2DPSK载波调制信号的调制解调与性能分析.
2PSK与2DPSK系统性能分析
2PSK与2DPSK系统性能分析2PSK和2DPSK都是数字调制技术中的一种调制方式。
它们分别是二进制相移键控（2-phase shift keying，2PSK）和二进制差分相移键控（2-differential phase shift keying，2DPSK）。
2PSK是一种基本的调制方式，它将每个比特映射到一个相移角度。
具体地说，1比特映射到0°的相位偏移，0比特映射到180°的相位偏移。
因此，在2PSK中，相位谱只有两个离散的相位值。
2DPSK是在2PSK的基础上引入了相邻符号的相对相位差（differential phase），而不是绝对相位值。
具体来说，在2DPSK中，1比特时，相对相位差为0°，0比特时，相对相位差为180°。
因此，2DPSK相位谱仍然只有两个离散的相位差。
两种调制方式的性能分析主要集中在误码率（bit error rate, BER）和功率效率上。
首先从误码率角度考虑，2PSK和2DPSK的误码率性能较为接近，都可以通过调制解调器的性能指标进行测量和分析。
2PSK的误码率与信噪比（signal-to-noise ratio, SNR）有关。
通常误码率与SNR之间存在一个近似线性的关系，即误码率与SNR的负幂函数呈指数关系。
而2DPSK由于相对相位差的引入，在非理想时钟同步条件下的误码率性能相对较好。
它相对于2PSK能够提供更好的抗多径传播和同步偏差的能力，从而降低误码率。
其次从功率效率角度考虑，2PSK和2DPSK相对于传统的振幅调制技术来说，都具有更高的功率效率。
因为它们只使用两个离散的相位值来表示信息，相位是连续的，而振幅值是固定的。
相对于振幅调制技术，二进制相位调制技术能够更有效地利用信道带宽，提高信息传输速率。
而2DPSK相对于2PSK来说，实际上是在相邻符号间引入了相对相位差，进一步提高了功率效率。
总的来说，2PSK和2DPSK是两种在数字通信中常用的调制方式。
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。
2DPSK载波调制信号的调制解调与性能分析.
*****************实践教学*******************兰州理工大学计算机与通信学院2013年春季学期通信系统仿真训练课程设计题目：2DPSK载波调制信号的调制解调与性能分析专业班级：通信工程四班姓名：何顺全学号：10250403指导教师：李立成绩：摘要本课程设计是利用MATLAB集成环境下的仿真平台，设计一个2DPSK调制与解调通信系统，并把运行仿真结果输入显示器，根据显示结果分析所设计的系统性能。
本课程设计主要是通过对基带信号进行调制解调后再还原成原来的基带信号，用示波器观察调制前后波形，并在电路中加入频谱分析模块，观察调制前后信号频谱的变换，并在调制与解调过程中加入噪声源后分析接受信号的性能。
电路通过运行后，基本达到本课程设计的要求。
关键词：MATLAB；2DPSK；相干解调目录摘要 (I)一设计任务及要求 (1)二基本原理 (2)2.1 2DPSK基础知识 (2)2.2 2DPSK的调制原理 (2)2.3 2DPSK的解调原理 (3)三仿真程序设计 (5)3.1 调制系统设计 (5)3.2 传输系统设计 (8)3.3 解调系统设计 (8)3.4 极性比较法解调结果结果 (11)3.5 差分相干法解调结果分析 (11)附录 (13)总结 (20)参考文献 (20)一设计任务及要求(1)掌握二进制差分相移键控（2DPSK)调制与解调的原理以及实现方法；(2)根据DPSK系统原理给出DPSK信号的调制和解调原理框图。
(3)利用MATLAB7.0仿真实现2DPSK信号的调制与解调，并仿真2DPSK载波调制信号在高斯白噪声信道下的误码率及误比特率性能，要求给出调制信号，载波信号及已调信号的波形图和频谱图。
(4)在高斯白噪声下，讨论2DPSK误码率及误比特率性能，得出仿真结果，并与理论值相比较。
二基本原理2.1 2DPSK基础知识2DPSK即二进制差分相移键控(2DPSK)二进制差分相移键控常简称为二相相对调相，记作2DPSK。
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。
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)
2psk与2dpsk调制与解调原理 -回复
2psk与2dpsk调制与解调原理-回复2PSK（2相移键控）和2DPSK（2差分相移键控）是常见的数字通信调制与解调技术，它们在许多无线通信系统中得到广泛应用。
本文将一步一步回答有关这两种调制与解调原理的问题，以帮助读者更好地理解它们。
首先，我们来解释一下PSK和DPSK的概念。
相移键控（PSK）是一种调制技术，其中不同的信息比特被编码为不同的相位值。
而差分相移键控（DPSK）则是一种变体，其中相邻的信息比特之间的相对相位差被编码为符号值。
1. 什么是2PSK调制与解调？2PSK是一种二进制调制技术，其中每个符号代表一个比特。
调制过程中，数字信号通过改变载波的相位来传输信息。
正弦波的相位可以取0度或180度来表示不同的比特值。
解调过程中，接收端通过检测正弦波的相位来恢复原始的比特信息。
