号的产生方法。
3.掌握二相绝对码与相对码的码变换方法。
二. 实验电路工作原理（一）调制实验：在本实验中，绝对移相键控（PSK）是采用直接调相法来实现的，也就是用输入的基带信号直接控制已输入载波相位的变化来实现相位键控。
图9-1是二相PSK（DPSK）调制器电路框图。
图9-2是它的电原理图。
PSK调制在数字通信系统中是一种极重要的调制方式，它的抗干扰噪声性能及通频带的利用率均优先于ASK移幅键控和FSK移频键控。
因此，PSK技术在中、高速数据传输中得到了十分广泛的应用。
下面对图9-2中的电路作一分析。
1.载波倒相器模拟信号的倒相通常采用运放作倒相器，电路由U304等组成，来自1.024MHz载波信号输入到U304的反相输入端2脚，在输出端即可得到一个反相的载波信号，即π相载波信号。
为了使0相载波与π相载波的幅度相等，在电路中加了电位器W302。
2.模拟开关相乘器对载波的相移键控是用模拟开关电路实现的。
0相载波与π相载波分别加到模拟开关1：U302：A的输入端（1脚）、模拟开关2：U302：B的输入端（11脚），在数字基带信号的信码中，它的正极性加到模拟开关1的输入控制端（13脚），它反极性加到模拟开关2的输入控制端（12脚）。
用来控制两个同频反相载波的通断。
当信码为“1”码时，模拟开关1的输入控制端为高电平，模拟开关1导通，输出0相载波，而模拟开关2的输入控制端为低电平，模拟开关2截止。
反之，当信码为“0”码时，模拟开关1的输入控制端为低电平，模拟开关1截止。
而模拟开关2的输入控制端却为高电平，模拟开关2导通。
输出 相载波，两个模拟开关的输出通过载波输出开关K303合路叠加后输出为二相PSK 调制信号，如图9-3所示。
实验指导书 第5节 2DPSK调制与相干解调
2DPSK调制与相干解调一、实验目的1、了解2DPSK的调制原理；2、掌握绝对码、相对码相互变换方法；二、实验内容1、用示波器观察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2DPSK信号频谱；3、用示波器观察2DPSK信号解调器信号波形；4、观察相位含糊所产生的后果；三、预习要求：1、复习教材有关2DPSK的调制与解调的理论。
2、复习绝/相、相/绝变换的原理。
四、实验原理1、2DPSK调制二进制差分相移键控常简称为二相相对调相，记作2DPSK。
它不是利用载波相位的绝对数值传送数字信息，而是用前后码元的相对载波相位值传送数字信息。
所谓相对载波相位是指本码元初相与前一码元初相之差。
假设相对载波相位值用相位偏移表示，并规定数字信息序列与之间的关系为则按照该规定可画出2DPSK信号的波形如图1所示。
由于初始参考相位有两种可能，因此2DPSK信号的波形可以有两种（另一种相位完全相反，图中未画出）。
为便于比较，图中还给出了2PSK信号的波形。
由图1可以看出：（1）与2PSK的波形不同，2DPSK波形的同一相位并不对应相同的数字信息符号，而前后码元的相对相位才能唯一确定信息符号。
这说明解调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，则鉴别这个相位关系就可正确恢复数字信息。
这就避免了2PSK方式中的“倒π”现象发生。
由于相对移相调制无“反问工作”问题，因此得到广泛的应用。
（2）单从波形上看，2DPSK与2PSK是无法分辩的，比如图1中2DPSK也可以是另一符号序列（见图中下部的序列，称为相对码，而将原符号序列称为绝对码）经绝对移相而形成的。
这说明，一方面，只有已知移相键控方式是绝对的还是相对的，才能正确判定原信息；另一方面，相对移相信号可以看作是把数字信息序列（绝对码）变换成相对码，然后再根据相对码进行绝对移相而形成。
这就为2DPSK信号的调制与解调指出了一种借助绝对移相途径实现的方法。
dpsk调制解调原理
dpsk调制解调原理DPSK调制解调原理。