2. 什么是2DPSK调制与解调？2DPSK也是一种二进制调制技术，其中每个符号代表一个比特。
与2PSK 不同的是，2DPSK采用差分编码方式，将相邻比特之间的相对相位差编码为不同的符号值。
调制过程中，相位的改变不再表示比特值，而是表示相对相位差的变化。
解调过程中，接收端通过检测相对相位差的变化来恢复原始的比特信息。
3. 2PSK的调制过程是怎样的？2PSK调制过程的关键就是改变载波的相位来代表不同的比特值。
在调制器中，原始二进制数据流被转换为正弦波信号。
如果比特为1，则正弦波的相位被设定为180度；如果比特为0，则正弦波的相位为0度。
通过这种方式，二进制数据被转换为相位值，并传输到接收端。
4. 2PSK的解调过程是怎样的？2PSK解调过程的关键是检测接收信号的相位来恢复原始的比特信息。
在解调器中，接收到的信号经过变换后，被转换为数字信号。
这个过程通常涉及使用锁相环等技术来跟踪接收信号的相位。
根据相位的变化，解调器可以判断每个符号的比特值是0还是1。
5. 2DPSK的调制过程是怎样的？2DPSK采用差分编码方式，将每个比特的相对相位差编码为不同的符号值。
2DPSK调制系统的实现
2DPSK调制系统的实现2DPSK调制系统是一种用于数字通信的调制技术，用于将数字数据编码为相位连续的信号，并通过传输介质传输到接收端再进行解调恢复原始数据。
接下来，我将详细介绍2DPSK调制系统的基本原理、实现步骤和性能评估方法。
一、2DPSK调制的基本原理：在2DPSK调制中，数字数据被编码为相位连续的信号，即相邻位之间的相位差为180度。
这意味着只有两个不同的相位，分别对应于数字值0和数字值1、通过解调器解调时，可以通过判断两个相位之间的相位差来恢复原始数据。
二、2DPSK调制系统的实现步骤：1.数据编码：将待传输的数字数据进行编码，每个数字位映射为一个相位，例如0映射为0度相位，1映射为180度相位。
2.载波生成：使用一个固定频率和振幅的正弦波作为载波信号。
在2DPSK调制中，相位是唯一需要改变的调制参数。
3.相位调制：将数据编码为的相位信息与载波信号相乘，得到经过相位调制后的信号。
4.信号传输：将调制后的信号通过传输介质传输到接收端。
5.相位解调：在接收端，使用一个相位解调器对接收到的信号进行相位解调，恢复原始数据。
6.数据解码：将解调得到的相位信息转换回原始数字数据。
三、2DPSK调制系统性能评估方法：1.误码率性能：计算在信道内传输的误码率，通过比较解调数据和原始数据之间的差异来评估系统的性能。
2.频谱效率：计算传输的比特数与所使用的带宽之间的比值，评估系统在给定频带宽度下的传输效率。
3.相位连续性：衡量相邻位之间的相位变化是否平滑连续，连续性较好的系统可以减少误码率，提高系统性能。
4.噪声容忍度：评估系统对噪声的抗干扰性能，在高噪声环境下，系统是否能够正确解调并恢复数据。
综上所述，2DPSK调制系统通过将数字数据编码为相位连续的信号，实现了数字数据的传输。
其基本原理包括数据编码、载波生成、相位调制、信号传输、相位解调和数据解码。
系统性能评估方法包括误码率性能、频谱效率、相位连续性和噪声容忍度等指标。
2DPSK和2PSK性能分析
2DPSK和2PSK性能分析首先，我们先来了解一下2DPSK（二进制差分相移键控）。
2DPSK使用相位偏移来表示数字信息。
相位的变化决定了数字的0和1、在2DPSK 中，每个比特对应于两个相位：0对应于0度或者180度的相位，1对应于90度或者270度的相位。
这种调制方式可以通过改变相位来传输数字信息，相对比较简单。
然而，它对相位误差非常敏感，因为不同的相位之间的边界很容易出现混淆。
接下来让我们看看2PSK（二进制相移键控）。
2PSK使用相位的不同来表示0和1、具体来说，数字0对应于0度相位，数字1对应于180度相位。
2PSK与2DPSK相比，每个比特只有两个可能的相位，使得相位的变化更加简单，从而使调制和解调的过程更加容易。
然而，2PSK对信道噪声和干扰更加敏感，因为相位的变化较少，相对较难区分不同的数字。
在性能分析方面，我们通常使用误比特率（BER）来衡量调制方式的性能。
BER是指在接收端，接收到错误的比特数与发射的比特总数之比。
较低的BER意味着较高的性能。
对于2DPSK和2PSK，性能分析的关注点主要集中在误比特率和信噪比（SNR）之间的关系。
SNR是信号功率与噪声功率之比，是衡量信号质量的一个重要指标。
通常来说，随着SNR的增加，BER会降低，表示信号的可靠性提高。
对于2DPSK调制方式，当SNR较低时，BER会较高。
这是因为在低信噪比下，相位之间的边界容易混淆，从而导致误比特率提高。
然而，当SNR高于一定阈值时，BER会逐渐趋近于零，这表明2DPSK在高信噪比下具有较好的性能。
相比之下，2PSK调制方式在低噪声条件下表现较好。
因为2PSK的相位变化较少，相对较容易区分不同的数字。
因此，在低SNR条件下，2PSK的BER通常较低。
然而，随着SNR的降低，BER会逐渐增加，直到达到一些阈值。
这是因为在低信噪比下，相位较少的变化可能会导致错误的比特判断，从而造成误比特率的增加。
需要注意的是，2DPSK和2PSK都具有误差传播的特点。
2DPSK的调制与解调
2DPSK调制解调仿真系统设计摘要：二进制差分相移键控简称2DPSK。
它是数据通信中最常用的一种调制方式，这种方式的优点是简单，易于实现。
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唯一确定信息符号。
调制解调技术是实现现代通信的重要手段，研究数字通信调制解调理论，提供有效的调制方式，有着重要意义。
本文主要研究了利用Systemview软件对2DPSK调制解调的系统设计。
首先主要介绍了2DPSK的调制解调的基本理论和仿真软件。
然后进行仿真模型搭建并分析仿真结果。
关键词：2DPSK；调制解调；Systemview目录第1章绪论........................................................ 错误！未定义书签。
1.1 课题研究背景及意义......................................... 错误！未定义书签。
1.2 Systemview软件介绍......................................... 错误！未定义书签。
1.3 研究内容................................................... 错误！未定义书签。
第2章 2DPSK的调制解调原理......................................... 错误！未定义书签。
2.1 2DPSK的调制原理............................................ 错误！未定义书签。
2.2 2DPSK的解调原理............................................ 错误！未定义书签。
2.2.1 采用极性比较法解调模块............................... 错误！未定义书签。
2PSK与2DPSK系统性能分析要点
2PSK与2DPSK系统性能分析要点2PSK（Phase Shift Keying）和2DPSK（2-Dimensional PhaseShift Keying）是数字调制技术中常用的调制方式之一、它们在通信系统性能分析中的要点包括误码率、相位偏移、频偏等方面。
1. 误码率（Bit Error Rate，简称BER）是衡量通信系统性能的重要指标之一、对于2PSK和2DPSK系统，误码率的分析是性能分析的关键要点之一在2PSK中，为了准确检测信号的相位，接收端通常需要使用相干解调技术，如相干检测器。
误码率的分析通常可以通过计算接收信号与发送信号的相位差来进行。
经典的误码率与信噪比（Signal-to-Noise Ratio，简称SNR）的关系曲线通常是误码率与SNR之间的误码率性能曲线。
误码率与SNR之间的关系可以通过数学模型或者仿真实验来得到。
2. 相位偏移是2PSK和2DPSK系统中需要重点考虑的问题之一、由于信道的噪声和多径效应等因素的影响，接收信号的相位可能会发生偏移。
相位偏移会导致接收信号的解调错误率增加，从而降低系统的性能。
为了解决相位偏移问题，通信系统中通常会采用相位同步技术，如Costas环路等。
相位同步技术可以通过不断估计和校正相位偏移来保持接收信号的正确相位。
3. 频偏是2DPSK系统中需要关注的一个重要问题。
由于信道的频率偏移，接收信号的载波频率可能发生明显的偏移，造成误码率的增加。
为了解决频偏问题，通信系统中通常会采用频率同步技术，如PLL（Phase-Locked Loop）等。
频率同步技术可以通过不断估计和校正频率偏移来使接收信号的载波频率与发送信号的载波频率保持一致。
4. 编码方式是2DPSK系统中一个重要的性能分析要点。
2DPSK系统通常使用格雷码（Gray code）来编码信号，以减小相位差造成的错误率增加。
格雷码的特点是相邻码字之间只有一个比特位不同，使得接收端在解码时可以根据收到的码字和当前解码出的码字进行最小距离判决，从而减小错误率。
2dpsk 的基本原理
2dpsk 的基本原理2DPSK（二进制差分相移键控）是一种数字调制技术，用于在数字通信系统中将二进制数据转换为相应的相位调制信号。
在2DPSK中，相位的变化表示二进制数据的不同值。
基本原理：2DPSK基于相位差分的概念，其中相位差分代表了二进制数据中的变化。
具体来说，2DPSK使用两个相邻的相位来表示一个比特，其中一个相位表示二进制1，另一个相位表示二进制0。
通过在相继的比特之间进行相位差分，可以使得接收端可以通过对相位的解调和解码来获得原始的二进制数据。
2DPSK的实现过程包括以下几个步骤：1. 编码：将二进制数据转换为相应的相位差分表示。
通常使用差分编码方式，其中使用正向（+）和反向（-）差分表示两个相位。
2. 映射：根据差分编码的结果，将其映射到相应的相位。
通常将正向差分映射到相位0°，将反向差分映射到相位180°。
3. 调制：将映射的相位信号转换为模拟信号，以便在传输介质中传输。
通常使用载波信号来进行调制，其中载波的相位将根据映射的相位信号的变化而变化。
4. 传输：发送调制后的信号通过传输介质传输到接收端。
在传输过程中，信号可能会受到噪声、多径衰落等干扰。
5. 接收：接收端接收到传输的信号后，进行解调和解码操作以获得原始的二进制数据。
在接收端，解调和解码是2DPSK的关键步骤。
解调过程中，接收端通过对接收到的信号进行相位测量，以获得接收信号中的相位变化。
解码过程中，将相位变化转换为对应的二进制数据，通常使用差分解码方式来实现。