DPSK（Differential Phase Shift Keying）是一种相位调制技术，它在数字通信系统中被广泛应用。
相对于传统的PSK（Phase Shift Keying）调制技术，DPSK具有一定的优势和特点。
本文将介绍DPSK调制解调的原理，以及其在通信系统中的应用。
DPSK调制是一种差分相位调制技术，它通过在相邻的两个符号之间的相位差来传输数字信息。
在DPSK调制中，相位的变化表示数字信息的改变，而不是绝对相位的取值。
这使得DPSK调制对相位漂移和噪声有一定的鲁棒性，能够在一定程度上提高通信系统的性能。
DPSK调制的原理可以简单描述为，首先将数字信号分割成不同的符号，然后计算相邻符号之间的相位差，最后将相位差作为调制信号传输。
在接收端，解调器会检测相邻符号之间的相位差，从而恢复传输的数字信息。
DPSK调制的优点之一是其相对简单的硬件实现。
由于DPSK调制不需要精确地恢复绝对相位，因此在实际应用中可以采用简单的解调器结构。
这降低了通信系统的成本，并提高了系统的可靠性。
此外，DPSK调制还具有一定的抗多径干扰的能力。
在无线通信系统中，多径效应会导致信号的传输路径不唯一，从而引入相位失真和干扰。
DPSK调制通过相对相位变化来传输数字信息，相对于PSK调制来说，对多径干扰有一定的抵抗能力。
在实际应用中，DPSK调制被广泛应用于数字通信系统中，特别是在卫星通信、无线通信和光纤通信中。
由于其简单的硬件实现和良好的抗干扰能力，DPSK调制成为了一种重要的调制技术。
总之，DPSK调制是一种重要的数字调制技术，它通过相对相位的变化来传输数字信息，具有简单的硬件实现和良好的抗干扰能力。
在数字通信系统中，DPSK调制发挥着重要的作用，为通信系统的性能提升和成本降低做出了贡献。
psk dpsk调制解调的工作原理 -回复
psk dpsk调制解调的工作原理-回复PSK (Phase Shift Keying)和DPSK (Differential Phase Shift Keying)是一种常用的数字调制和解调技术。
它们在通信系统中被广泛应用，特别是在无线通信和卫星通信领域。
本文将详细介绍PSK和DPSK调制解调的工作原理，一步一步解释它们是如何实现数据传输的。
首先，我们来了解PSK调制。
PSK调制是一种通过改变信号的相位来表示数字信息的调制技术。
在PSK调制中，每个数字比特（0或1）被映射为一种不同的相位状态。
常见的PSK调制方式有BPSK (Binary Phase Shift Keying)、QPSK (Quadrature Phase Shift Keying)和8PSK等。
以BPSK为例，0对应于一个固定的相位（通常为0度），而1对应于相位反转（通常为180度）。
在调制过程中，要发送的数字比特流通过一个比特周期的持续时间内的相位变化表现出来。
这一相位变化可以通过两个正交信号（正弦和余弦）的合成来实现。
将这两个正交信号分别乘以频率为f的正弦信号和余弦信号，再将它们相加就可以得到一个PSK信号。
在接收端，需要对接收到的信号进行解调以恢复出原始的数字信息。
解调过程基于相位差的检测。
对于BPSK调制来说，一个比特周期内的相位差可以是0度或180度。
这样，在接收到的信号中检测相位差可以判断出发送的是0还是1。
接下来，我们来介绍DPSK调制。
DPSK调制是一种相位差相比相位绝对值更容易检测的调制技术。
与PSK调制不同，DPSK调制不直接改变信号的相位，而是改变两个连续数字比特之间的相位差。
在DPSK调制中，最常见的方式是采用2PSK（也称为D-BPSK）调制。
在2PSK调制中，每两个相邻的数字比特之间的相位差表达了传输的数字信息。
具体来说，对于新的数字比特，相位差可以被设为0度或180度。
如果前一个数字比特是0，那么相位差将保持不变；如果前一个数字比特是1，那么相位差将被反转。