2DPSK具有一定的抗干扰性能，因为在解调过程中，接收端可以通过相位差来判断传输信号是否受到干扰。
然而，2DPSK也存在着一些限制，例如相位误差累积、多径干扰等问题，这些问题可能会导致误码率的增加。
总结：2DPSK是一种将二进制数据转换为相位调制信号的数字调制技术。
它基于相位差分的概念，通过映射、调制、传输和接收等步骤实现信号的传输和解调。
2DPSK具有抗干扰性能，但也存在一些限制。
2PSK与2DPSK系统性能分析要点
沈阳理工大学通讯系统课程设计报告2PSK与 2DPSK系统性能解析1．课程设计目的1.掌握 2PSK、2DPSK的调制与解调原理；2.掌握仿真软件 matlab 的使用方法；3.完成对 2PSK、2DPSK的调制与解调仿真电路设计，并对仿真结果进行解析。
2．课程设计要求1．认识 2PSK系统包含几部分，及每部分的功能特征。
2．认识 2DPSK系统包含几部分，及每部分的功能特征。
3．就其调制部分，利用分立元件搭建电路。
4．掌握理论联系实践的方法。
3．相关知识3．1 matlab 软件的应用MATLAB是矩阵实验室（ Matrix Laboratory ）之意。
除具备优异的数值计算能力外，它还供给了专业水平的符号计算，文字办理，可视化建模拟真和及时控制等功能。
MATLAB的基本数据单位是矩阵，它的指令表达式与数学, 工程中常用的形式十分相似 , 故用 MATLAB来解算问题要比用C,FORTRAN等语言完同样的事情简捷得多 .MATLAB软件拥有以下特点：1)语言简洁紧凑，使用方便灵巧，库函数极其丰富 ;2)运算符丰富 ;3）MATLAB既拥有结构化的控制语句（如for循环，while循环，break语句和if语句），又有面向对象编程的特征。
4）程序限制不严格，程序设计自由度大。
比方，在MATLAB里，用户无需对矩阵预约义即可使用。
5）程序的可移植性很好，基本上不做更正就可以在各种型号的计算机和操作系统上运转。
6）MATLAB的图形功能强盛。
在 FORTRAN和 C语言里，绘图都很不简单，但在MATLAB 里，数据的可视化特别简单。
MATLAB还拥有较强的编写图形界面的能力。
7）MATLAB的弊端是，它和其余高级程序对比，程序的履行速度较慢。
因为MATLAB 的程序不用编译等预办理，也不生成可履行文件，程序为解说履行，所以速度较慢。
8）功能强盛的工具箱是 MATLAB的另一特点。
MATLAB包含两个部分：中心部分和各种可选的工具箱。
2DPSK的调制与解调
通信原理实验——2DPSK的调制与解调班级：010711学号：********姓名：***基于SYSTEMVIEW软件的2DPSK信号的调制与解调一．实验目的1.进一步掌握SYSTEMVIEW软件的基本用法，在此基础上，学会用该软件分析各信号的波形以及通信系统部分模块的参数。
2.理解2DPSK信号的调制和解调过程3.学会用SYSTEMVIEW软件模拟2DPSK信号的调制及解调二．实验原理2DPSK信号的调制2DPSK信号有两种方式进行调制，一种是键控法，另一种是模拟法。
1.键控法键控法调制2DPSK信号的框图如下：由以上框图可以看出，键控法进行2DPSK调制时，差分码作为开关的控制信号，开关的输出就是2DPSK信号。
2.模拟法对于数字调制系统，其调制可以用模拟调制法实现。
下面以2DPSK为例来说明模拟调制法的实现方法，其框图如下：由上面的框图可以看出，载波与双极性的差分码作用在乘法器的两个输入端，输出便是2DPSK信号，在模拟法调制中，差分码并不是控制信号，而类似于调制信号，与载波作用。
2DPSK信号的解调2DPSK信号有两种解调方式，一种是差分相干解调，另一种是相干解调加码反变换器。
在本次实验中，我们主要讨论2DPSK信号的后一种解调方式。
下面就是2DPSK信号相干解调加码反变换器的解调框图：在实际当中，对于一个通信系统来说，接收方如果想得到与发送方同频同相的载波信号并不是非常容易，而在本次模拟中，载波信号通过costas环可以从已调的2DPSK信号而得到。
而且抽样判决部分由：抽样器、保持器和数据寄存器组成。
实码反变换器：码反变换器图符9为异或门，图符10为延迟。
三． 验步骤下面，利用SYSTEMVIEW 软件，来说明2DPSK 信号的具体调制和解调步骤。
其中，调制部分运用了键控法和模拟法，解调部分只运用了相干解调加码反变换器的方法。
在这里说明一下，由于本实验主要研究的是2DPSK 信号的调制和解调的过程，SYSTEMVIEW 中一些图符的参数相当于通信系统中各部分模块的参数，其中一些对研究整个过程并不重要，所以，以下用SYSTEMVIEW 软件进行模拟说明时，并没有一一列出各图符的参数，只是对其中重要部分的参数进行说明。
2DPSK数字调制器的研究与设计_毕业论文
2DPSK数字调制器的研究与设计_毕业论文华中师范大学武汉传媒学院毕业论文(设计) 2DPSK数字调制器的研究与设计院系：传媒技术学院专业：电子信息工程班级： B1101班姓名：李恒学号： 11405010125指导教师：谈新权2015年5月7日2DPSK数字调制器的研究与设计The Research and Design of 2DPSK Digital Modulator摘要数字相位调制广泛应用于通信领域。
2DPSK是一种基本的相移键控。
PSK调制通常有两种实现方法：乘法器法和相位选择法。