通信原理实验八 PSK DPSK 调制、解调原理实训
实验八 PSK/DPSK 调制、解调原理实训一、实验目的1、掌握二相 BPSK（DPSK）调制解调的工作原理及电路组成；2、了解载频信号的产生方法；3、掌握二相绝对码与相对码的码变换方法。
图 8-1 PSK/DPSK 调制解调实验模块二、实验电路工作原理（一）调制实验：在本实验中，绝对移相键控（PSK）是采用直接调相法来实现的，也就是用输入的基带信号直接控制已输入载波相位的变化来实现相移键控。
本实验中PSK 调制二相PSK(DPSK)的载波为1.024MHz，数字基带信号有32Kbit/s 伪随机码、2KHz 方波、CVSD 编码信号等。
模拟信号1.024MHz 载波输入到载波倒相器的反相输入端，在输出端即可得到一个反相的载波信号，即π相载波信号。
调节电位器VR801 和VR802 可使0 相载波与π相载波的幅度相等。
对载波的相移键控是用模拟开关电路实现的。
0 相载波与π相载波分别加到两个模拟开关的输入端，在数字基带信号的信码中，它的正极性加到模拟开关1 的输入控制端，它反极性加到模拟开关2 的输入控制端，用来控制两个同频反相载波的通断。
当信码为“1”码时，模拟开关1 的输入控制端为高电平，开关1 导通，输出0 相载波；而模拟开关2 的输入控制端为低电平，开关2 截止。
反之，当信码为“0”码时，模拟开关1 的输入控制端为低电平，开关1 截止；而模拟开关2 的输入控制端却为高电平，开关2 导通，输出π相载波。
两个模拟开关的输出通过载波输出开关J801 合路叠加后输出为二相PSK 调制信号。
DPSK 是利用前后相邻码元对应的载波相对相移来表示数字信息的一种相移键控方式。
绝对码是以基带信号码元的电平直接表示数字信息的，如规定高电平代表“1”，低电平代表“0”。
相对码是用基带信号码元的电平与前一码元的电平有无变化来表示数字信息的，如规定：相对码中有跳变表示1，无跳变表示0。
(二)解调实验:该解调器由三部分组成：载波提取电路、位定时恢复电路与信码再生整形电路。
dpsk调制解调实验心得
DPSK调制解调实验心得
在本次DPSK调制解调实验中，我们学习了数字相位调制（DPSK）的基本原理和实现方法，并通过实际操作掌握了DPSK调制解调技术。
以下是我在实验过程中的一些心得体会：
1. 理论与实践相结合：通过本次实验，我深刻理解了DPSK调制解调技术的工作原理，如相位偏移、差分编码等。
同时，实验操作也让我更加熟悉了相关设备和软件的使用，提高了动手能力。
2. 注意信号质量：在实验过程中，我发现信号质量对DPSK调制解调结果有很大影响。
因此，在实验前要确保设备连接正确，信号源稳定，以保证实验结果的准确性。
3. 分析误差来源：在实验过程中，可能会出现一些误差，如设备误差、人为操作误差等。
我们需要学会分析这些误差的来源，以便在后续实验中加以改进。
4. 提高实验效率：在实验过程中，我们可以通过优化实验步骤、合理安排时间等方式提高实验效率。
例如，在调制过程中，可以先进行大量数据的调制，然后再进行解调；在解调过程中，可以采用快速傅里叶变换（FFT）等算法提高解调速度。
5. 注重团队协作：实验过程中，团队成员之间要保持良好的沟通和协作，共同解决问题。
例如，在遇到困难时，可以向老师请教，或者与同学讨论，共同寻求解决方案。
DPSK调制解调方案