本文采用相位选择法实现PSK调制。
文章首先介绍了两种实现方法的电路框图。
接着论述了相位选择法实现2DPSK 调制的各部分电路设计。
相位选择开关采用了集成芯片74HC4051，这种模拟开关可通过三位数字信号的控制从8路模拟信号中选通其中的一路输出。
本文中只用了二选一开关。
用一位数字信号的高低电平选出其中的一路信号，即选出初始相位为0°或180°的载波。
从而实现了2DPSK的调制。
文中还详细介绍了其他单元电路的设计，包括低通滤波电路，载波放大和形成电路，以及调制输出电路。
论文最后完成了用Protel设计的总体电原理图。
关键词：数字通信数字调制相移键控相对相移键控AbstractDigital phase modulation is widely used in the field of communication.2DPSK is a kind of basic phase shift keying.PSK usually have two ways to realize the modulation:multiplier method and the phase selection method.T he phase selection method is adopted to realize PSK modulation in this paper.Two methods are introduced to realize circuit diagram first.Then discussesed design of circuit that is the phase selection method to realize 2DPSK modulation.The integrated chip 74HC4051 is adopted as the phase selection switch which can be controlled by 3bit digital signals so that a channel signal is selected from eight analog signnals.One of two switch is only used for this paper .High and low level of a digital signal are used to choose one of the signals, that selectes the initial carrier phase that is 0 degrees or 180 degrees.In order to the modulation of 2DPSK modulation is achieved.And the design of the other circuit unit are introduced in this paper,including low pass filter circuit, amplifying circuit and the formation of carrier modulation, and the output circuitof modulation.Finally,The whole design of the electrical schematic diagram is completed by using the Protel.Key word: Digital Communication Digital Modulation Phase Shift Keying Relative Phase Shift Keying目录摘要................................................................. Abstract .. (I)目录 (II)绪论 01 总体方案设计 (1)1.1 2PSK的乘法器实现 (1)1.2 2PSK的相位选择法的实现 (2)1.3 相对调相 (2)2 单元电路设计 (5)2.1 低通滤波器设计 (5)2.2 载波放大与形成电路 (5)2.3 模拟开关MC74HC4051介绍（2DPSK调制器） (6)2.4 调制输出电路设计 (7)2.5 差分编码器电路设计 (7)3 Protel 99 SE介绍 (8)3.1 protel 99se主要的功能模块 (9)3.2 protel 99se的组成 (9)3.3 protel 99se的基本操作 (9)3.4 电路原理总图 (10)结束语 (12)参考文献 (14)致谢 (15)绪论数字调相（PSK)是一种基本的数字调制，数字调相适合于非线性衡参信道。
2DPSK载波调制信号的调制解调与性能分析
*****************实践教学*******************兰州理工大学计算机与通信学院2013年春季学期通信系统仿真课程设计题目：2DPSK载波调制信号的调制解调与性能分析专业班级：通信工程姓名：刘旺春学号：10250423指导教师：李立成绩：摘要设计了差分编码移相键控(2DPSK)调制解调系统的工作流程图,并利用 MATLAB 软件对该系统的动态进行了模拟仿真。
利用仿真的结果,从基带信号的波形图可以衡量数字信号的传输质量;由系统的输入和输出波形图可以看出,仿真实验良好。