DPSK调制解调方案1 运行平台（硬件）：CXD301数字（信号）处理板系统：win7/64；win7/32；win10/64；win11/64软件：ISE/ModelSimSE/（Verilog）/（Matlab）2 主要功能及性能指标2.1 主要功能1）可产生基带码元数据2）完成绝对码到相对码的转换3）基带数据的成型（滤波器）电路4）产生DPSK调制数据5）完成DPSK解调（载波提取，相干解调）6）完成位同步信号提取(超前－—滞后型锁相环法位同步电路) 7）解调端完成相对码到绝对码的转换2.2 主要性能指标调制端：1）系统（时钟）：50MHz2）基带数据速率：390.625kbps3）基带成型滤波器成型系数:0.84) 载波频率：390.625kbps解调端：1）采样频率：3.125MHz2）解调方式：Costas环提取载波，相干解调3 程序结构框图说明DPSK调制解调电路程序主要由基带信号生成模块（pcm.v)、绝对码转相对码模块（Coder.v）、Psk调制模块（psk_mod.v)、Costas模块（Costas.v）、位同步模块（BitSync.v）和相对码转绝对码模块（Decoder.v）组成。
基带信号生成模块（pcm.v)产生码率为390.625kbps的基带数据，送给Coder.v完成相对码的转换，同时将绝对码送CXD301扩展口观测。
转换后的相对码送给PSK调制模块；PSK调制模块完成PSK信号调制，先对PCM基带数据进行成型滤波，控制传输频带，再与390.625kbps的载波进行相乘，完成PSK调制；PSK调制数据经CXD301板上的DA、滤波、运放模块送BNC测试口的同时，经板上短接线回至（AD）通道，经AD采样后回送至（FPGA），由Costas模块完成相干载波提取的同时完成数据解调；解调后的数据送至位同步模块完成位同步脉冲的提取。
提取出的位同步信号与解调后的数据送Decoder.v模块，完成相对码到绝对码的转换，还原成发送端的原始信号。
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5.1 DPSK调制与解调电路图 调制与解调电路图
5.2 DPSK调制与解调波形图 调制与解调波形图
5.3 各波形所指
第一路波形为载波（正弦信号），第二路波 第一路波形为载波（正弦信号），第二路波 ）， 形为基带信号（ 信号）， 形为基带信号（Bernoulli信号），第三路信 信号），第三路信 号为经过调制后所得的已调波， 号为经过调制后所得的已调波，第四路信号 与第三路一样，是已调波， 与第三路一样，是已调波，这里为了方便观 察信道中加入噪声对信号的影响， 察信道中加入噪声对信号的影响，第五路信 号调信号经过带同滤波器后， 号调信号经过带同滤波器后，与本地载波 正弦信号）相乘， （正弦信号）相乘，在通过低通滤波器所得 的信号， 的信号，第六路信号为经过抽样判决器和码 反变换后得到的解调信号。 反变换后得到的解调信号。
4 基本原理
二进制差分相移键控常简称为二相相对调相， 二进制差分相移键控常简称为二相相对调相， 记为2DPSK。它不是利用载波相位的绝对数 记为 。 值传送数字信息， 值传送数字信息，而是用前后码元的相对载 波相位值传送数字信息。 波相位值传送数字信息。所谓相对载波相位 是只本码元初相与前一码元初相之差。 是只本码元初相与前一码元初相之差。
4.2.1 解调原理图（a） 解调原理图（ ）
4.2.2 各点时间波形图（b） 各点时间波形图（ ）
5 系统设计
2DPSK的调制采用模拟调制法 。 调制电路的主要模块是码 的调制采用模拟调制法。 的调制采用模拟调制法 型变换模块，它主要是完成绝对码波形转换为相对码波形， 型变换模块，它主要是完成绝对码波形转换为相对码波形， 在实际的仿真中基带信号（ 信号） 在实际的仿真中基带信号 （ Bernoulli信号 ） 要先经过差分 信号 编码，再进行极性双变换，得到的信号与载波（正弦信号） 编码，再进行极性双变换，得到的信号与载波（正弦信号） 一起通过相乘器，就完成了调制过程， 一起通过相乘器，就完成了调制过程，其中要注意的是在进 行差分编码之后再进行极性变换之前要有一个数据类型转换 的单元，前后数据类型一致才不会出错； 的单元，前后数据类型一致才不会出错；仿真中我们采用相 干解调法进行2DPSK解调 ， 解调电路中有带通滤波器 、 相 解调， 干解调法进行 解调 解调电路中有带通滤波器、 乘器、低通滤波器、抽样判决器及码反变换组成，对 2DPSK信号进行相干解调 ， 恢复出相对码 ， 再通过码反变 信号进行相干解调， 信号进行相干解调 恢复出相对码， 换为绝对码，从而恢复出发送的二进制数字信息。 换为绝对码，从而恢复出发送的二进制数字信息。DPSK调 调 制与解调电路如图5-1所示 波形如图5-2所示 所示， 所示。 制与解调电路如图 所示，波形如图 所示。