2DPSK调制解调系统的仿真设计,为以后进一步研究基于MATLAB的通信实验仿真系统奠定了坚实的基础。
关键字：2DPSK ; 差分移相编码 ; 仿真设计目录第1章2DPSK原理介绍 (1)1.12DPSK的基本原理 (1)1.22DPSK的调制原理 (2)1.32DPSK的解调原理 (3)1.3.1 极性比较法................................................... - 4 - 1.3.2 相位比较法................................................... - 4 - 1.3.3 带通滤波器和低通滤波器的模型.................................. - 5 - 第2章系统仿真.. (6)2.12DPSK调制和差分相干解调法仿真图 (6)2.1.1调试过程及结论................................................. - 7 - 总结.. (10)参考文献 (11)附录 (12)第1章 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 ）。
所谓二进制移相键控（2PSK ）方式是指受键控的载波相位按基带脉冲而改变的一种数字调制方式。
2DPSK载波调制信号的调制解调与性能分析
*****************实践教学*******************兰州理工大学计算机与通信学院2013年春季学期通信系统仿真训练课程设计题目：2DPSK载波调制信号的调制解调与性能分析专业班级：通信工程四班姓名：何顺全学号：10250403指导教师：李立成绩：摘要本课程设计是利用MATLAB集成环境下的仿真平台，设计一个2DPSK调制与解调通信系统，并把运行仿真结果输入显示器，根据显示结果分析所设计的系统性能。
本课程设计主要是通过对基带信号进行调制解调后再还原成原来的基带信号，用示波器观察调制前后波形，并在电路中加入频谱分析模块，观察调制前后信号频谱的变换，并在调制与解调过程中加入噪声源后分析接受信号的性能。
电路通过运行后，基本达到本课程设计的要求。
关键词：MATLAB；2DPSK；相干解调目录摘要 (I)一设计任务及要求 (1)二基本原理 (2)2.1 2DPSK基础知识 (2)2.2 2DPSK的调制原理 (2)2.3 2DPSK的解调原理 (3)三仿真程序设计 (5)3.1 调制系统设计 (5)3.2 传输系统设计 (8)3.3 解调系统设计 (8)3.4 极性比较法解调结果结果 (11)3.5 差分相干法解调结果分析 (11)附录 (13)总结 (20)参考文献 (20)一设计任务及要求(1)掌握二进制差分相移键控（2DPSK)调制与解调的原理以及实现方法；(2)根据DPSK系统原理给出DPSK信号的调制和解调原理框图。
(3)利用MATLAB7.0仿真实现2DPSK信号的调制与解调，并仿真2DPSK载波调制信号在高斯白噪声信道下的误码率及误比特率性能，要求给出调制信号，载波信号及已调信号的波形图和频谱图。
(4)在高斯白噪声下，讨论2DPSK误码率及误比特率性能，得出仿真结果，并与理论值相比较。
二 基本原理2.1 2DPSK 基础知识2DPSK 即二进制差分相移键控(2DPSK)二进制差分相移键控常简称为二相相对调相，记作2DPSK 。
2DPSK调制与解调电路设计解析
2DPSK调制与解调电路设计解析2DPSK（2-Differential Phase Shift Keying）是一种数字调制和解调技术，通过改变相位来传输数字信号。
在2DPSK中，每个数字符号代表两个相邻相位之间的相位差。
设计2DPSK调制和解调电路需要考虑多个因素，包括相位调制器、相位解调器、时钟恢复电路等。
相位调制器是2DPSK调制电路的核心组件。
它负责将输入的数字信号转换成相应的相位变化。
一种常见的实现方式是使用两个电压控制振荡器（VCO）来控制相位变化。
其中一个VCO负责产生参考相位，另一个VCO负责产生相位差。
通过将两个VCO的输出相位差与输入数字信号进行乘积运算，就可以实现2DPSK的相位调制。
相位解调器是2DPSK解调电路的核心组件。
它负责将接收到的2DPSK信号解调成原始的数字信号。
相位解调器通常包含相位鉴别器、低通滤波器和时钟恢复电路。
相位鉴别器用于测量接收到的信号相位与参考相位之间的相位差，从而恢复原始的相位变化。
低通滤波器用于去除高频噪声，以便提取出原始的数字信号。
时钟恢复电路用于恢复原始信号的时钟信息，以确保解调的准确性。
在设计2DPSK调制和解调电路时，还需要考虑相位差的灵敏度、相位误差的补偿、功耗和带宽等因素。
相位差的灵敏度表示相位差的变化对数字信号的影响程度，通过选择合适的VCO参数可以实现合适的灵敏度。
相位误差补偿可以通过引入相位预取偏来实现，从而提高系统的可靠性。
功耗和带宽也是设计中需要考虑的因素，可以通过选择适当的电路结构和参数来平衡功耗和带宽之间的关系。
总结起来，2DPSK调制和解调电路设计需要考虑相位调制器、相位解调器、时钟恢复电路等多个组件。
合理选择电路结构和参数，可以实现高灵敏度、低功耗和较宽的带宽。
相位误差补偿和时钟恢复等技术可以提高系统的可靠性和抗干扰能力。
对于2DPSK调制和解调电路的设计，需要综合考虑以上因素，以满足具体的应用需求。