7.3.2莱斯噪声误码率 噪声误码率
运行simulink可观察误码率的大小，由显示模 块可知，加入莱斯噪声后误码率为3.015%， 如图所示。
斯噪声<莱斯 莱斯噪声，信道中加入高斯噪声，瑞 莱斯 利噪声，莱斯噪声后，均使解调后的信号产 生了误码，并由实验可知，随着噪声幅度的 增加，误码率越来越大。
8 设计中遇到的困难解决方法与总结
8.1 出现的问题
（1）示波器的图像显示不合理。 ）示波器的图像显示不合理。 （2）在没有加入噪声时解调出现误码率。经常出 ）在没有加入噪声时解调出现误码率。 现误码率很大，甚至超过0.5的情况 的情况。 现误码率很大，甚至超过 的情况。 （3）一些模块经常会有错误提示。 ）一些模块经常会有错误提示。 （4）信号经过滤波器后所得信号不理 ）信号经过滤波器后所得信号不理想。
8.2 各问题的解决方法
（1）修改示波器窗口的属性，调整Y轴数值的范围；修改data history ）修改示波器窗口的属性，调整 轴数值的范围；修改 轴数值的范围 中的limit data points to last参数，将其改大，再运行 参数， 中的 参数 将其改大，再运行simulink，即可 ， 从示波器中观察到准确图形。 从示波器中观察到准确图形。 （2）在没有加入噪声时解调出现误码率或者误码率很大是误码率计算 ） 模块的设置问题，由于在调制和解调的过程中会有延时， 模块的设置问题，由于在调制和解调的过程中会有延时，因此要根据波 形设置接收延时，故将误码率计算模块中Receive delay重新设置为合 形设置接收延时，故将误码率计算模块中 重新设置为合 适的值，再次运行simulink，误码率显示模块中显示误码率为零。同时 适的值，再次运行 ，误码率显示模块中显示误码率为零。 由于ASK调制完的模拟信号由抽样判决器变为数字信号再通过 调制完的模拟信号由抽样判决器变为数字信号再通过DPSK的 由于 调制完的模拟信号由抽样判决器变为数字信号再通过 的 调制，会导致波形失真，因此会产生误码。 调制，会导致波形失真，因此会产生误码。 （3）模块提示有错误是由于模块参数设置不对，重新设置一下参数， ）模块提示有错误是由于模块参数设置不对，重新设置一下参数， 反复尝试即可。 反复尝试即可。 （4）信号经过滤波器后所得的信号不理想，导致有误码或者干脆没有 ）信号经过滤波器后所得的信号不理想， 波形，一般是；滤波器参数设置不好，没有起到滤波的做样， 波形，一般是；滤波器参数设置不好，没有起到滤波的做样，重新调整 滤波器参数后，再运行simulink，反复尝试几次。 滤波器参数后，再运行 ，反复尝试几次。
3 设计要求
环境下的Simulink仿真平台，熟悉 仿真平台， （1）熟悉 ）熟悉MATLAB环境下的 环境下的 仿真平台 2ASK/2DPSK系统的调制解调原理，构建调制解调电路图 系统的调制解调原理， 系统的调制解调原理 构建调制解调电路图. （2）用示波器观察调制前后的信号波形，用频谱分析模块 ）用示波器观察调制前后的信号波形， 观察调制前后信号的频谱的变化。 观察调制前后信号的频谱的变化。并观察解调前后频谱有何 变化以加深对该信号调制解调原理的理解。 变化以加深对该信号调制解调原理的理解。 3）在调制与解调电路间加上各种噪声源， （3）在调制与解调电路间加上各种噪声源，用误码测试模 块测量误码率,并给出仿真波形 并给出仿真波形， 块测量误码率 并给出仿真波形，改变信噪比并比较解调后 波形，分析噪声对系统造成的影响。 波形，分析噪声对系统造成的影响。 （4）在老师的指导下，要求独立完成课程设计的全部内容， ）在老师的指导下，要求独立完成课程设计的全部内容， 并按要求编写课程设计学年论文， 并按要求编写课程设计学年论文，能正确阐述和分析设计和 实验结果。 实验结果。