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*****************实践教学*******************兰州理工大学计算机与通信学院2013年春季学期通信系统仿真课程设计题目：2DPSK载波调制信号的调制解调与性能分析专业班级：通信工程姓名：刘旺春学号：10250423指导教师：李立成绩：摘要设计了差分编码移相键控(2DPSK)调制解调系统的工作流程图,并利用 MATLAB 软件对该系统的动态进行了模拟仿真。
利用仿真的结果,从基带信号的波形图可以衡量数字信号的传输质量;由系统的输入和输出波形图可以看出,仿真实验良好。
2DPSK调制解调系统的仿真设计,为以后进一步研究基于MATLAB的通信实验仿真系统奠定了坚实的基础。
关键字：2DPSK ; 差分移相编码 ; 仿真设计目录第1章2DPSK原理介绍 (1)1.12DPSK的基本原理 (1)1.22DPSK的调制原理 (2)1.32DPSK的解调原理 (3)1.3.1 极性比较法................................................... - 4 - 1.3.2 相位比较法................................................... - 4 - 1.3.3 带通滤波器和低通滤波器的模型.................................. - 5 - 第2章系统仿真.. (6)2.12DPSK调制和差分相干解调法仿真图 (6)2.1.1调试过程及结论................................................. - 7 - 总结.. (10)参考文献 (11)附录 (12)第1章 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 ）。
所谓二进制移相键控（2PSK ）方式是指受键控的载波相位按基带脉冲而改变的一种数字调制方式。
即若发送二进制符号0则载波初始相位取0，若发送二进制符号1 则载波初始相位取π，如图1所示（假设一个码元用一个周期的正弦波表示）。
这种移相通常被称为绝对移相方式，如果采用绝对移相方式，由于发送端是以某一个相位作基准的，因而在接收系统中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（0相位变π相位或π相位变0相位），则恢复的数字信息就会由0变为1或由1变为0，从而造成错误。
这种现象常称为2PSK 方式的“倒π”现象或“反向工作”现象。
为此实际中一般采用一种所谓的差分移相键控（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。
例如，假设相位值用相位偏移ϕ∆表示（ϕ∆定义为本码元初相与前一码元初相之差），设编码结果如图1.1所示。
这样就避免了2PSK 中的倒π现象。
产生2DPSK 信号时，先将输入的绝对码转换成相对码，然后再用相对码用二进制绝对移相方式对载波进行调相。
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。
即本码元初相与前一码元初相之差。
假设前后相邻码元的载波相位差为ϕ∆，可定义一种数字信息与ϕ∆之间的关系为：⎩⎨⎧=∆”表示数字信息“”表示数字信息“1,0,0πϕ下面将为大家介绍一下2DPSK 的调制与解调原理。
图1.1 相对移相示例1.2 2DPSK 的调制原理众所周知2PSK 调制是将传输的数字码元“1”用初始相位为180°的正弦波表示，而数字码元“0”用初始相位为0°的正弦波表示。
若设()t a 是传输数字码元的绝对码，则2PSK 已调信号在任一个码元时间T 内的表达式为()()[]()01,sin 或=+=t a t a ct A t s ω （1）若将传输数字码元的绝对码()t a 先进行差分编码得相对码()t b ，其差分编译码如下： 差分编码为 ()()()T t b t a t b -⊕= （2） 差分译码为 ()()()T t b t b t a -⊕= （3） 再将相对码()t b 进行2PSK 调制，则所得到的即是2DPSK 已调信号，其在任一码元时间T 内的表达式为()()[]()01,sin 或=+=t b t b ct A t s πω（4） 差分编码移相2DPSK 在数字通信系统中是一种重要的调制方式，其抗噪性能和信道频带利用率均优于移幅键控(ASK)和移频键控(FSK)，因而在实际的数据传输系统中得到广泛的应用。
2DPSK 调制解调系统的原理框图如图1.2所示。
2DPSK 调制原理是指载波的相位受数字信号的控制而改变，通常用相位0°来表示“1”，而用180°来表示“0”。
差分移相键控2DPSK 信号的参考相位不是未调波的相位，而是相邻的前一位码元的载波相位。
2DPSK 信号的产生只需要在二相调制前加一套相对码变换电路就可以实现，2DPSK 的调制方框图见图1.3，其中()t S 为载波，()t Eo 为已调信号。
差分编码低通滤波调相带通滤波相乘抽样判决差分解码分频 晶振+数字信号输入数字信号输入噪声图1.2 2DPSK 调制解调系统原理框图1.3 2DPSK 的解调原理基于DFT 的2DPSK 解调算法实际中接收到的2DPSK 信号在经过带通滤波后，由于码元跳变处的高频分量被过滤掉，滤波后的2DPSK 信号波形分为稳定区和过渡区，码元中间部分是稳定区，前、后部分为过渡区。