9 结束语
这几周中，我们掌握 这几周中，我们掌握simulink仿真平台的使用方法 仿真平台的使用方法 以及一些基本通信电路的结构原理， 以及一些基本通信电路的结构原理，应该说是收益 良多。 良多。从中我懂得真理需要在一次又一次不断的实 践中才能获得，不但在知识上， 践中才能获得，不但在知识上，更在人生道路上给 我上了重要的一课。 我上了重要的一课。 在设计的过程中，不断的尝试，不断的遇到困难， 在设计的过程中，不断的尝试，不断的遇到困难， 不断的想办法克服困难， 不断的想办法克服困难，以前碰到困难就找别人帮 忙，这次独立完成这个课程设计，使我们感受颇多， 这次独立完成这个课程设计，使我们感受颇多， 也只有这样不断的向前，才能真正学到、掌握知识。 也只有这样不断的向前，才能真正学到、掌握知识。
7.2 信道中加入瑞利噪声
参数设定
7.2.1 图比较 图比较DPSK调制与解调信号在 调制与解调信号在 加入瑞利噪声前后差别
7.2.2 瑞利噪声误码率
运行simulink可观察误码率的大小，由显示模 块可知，加入瑞利噪声后误码率为1.508%， 如图所示。
7.3 加入莱斯噪声
参数设定
7.3.1 图比较 图比较DPSK调制与解调信号在 调制与解调信号在 加入莱斯噪声前后差别
7.1 信道中加入高斯噪声， DPSK调 信道中加入高斯噪声， 调 制解调仿真电路图如示
7.1.1 图高斯噪声参数设定
7.1.2 图比较 图比较DPSK调制与解调信号在 调制与解调信号在 加入高斯噪声前后差别
7.1.3 高斯噪声误码率
根据上面波形可知高斯噪声对信道产生了一定的影 小部分产生了译码错误。 响，小部分产生了译码错误。 运行simulink可观察误码率的大小，由显示模块可 可观察误码率的大小， 运行 可观察误码率的大小 加入高斯噪声后误码率为2.01%，如下图所示。 知，加入高斯噪声后误码率为2.01%，如下图所示。
2 设计目的
利用MATLAB集成环境下的 集成环境下的Simulink仿真平 利用 集成环境下的 仿真平 设计一个2DPSK调制与解调系统 用示波 调制与解调系统.用示波 台,设计一个 设计一个 调制与解调系统 器观察调制前后的信号波形;加上各种噪声源 加上各种噪声源, 器观察调制前后的信号波形 加上各种噪声源 用误码测试模块测量误码率;最后根据运行结 用误码测试模块测量误码率 最后根据运行结 果和波形来分析该系统性能。 果和波形来分析该系统性能。
4.1 调制
2DPSK方式即是利用前后相邻码元的相对载波相位值去表 方式即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。例如，假设相位值用相位偏移△ 示数字信息的一种方式。例如，假设相位值用相位偏移△φ 表示（ 定义为本码元初相与前一码元初相只差），并设： 表示（△φ定义为本码元初相与前一码元初相只差），并设： 定义为本码元初相与前一码元初相只差），并设 数字信息1 △φ=π→数字信息 数字信息 数字信息0 △φ=0→数字信息 数字信息 则数字信息序列与2DPSK信号的码元相位关系可举例表示 则数字信息序列与 信号的码元相位关系可举例表示 如如下： 如如下： 数字信息： 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 数字信息： 2DPSK信号相位：0 0 0 π 0 π π π 0 0 π 信号相位： 信号相位 或 πππ0π 0 0 0 ππ0
4.1.1 2DPSK信号的波形如图 信号的波形如图