稳定区内的信号基本无损失，波形近似为正弦波，而过渡区内的波形则不是正弦波，并且幅度明显降低。
调制信息基本上只存在于码元稳定区。
从上述分析出发，可以得到基于DFT 的数字解调方案。
具体解调方法：对每个码元稳定区内的采样点按照公式（5）做DFT ：n k x N I N k k /2cos /11π∑==（5）n k x N Q Nk k /2sin /11π∑==其中，n 代表每个载波周期的采样点个数，N 代表做DFT 时使用的稳定区内的采样点个数(通常取多个载波整周期)。
然后，提取出前后码元的相位跳变信息T ϕ来进行解调判决：计算()I Q /arctan=ϕ， 并根据Q 和I 的正负情况确定T ϕ的取值范围。
把本码元的相位记为b ϕ，前一码元的相位记为a ϕ，则()mod 2πϕϕϕϕd a b T +-= （6） 其中d ϕ是进行了位同步点调整时附加的相位。
可见，在每个码元周期只需要计算一次相位值即本码元的相位，然后相减得到跳变相位，就可以依据判决条件恢复原始数据，而不需要像文献中所提到的对每个码元要随着窗函数的移动多次计算谱值，因而大大减轻了计算量，非常适合于软件无线电的数字化实时解调。
当调频信号不包括载波分量时，必须采用相干解调，2DPSK 的解调可采用两种方法。
其一是极性比较法，然后再用码变换器变为绝对码。
另外还有一种实用的方法叫做差分相干解调法，二者的原理框图分别如图1.4，图1.5。
载波 移相码变换开关Eo(t)S(t)图1.3 2DPSK 的调制方框图1.3.1 极性比较法信号可以采用相干解调方式(极性比较法)，其原理框图见图1.4。
其解调原理是：对2DPSK 信号进行相干解调，恢复出相对码，再通过码反变换器变换为绝对码，从而恢复出发送的二进制数字信息。
在解调过程中，若相干载波产生180°相位模糊，解调出的相对码将产生倒置现象，但是经过码反变换器后，输出的绝对码不会发生任何倒置现象，从而解决了载波相位模糊度的问题。
1.3.2 相位比较法2DPSK 信号也可以采用差分相干解调方式(相位比较法)，其原理框图见图1.5。
其解调原理是：直接比较前、后码元的相位差，从而恢复发送的二进制数字信息。
由于解调的同时完成了码反变换作用，故解调器中不需要码反变换器。
由于差分相干解调方式不需要专门的相干载波，因此是一种非相干解调方法。
带通 滤波器抽样 判决器乘 法 器低通 滤波器 码元延迟2DPSK数据输出图1.5 差分相干解调法带通 滤波器本地连接乘 法 器抽样 判决器 低通 滤波器 码反 变换器2DPSK数据输出图1.4 极性比较法解调1.3.3 带通滤波器和低通滤波器的模型带通滤波器模型的作用是只允许通过（fl，fh）范围内的频率分量、但将其他范围的频率分量衰减到极低水平。
低通滤波器模型的作用是只允许通过（0，fh）范围内的频率分量，并且将其他范围的频率分量衰减到极低水平。
在Matlab中带通滤波器和低通滤波器的模型可以用编写程序来模拟。
第2章系统仿真2.1 2DPSK调制和差分相干解调法仿真图图2.1 2DPSK模拟调制和差分相干解调法仿真图2.1.1调试过程及结论2DPSK信号经相关模块调试后的波形图如图2.2：调制过后加入高斯白噪声，连接到带通滤波器，去除调制信号以外的在信道中混入的噪声，再连接到相乘器。
此相乘器是一路延时一个码元时间后与另一路信号相乘。
作用是去除调制信号中的载波成分。
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。
经过抽样判决，便还原成原始信号。
图2.2 调制解调过程仿真图由于信道中引入了适当的高斯白噪声，还有接收端带通滤波器的参数设置问题，它使解调后的输出波形与信号源产生的波形相比有一定的畸变和时延。
为了更好地改善系统的传输性能，在设置每个模块的参数时都须经过严密计算得出确切的值。
此外，同步也是该通信系统中一个重要的研究问题。
本设计中采用了差分相干解调的设计方式，接收端需要提供一个与发射端调制载波同频同相的相干载波，这样才能保证载波同步。
解调出的基带信号要经过抽样判决器。
抽样判决的时刻应位于每个码元的终止时刻，因此，在接收端必须产生一个用作抽样判决的定时脉冲序列，它和码元接收的终止时刻应对齐，还应与系统输入的时钟信号相一致，这样就保证了系统的位同步。
解决了以上几点问题后，系统的输出波形得以改善，误码率降低，信息传输的质量更为可靠，基本达到的设计要求。
总结通过这次课程设计还让我们知道了，我们平时所学的知识如果不加以实践的话等于纸上谈兵。
课程设计主要是我们理论知识的延伸，它的目的主要是要在设计中发现问题，并且自己要能找到解决问题的方案，形成一种独立的意识。
我们还能从设计中检验我们所学的理论知识到底有多少，巩固我们已经学会的，不断学习我们所遗漏的新知识，把这门课学的扎实。
当然在做课程设计的过程中总会出现各种问题，在这种情况下我们都会努力寻求最佳路径解决问题，无形间提高了我们的动手，动脑能力，并且同学之间还能相互探讨问题，研究解决方案，增进大家的团队意识。
总的来说，这次课程设计让我们收获颇多，不仅让我们更深一步理解书本的知识，提高我们分析问题和解决问题的能力，而且让我们体会到团队的重要性。